一种高效散热结构的轮装制动盘的制作方法

1.本实用新型涉及车辆制动结构领域，具体涉及一种高效散热结构的轮装制动盘。


背景技术：

2.制动盘在制动过程中，通过闸片与摩擦面之间的摩擦作用，将车辆的动能转变成热能消耗，从而起到制动作用，在制动过程中，特别是在高速状态下的紧急制动时，制动盘和闸片摩擦产生大量的热，从而导致制动盘温度上升很快，可以达到几百摄氏度的高温，众所周知，金属材料的强度随着温度的升高而下降，从而造成制动盘面在制动过程中磨损加剧，制动盘的结构稳定性也受到威胁，更严重地，如果制动盘温度升高过多，则有可能造成制动盘在制动过程被严重破坏，甚至结构解体，发生事故性损伤。
3.因此制动盘在制动过程中温度控制，即热管理，对于保证制动盘使用安全性和使用寿命均有十分重要的作用，通风散热筋结构的作用就是通过，耗散制动盘制动过程中摩擦作用产生的热，摩擦面产生的热通过传导到达散热筋部位，再通过其表面与流动的空气发生对流作用被带走，从而实现制动盘温度的控制。通风散热筋作为制动盘的散热结构，其在列车行进过程中与周边空气的接触表面，和制动盘的通风效果决定了散热效果，散热筋的表面积越大，通风效果越好，制动盘的散热能力就越强。
4.但是现有制动盘上的散热筋结构较为简单，其通风效果和散热效果一般。


技术实现要素：

5.为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种高效散热结构的轮装制动盘。
6.本实用新型的技术方案为：
7.本实用新型提供了一种高效散热结构的轮装制动盘，包括盘片，所述盘片一面为摩擦面，另一面为散热面，所述盘片散热面上围绕其中心间隔设置有供盘片安装固定的定位槽和连接柱，所述定位槽和连接柱之间彼此分隔，在所述定位槽和连接柱之间的间隙中设置有向上的散热柱，所述散热柱形状呈空心水滴状。
8.优选的，若干所述散热柱围绕盘片其中心呈渐开线布局地间隔设置在定位槽和连接柱之间，相邻散热柱之间彼此分隔。
9.优选的，所述空心水滴状的散热柱其水滴球形头部均朝向盘片的中心。
10.优选的，盘片为分体式结构，沿盘片径向的中心线分隔将盘片一分为二，两个分体的盘片相对的两端部设置有相互交错的定位部，所述定位部侧面上开设有连接孔，两个分体的盘片通过彼此交错的定位部定位连接，紧固件穿过定位部的连接孔拧紧，实现盘片的锁紧。
11.优选的，所述盘片的摩擦面由复合材料制造而成。
12.优选的，所述复合材料为al-sic材料。
13.本实用新型所达到的有益效果为：由于散热柱为空心水滴状，在确保具有大的散
热表面积同时，通过内部空心结构减轻重量，空气流动经过水滴形散热结构表面时，具有较小的空气阻力，并沿表面流动，具有最佳的对流换热效果，提高换热效率，使散热效果更好更高效。
附图说明
14.图1是本实用新型散热面的结构示意图。
15.图2是本实用新型摩擦面的结构示意图。
16.图3是本实用新型盘片的整体结构截面示意图。
17.附图中，1、盘片；100、摩擦面；101、散热面；102、定位槽；103、连接柱；
18.2、散热柱；3、定位部；4、紧固件。
具体实施方式
19.为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
20.如图1～3所示，本实用新型提供了一种高效散热结构的轮装制动盘，包括盘片，盘片一面为摩擦面，另一面为散热面，盘片散热面上围绕其中心间隔设置有供盘片安装固定的定位槽和连接柱，连接柱开设有供螺栓穿过的开孔，定位槽和连接柱之间彼此分隔，在定位槽和连接柱之间的间隙中设置有向上的散热柱，若干散热柱围绕盘片其中心呈渐开线布局地间隔设置在定位槽和连接柱之间，相邻散热柱之间彼此分隔，散热柱形状呈空心水滴状，空心水滴状的散热柱其水滴球形头部均朝向盘片的中心，另外受制于铸造或粉末冶金，或机械加工等生产方式的能力，现有制动盘上的散热筋结构较为简单，对通风效果和散热表面面积在设计上难以进行优化，但本实用新型采用3d打印技术制造制动盘，可以脱离加工能力对零件结构形状的限制，对结构进行优化，实现具有轻量化、强化通风，大散热表面积的制动盘散热结构，即本实用新型中的空心水滴状散热柱。
21.在本实施例中，盘片的摩擦面由al-sic复合材料制造而成，由于在制动盘的各个不同部分，仅有摩擦面对材料的耐磨性能有要求，需要使用al-sic复合材料制造，其它位置只对材料的力学性能和导热性能具有要求，用铝合金完全可以满足需要，甚至可以达到更好的效果，铝基sic复合材料的价格相比普通铝合金高很多，降低复合材料的用量，可以起到降低制动盘成本的作用；
22.但是，采用传统的制造手段无法实现在一个零件上的不同区域配置不同材料，采用铝基复合材料整体制造制动盘，存在材料成本浪费的问题。因此为了满足制动盘摩擦面的性能要求，采用金属3d打印技术，可以在不同区域按需使用不同的材料来制造零件，最大程度发挥材料的优势，并达到节省成本的目的，以预先制备的al-sic复合材料摩擦面作为基板，采用选区熔化成形方法通过激光3d打印工艺通过嫁接3d方法制造制动盘除摩擦面外的其它结构，3d打印材料为alsi10mg铝合金球形粉末，制动盘打印完成后，经过去应力退火处理，表面喷砂处理后，在对应位置加工供螺栓穿过的连接柱和连接孔，并经过x射线探伤检查、尺寸检查后即得到具有高效散热结构的轮装制动盘。
23.在本实施例中，盘片为分体式结构，沿盘片径向的中心线分隔将盘片一分为二，两个分体的盘片相对的两端部设置有相互交错的定位部，定位部侧面上开设有连接孔，两个
分体的盘片通过彼此交错的定位部定位连接，紧固件即螺栓穿过定位部的连接孔拧紧，实现盘片的锁紧，采用分体式结构设计，方便安装和更换。
24.在其余实施例中，盘片还可以为整体式结构，盘片整体不分离。
25.本实施例在使用时，由于散热柱为空心水滴状，在确保具有大的散热表面积同时，通过内部空心结构减轻重量，空气流动经过水滴形散热结构表面时，具有较小的空气阻力，并沿表面流动，具有最佳的对流换热效果，提高换热效率，使散热效果更好更高效。
26.进一步，散热柱采用渐开线布局且之间彼此分隔，更能保证良好的空气流通效果。
27.以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。


