技术标准指导铸铁制动盘加工

放大  缩小 日期:2013-07-06     来源:上海汇众汽车制造有限公司    作者:中国汽车材料网    评论:0      
核心提示:本文介绍了在配套生产车用铸铁制动盘时,用户提供的相关国外技术标准及其应用。作为配套厂商应该经过积累,逐渐形成既符合配套要
 本文介绍了在配套生产车用铸铁制动盘时,用户提供的相关国外技术标准及其应用。作为配套厂商应该经过积累,逐渐形成既符合配套要求又具有自主知识产权的自己的标准体系,以达到降低成本与提高劳动生产率的目标。

制动盘是车辆制动系统中最关键的零件之一,与制动摩擦片配合,通过摩擦作用来达到车辆减速或停止的目的。传统的制动盘由铸铁铸造而成,具有易加工、耐磨性较好等优点。在配套生产引进车型的铸铁制动盘时,经铸造、机加工、表面防护以及检测等生产过程后,所生产的制动盘必须符合顾客提供产品图样的要求,并达到相应的国外技术标准要求。

这些国外技术标准主要是顾客提供的技术标准,以及用户引进产品相关的技术标准。这些标准大部分是单个企业或具有垄断地位的极少数企业建立的标准。不同的企业,其标准也有不同,其中大众汽车标准包括供货技术条件(TL)、检验规范(PV)以及一般标准(VW)等;通用汽车标准包括通用汽车全球工程标准(GMW)、通用汽车工程标准(GM)、通用汽车国际工程标准(GMI)以及通用汽车欧洲工程标准(GME)等。另外,还有通用大宇汽车工程技术标准(EDS)和罗孚汽车标准(MGR ES)等。这些国外技术标准主要涵盖了铸铁制动盘加工中的材料、机加工、表面防护以及检测等方面的内容。下面我们从材料要求、机加工要求、表面防护要求以及检测要求等方面,对一些国外技术标准进行应用分析和应用思考。


图1  制动盘的材料金相图(200×)

材料要求

车用铸铁制动盘的铸造过程主要包括:金属炉料准备、熔炼、制芯、混砂、造型、浇注、冷却以及落砂分选等工序。

不同客户的各种产品对铸铁制动盘的材料要求往往是不同的,表1为与材料要求相关的一些国外技术标准。

1.大众汽车的材料要求

大众汽车的材料要求包括仅用于制动鼓和制动盘的TL011标准与仅用于制动盘的TL048标准,以及适用于对热裂纹敏感性较小的制动盘(制动鼓)的TL015标准,这些标准都在化学成分、机体组织与石墨的生成、硬度、抗拉强度和楔压强度等方面作出了规定。在实际的生产中,根据不同炉料的不同化学成分,就可以得到金相组织、硬度、抗拉强度和楔压强度等不同的制动盘铸件。某制动盘的材料金相图如图1所示。

2.通用大宇的材料要求

通用大宇的EDS-M-1901标准包括制造方法、类型和用途、质量(包括化学成分、机械性能、显微结构和外观)和测试等内容,其中的类型分为FC150、FC200、FC250和FC300四种。另外,对Y型样品、可连接型样品与测试标准作出了规定。

3.罗孚汽车的材料要求

罗孚汽车的MGR ES:21.FC.10标准包括化学成分、机械特性(拉伸强度和硬度)、微观结构和铸件代号等内容,适用于按宝马标准(BMW)制造制动盘及制动鼓时的晶粒紧凑的珠光体灰铸铁,它还对拉伸试验和硬度试验等的具体部位作出了规定。

机加工要求

车用铸铁制动盘的机加工过程主要包括车削(见图2)、钻孔(见图3)、动平衡(见图4)以及打印标记等工序,其中部分企业与机加工要求相关的一些国外技术标准如表2所示。


图5  制动盘加工的探伤工序

有关粗糙度测量的PV5607标准,应用范围涉及制动盘的加工方法与粗糙度测量,包括切削参数要求、检验方法(包括表面粗糙度特征参数、测量规程和检验频率)以及测量结果计值方法等内容。

