El proceso de producción de tambor de freno para camión

El tambor de freno es una parte de seguridad, se relaciona con la seguridad de la vida humana y la propiedad, y al mismo tiempo es una parte vulnerable y consumible. La demanda del mercado es particularmente grande.

En la actualidad, la producción anual nacional es de aproximadamente 10 millones o más. Debido a que la estructura del producto es relativamente simple, el modelado de máquinas y el modelado manual son fáciles de usar, y hay fundiciones que producen tambores de freno en casi todas partes del país. Varias grandes empresas que he visitado producen tambores de freno en una línea de montaje mecanizada, con una producción anual de aproximadamente un millón.

También he estado en algunas pequeñas empresas con una producción anual de decenas de miles. También hay un parque industrial en una ciudad del condado de Longyao, Hebei, donde más de un centenar de fundiciones producen de forma intensiva tambores de freno para automóviles; la producción de tambores de freno en todo el distrito debería ser de más de un millón. Es solo que los tambores de freno producidos por grandes empresas generalmente se suministran a fábricas de ejes nacionales o se exportan al extranjero, mientras que la mayoría de los tambores de freno producidos por pequeñas empresas se suministran al mercado de repuestos y repuestos postventa. La calidad y credibilidad de sus productos son difíciles de aceptar por las fábricas de ejes habituales. De acuerdo con estas empresas que he visto y aprendido, debido a diferentes estructuras de productos y diferentes objetivos de suministro, los procesos de producción son diferentes, pero en general, el problema de calidad Todavía hay muchos que no cumplen con los requisitos de calidad de los tambores de freno de automóviles. Por lo tanto, creo que es necesario discutir e investigar el proceso de producción de tambores de freno con ustedes e intercambiar experiencias entre ellos. Lo siguiente se basa en mi experiencia y comprensión. Situación, aproveche esta oportunidad para intercambiar opiniones con usted, corríjame si está mal.

Requisitos de calidad para tambores de freno de camión

Debido a que el hierro fundido gris tiene buena conductividad térmica, absorción de impactos, resistencia al desgaste, excelente rendimiento de fundición y bajo costo de fabricación, casi todos los tambores de freno de los vehículos de motor están hechos de hierro fundido gris y los grados son HT200 y HT250.

Solo hay un estándar de hierro fundido gris en mi país que es JB / T9439-2010, y no hay un estándar especial de hierro fundido gris para tambores de freno de automóviles. No hay descripción de hierro fundido gris especial en el estándar de la máquina. En el mundo, solo la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales ASTMA159-83 (reexaminada en 1993) tiene estándares especialmente formulados para piezas de hierro gris para automóviles. Hay 3 grados de hierro fundido listados para el tambor de freno de acuerdo con su capacidad de carga. Al mismo tiempo, los requisitos de calidad para tambores de freno en el estándar de hierro fundido gris para maquinaria de potencia de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Automotrices SAEJ431 son básicamente los mismos que los de ASTMA159-83. En la actualidad, la mayoría de nuestro país y países extranjeros se refieren a los estándares estadounidenses de tambores de freno. El estándar de fábrica se da en el dibujo o estándar de aceptación. El nivel de un estándar refleja su nivel de artesanía y calidad. Solo los estándares de alto nivel pueden producir productos de alta calidad.

A continuación se presentan brevemente las normas estadounidenses mencionadas anteriormente y los requisitos de calidad de algunas buenas empresas extranjeras sobre tambores de freno, y se presenta lo siguiente para su referencia.

Las propiedades mecánicas

Composición química

Nota:

1. La C total es un requisito obligatorio y debe garantizarse
2. Otros elementos como Cr, Cu, Sn se utilizan principalmente para asegurar propiedades mecánicas y dureza.
3. G2500a se usa en camiones de servicio mediano, G3500b se usa en camiones de trabajo pesado y G3500c se usa en camiones superpesados.

Microestructura

Otros requisitos

Además de la aceptación de las propiedades mecánicas, la dureza y la metalografía, los fabricantes extranjeros y los OEM nacionales a menudo plantean requisitos de compacidad en las condiciones técnicas de los tambores de freno proporcionados.