技术特征：
1.一种高效散热结构的轮装制动盘，包括盘片，所述盘片一面为摩擦面，另一面为散热面，其特征在于，所述盘片散热面上围绕其中心间隔设置有供盘片安装固定的定位槽和连接柱，所述定位槽和连接柱之间彼此分隔，在所述定位槽和连接柱之间的间隙中设置有向上的散热柱，所述散热柱形状呈空心水滴状。2.根据权利要求1所述的一种高效散热结构的轮装制动盘，其特征在于，若干所述散热柱围绕盘片其中心呈渐开线布局地间隔设置在定位槽和连接柱之间，相邻散热柱之间彼此分隔。3.根据权利要求2所述的一种高效散热结构的轮装制动盘，其特征在于，所述空心水滴状的散热柱其水滴球形头部均朝向盘片的中心。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种高效散热结构的轮装制动盘，其特征在于，盘片为分体式结构，沿盘片径向的中心线分隔将盘片一分为二，两个分体的盘片相对的两端部设置有相互交错的定位部，所述定位部侧面上开设有连接孔，两个分体的盘片通过彼此交错的定位部定位连接，紧固件穿过定位部的连接孔拧紧，实现盘片的锁紧。5.根据权利要求1～3任一项所述的一种高效散热结构的轮装制动盘，其特征在于，所述盘片的摩擦面由复合材料制造而成。6.根据权利要求5所述的一种高效散热结构的轮装制动盘，其特征在于，所述复合材料为al-sic材料。

技术总结
本实用新型公开了一种高效散热结构的轮装制动盘，其包括盘片，盘片一面为摩擦面，另一面为散热面，盘片散热面上围绕其中心间隔设置有供盘片安装固定的定位槽和连接柱，定位槽和连接柱之间彼此分隔，在定位槽和连接柱之间的间隙中设置有向上的散热柱，散热柱形状呈空心水滴状，使用时，由于散热柱为空心水滴状，在确保具有大的散热表面积同时，通过内部空心结构减轻重量，空气流动经过水滴形散热结构表面时，具有较小的空气阻力，并沿表面流动，具有最佳的对流换热效果，提高换热效率，使散热效果更好更高效。更好更高效。更好更高效。


技术研发人员：陈新贵 李泽厚 高猛 许中明 吴祖剑
受保护的技术使用者：泽高新智造（广东）科技有限公司
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2022/1/14