有关公司标志与零件标记的VW10500标准,给出了汽车零部件所用标志一览,包括商标、制造国、制造国代码、零件号、日期标记和材料标记等内容。

“零件的边缘”相关标准中提出了“边缘状态”与“边缘范围”的概念,给出了边缘尺寸的最佳数值或推荐值。在制动盘的机加工中,通过倒锐边与去毛刺的方法,使得所加工的制动盘符合标准要求。

表面防护要求

车用铸铁制动盘的表面防护主要包括清洗、油漆以及防锈等工序,其中部分企业与表面防护要求相关的一些国外技术标准如表3所示。

表面防护的相关标准中提出了包括润滑油与燃料油的质量要求、涂层与成分以及性质(附着性和脆碎性、抗腐蚀性、耐温性和耐温变性)等内容。

GMW16284标准中包含了涂层厚度和外观、涂层厚度测量、涂层缺陷、涂装部位、涂层外观、油层类试验、腐蚀试验和盐雾试验等内容。

检测要求

车用铸铁制动盘的检测主要包括材料、几何尺寸、形位公差、探伤(见图5)、制动面粗糙度(加工表面)、铸造缺陷与材料缺陷、表面防护、热裂纹特性和固有频率等方面的内容。此外,还需完成盐雾试验、疲劳试验和总成性能试验等。其中部分企业与检测要求相关的一些国外技术标准如表4所示。

按不同客户的材料标准要求,进行铸铁制动盘的材料检测:用红外碳硫仪和光谱仪检测化学成分;用金相显微镜检测金相组织(基体组织与石墨形态);用布、洛、维光学硬度计或电子布氏硬度计检测硬度;用万能试验机或拉伸试验机检测楔压强度。

一些与大众汽车标准相关的检测内容:按VW01133进行无裂纹的检测;按PV6603检测铸造缺陷与材料缺陷;按TL214、TL260、VW13750等不同要求作表面防护的检测;按PV29954作热裂纹特性检测;按PV3586检测制动盘的固有频率以及按TL901进行总成性能试验。

一些与通用汽车标准相关的检测内容:按GM4298P或EDS-T-7143进行盐雾试验;按GMI L-5A-10进行疲劳试验。

制动盘加工中应用国外技术标准的一些思考

1.质量审核的要求

在过程审核和产品审核中,需选择产品进行全过程审核,这会涉及产品图样及其所有标准和所有试验(包括型式试验),而所有的试验都是有标准的。在这里,不仅要保证产品图样必须是最新的有效版本,还要注意其相对应标准的更新。

2.PV5607标准的切削参数要求

该标准包含在“参数”部分里,提出了在加工铸件时切削速度与进给量的具体要求,这在执行过程中就出现了问题。例如,某制动盘产量很高,相同的机加工工序需使用多种设备制造商的不同设备同时加工:在一种德国进口设备上加工时能够达到PV5607标准的要求,而其他国产的合资品牌设备因为设备刚性等原因,就不能参照PV5607标准给出的参数进行加工。这样,加工设备的选型,以及设备性能的不同也会影响标准的执行。

3.抗拉强度与楔压强度

在生产过程中,所有配套大众汽车的制动盘,在强度特性要求的检测中只检测楔压强度,抗拉强度是通过换算获得的。而非大众汽车制动盘,其产品图样对抗拉强度有明确要求。只进行楔压强度的检测是不正确的,它只能作为参考,不能替代抗拉强度。

结语

在配套生产车用铸铁制动盘的过程中,用户提供的国外技术标准为保证制造过程的产品质量提供了加工与检测的依据。许多国外制动盘加工与检测的技术标准上,体现出主流整车厂商的技术水平和技术优势。作为配套整车厂商的汽车零部件供应商,都应该从生产研发开始,在标准与专利相结合的基础上,经过积累和编码,逐渐形成既符合配套要求又拥有自主知识产权、既具统一性又具多样性的自己的标准体系,以达到降低成本与提高劳动生产率的目标。

 
标签: 铸铁 制动盘
 
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