Si hay orificios de contracción, porosidad de contracción, poros, inclusiones de arena u otros defectos de fundición en las piezas de fundición, no son densos. Estos defectos pueden comprobarse mediante rayos X o métodos anatómicos. Si los defectos son inferiores a los especificados en la siguiente tabla, se puede aceptar. Exceder sus regulaciones será juzgado como chatarra. Por supuesto, si el defecto ha sido expuesto durante el mecanizado, generalmente no se acepta.

• ASTME446-98 La calidad interna del tambor de freno es un nivel de defecto probado X
• Área densa avanzada, la calificación de recepción es A3, B3, C2
• Área generalmente densa, el nivel de recepción es A3, B4, C3
• Nota: A significa estomas, A3 significa que el nivel de aceptación de los estomas es 3
• B representa arena e inclusiones B4 representa el nivel de aceptación de las inclusiones de arena es el nivel 4
• C significa porosidad por contracción C3 significa que el nivel de aceptación de la porosidad por contracción es 3

Modos de falla y causas de los tambores de freno

La falla del tambor de freno durante el uso es principalmente agrietamiento y abrasión, pero de las estadísticas de datos reflejadas en las quejas y reclamos de los clientes, es principalmente la primera. Es decir, la mayoría de los tambores de freno averiados presentan un desgaste normal o incluso leve, es decir, se han agrietado y no se pueden utilizar. Los siguientes son los restos devueltos por una fábrica en 2014. Se puede ver claramente en la imagen que se generan de una a varias grietas longitudinales en el tambor de freno. Las grietas transversales aparecen principalmente en las esquinas redondeadas de la brida, comúnmente conocidas como caída superior.

Del análisis de fallas de las piezas falladas, se concluye que existen tres razones principales para la falla:

1. Las propiedades mecánicas del cuerpo de fundición son inferiores a los requisitos normales.
2. Hay defectos de fundición dentro de la fundición, especialmente porosidad por contracción en las esquinas redondeadas de la brida.
3. El coche está muy sobrecargado, frena con frecuencia y se rocía con agua durante el proceso de frenado, y se comprueban las propiedades mecánicas y la metalografía de las piezas averiadas para que cumplan con los requisitos del producto.

Quienes producimos tambores de freno deberían mejorar las dos primeras causas de falla. Estabilizar y mejorar la calidad del tambor de freno. Hablaré con usted con más detalle a continuación. En cuanto a la tercera razón del fracaso, somos impotentes, confiando principalmente en la gobernanza estatal del uso ilegal de vehículos sobrecargados. Desde el punto de vista de las reclamaciones, una gran parte se debe a dicho uso ilícito. Sin embargo, la responsabilidad generalmente se transfiere a la fundición. Por lo que sé, varias empresas que producen tambores de freno han reclamado una tasa de reclamación de alrededor del 3%. Hay millones de compensaciones cada año. De hecho, este tipo de responsabilidad debe ser asumido por el propietario del vehículo. Los tambores de freno exportados desde nuestro país a países extranjeros generalmente se reflejan bien. Casi nunca hay compensación o incluso quejas. Los tambores de freno de los automóviles de pasajeros y los automóviles transportados en áreas llanas también se reflejan bien. Solo unas pocas áreas montañosas, áreas mineras y productos individuales tienen una vida útil baja, todo lo cual es causado por una sobrecarga doméstica grave, frenado de emergencia frecuente y rociado de agua para enfriar el tambor de freno durante el proceso de frenado. En este caso, toda la energía cinética se convierte en la carga térmica del tambor de freno, que se puede medir hasta 800 ℃ -850 ℃. Esto también se puede encontrar en el examen macroscópico y metalográfico de la fisura de falla. Este tipo de yeso es macroscópicamente blanco y brillante. Metalográficamente, es grafito + martensita + bainita. Todos estos se producen mediante enfriamiento con austenita después de la transformación a alta temperatura. Por lo tanto, el tambor de freno falla bajo la acción de la tensión de flexión, la tensión térmica y la resistencia a la fuerza de frenado mecánico en lugar del agrietamiento convencional. Este puede ser un modo de falla al estilo chino.

1. Proceso de producción de tambor de freno

El proceso de producción de tambores de freno se centra principalmente en dos aspectos. Uno es cómo asegurar sus propiedades mecánicas y estructura metalográfica para cumplir con los requisitos del producto. Pero cómo reducir sus defectos de fundición. Especialmente los defectos internos de piezas clave. En cuanto a la reducción de los defectos de fundición, hoy me centraré en cómo reducir sus defectos de contracción, porque es el principal tipo de desperdicio y una de las principales causas de falla.

El primer aspecto consiste principalmente en proporcionar una mejor calidad metalúrgica del hierro fundido. El segundo aspecto es conocer los medios tecnológicos adecuados para el fabricante.

En la actualidad, los materiales de los tambores de freno de camiones domésticos son todos HT250, por lo que me centraré en varios aspectos a los que se debe prestar atención en la fundición y el proceso de HT250 utilizado en la producción de tambores de freno.

Originalmente, si solo tuviéramos que cumplir con las propiedades mecánicas de HT250 y los requisitos de estructura metalográfica, no habría ninguna dificultad. Sin embargo, el HT250 utilizado en tambores de freno debe asegurar propiedades mecánicas, dureza y estructura metalográfica bajo alto contenido de carbono, lo que plantea algunas dificultades para algunos pequeños e incluso grandes fabricantes. Propusieron que si el contenido de carbono del producto va a ser superior al 3.40%, sin añadir Cr, Cu, Sn y otros elementos de aleación, es difícil garantizar el rendimiento. Pero su realidad es ahorrar costos y, en general, solo agregan Cr y Sn para garantizar la perlita y la resistencia a la tracción. Sin embargo, si la cantidad agregada es pequeña, no se alcanzarán la resistencia y la dureza, y si la cantidad agregada es grande, habrá una cantidad excesiva de cementita en la metalografía.

Y en un dilema. Finalmente, para medir los pros y los contras, la mayoría adopta el método de reducción del contenido de carbono para cumplir con los requisitos de propiedades mecánicas y dureza. Por supuesto, hasta ahora, aunque la norma ASTM ha establecido regulaciones estrictas sobre el contenido de C, las fábricas chinas no lo han implementado. Incluso algunos clientes extranjeros no han exigido de manera uniforme que el contenido de carbono sea superior al 3.4% o superior. Por ejemplo, varios clientes que conozco, sus requisitos para la composición química de los tambores de freno son los siguientes:

Sin embargo, aumentar el contenido de carbono total tiene una base científica y es la tendencia general, porque solo un alto contenido de carbono puede garantizar una gran cantidad de grafito y tener una mejor conductividad térmica y resistencia a la fatiga térmica. Las regulaciones obligatorias hechas por los Estados Unidos deben tener su base científica. Para nosotros, también debemos tener la capacidad de producir propiedades mecánicas calificadas, dureza y estructura metalográfica bajo la premisa de alto contenido de carbono.

A través de la práctica nacional de producir hierro fundido de alta resistencia con alto contenido de carbono a lo largo de los años, se debe decir que se ha acumulado mucha experiencia exitosa y se ha logrado un consenso en tecnología. Esto ha sentado una buena base para nuestra producción de tambores de freno, y la situación real también es cierta. La calidad de los tambores de freno producidos por muchas grandes empresas ha podido satisfacer los requisitos de los clientes de manera estable. Estas tecnologías, en resumen, están tomando el camino del hierro fundido sintético. La tecnología adoptada se basa en la alta proporción de chatarra añadida, utilizando un recarburador para aumentar la recarburación, aumentar el azufre en el hierro fundido, buena incubación y hierro fundido a temperatura suficientemente alta. Recientemente, se ha propuesto el pretratamiento del hierro fundido. Ya he hablado mucho sobre este aspecto y he publicado muchos artículos. No lo repetiré. Solo quiero combinar la fundición específica del tambor de freno y presentar algunos comentarios para su referencia.

2. Sobre la cuestión de la concepción

El propósito de inocular el hierro líquido del tambor de freno es el mismo que el de producir otras piezas de hierro fundido de alta calidad. Debe asegurarse principalmente de que no aparezca cementita o que la cantidad total de ferrita y carburo no supere el 5% para garantizar una buena forma del grafito. (Generalmente se estipula que el grafito A debe ser superior al 80%. El grafito B, D, E no debe ser superior al 20%) para garantizar buenas propiedades mecánicas y, al mismo tiempo, mejorar la maquinabilidad, en la práctica de producción de gris. Hierro fundido, su inoculación es generalmente 0.2 Entre% -0.6%. Lo que quiero recordarles a todos en este momento es que presten atención a la fertilidad y controlen la fertilidad. Porque en la mente de la mayoría de los técnicos y trabajadores de fundición in situ, la mayoría de ellos están preocupados por cómo mejorar el efecto de inoculación, cómo aumentar el núcleo de grafito y cómo utilizar inoculantes eficientes. La producción de fundición gris también es la misma que la producción de hierro dúctil. Utiliza múltiples inoculaciones y utiliza tantos inoculantes como sea posible, ignorando el efecto de la inoculación sobre las propiedades de contracción del hierro fundido gris. Y olvide que las cavidades de contracción y la porosidad representan una gran proporción de los productos de desecho del tambor de freno, y no hay conexión entre los productos de desecho de contracción y la falla anormal del tambor de freno.

Todos sabemos que, además de los tambores de freno desguazados producidos por varias fábricas, muchas fundiciones calificadas en el almacén tienen orificios de contracción y defectos de contracción, y la mayoría de los técnicos del fabricante solo paran las medidas para solucionar la porosidad de contracción. Baje la temperatura de vertido y mejore el diseño del sistema de vertido. Solo estoy aquí para contárselo a todos. Se debe prestar más atención y control al proceso de incubación del tambor de freno.

Mucha gente se ha dado cuenta ahora de que la inoculación puede promover la porosidad de la contracción. En el rango de carbono equivalente de 3.9-4.3%, el tamaño de las piezas fundidas inoculadas es siempre mayor que el de las piezas infértiles. Las piezas fundidas infértiles no tienen porosidad por contracción, pero las piezas fundidas inoculadas producen una contracción suelta. Por lo tanto, en la producción de tambores de freno, es necesario controlar la cantidad de inoculación para que no sea demasiado grande. Con la condición de asegurar que no aparezca cementita y asegurar el rendimiento del mecanizado, intentar añadir la menor cantidad de inoculante posible, y no excesivo si es suficiente. El punto clave es hacerlo bien con la inoculación de flujo. No tome dos, tres o incluso cuatro gestaciones durante el proceso.

3. Respecto a la estanqueidad del molde

La cavidad de contracción interna y la porosidad de las piezas de fundición de hierro y la contracción de la superficie de las piezas de fundición se ven afectadas en gran medida por el molde. Después de que se vierte el hierro fundido en el molde, el volumen de la cavidad moverá la pared del molde bajo la presión estática y el calor del hierro fundido, lo que hará que el volumen del molde se haga más grande y el tamaño de la pieza fundida aumentará. estar fuera de tolerancia y el peso aumentará. El tamaño de la deformación depende de la compacidad del molde de arena, el material de moldeo y los parámetros de rendimiento de la arena. Algunas personas en el extranjero han realizado investigaciones en esta área. Extraen el tambor de freno de la línea de producción de moldes, miden su tamaño y pesan su peso. Los resultados mostraron que el peso de cada muestra varía mucho. Como se muestra en la siguiente figura, el peso del tambor de freno varía de 162 libras a 173 libras, y la diferencia máxima es de 11 libras (1 libra equivale a 453 gramos). La línea de moldeo del tambor de freno de prueba es una máquina de moldeo por presión de choque. Esta diferencia de peso indica que la calidad del molde fluctúa. El molde blando impactado por la arena produjo un abultamiento de arena severo. Para moldes con buena compacidad, el hinchamiento es muy leve y el tamaño de las piezas fundidas es exacto. Descubrieron que el tambor de freno con una hinchazón severa se encogió por dentro y la calidad del tambor de freno con un peso normal es normal. Por lo tanto, utilizaron este método de inspección simple para juzgar la contracción interna del tambor de freno pesando antes de transportarlo a mecanizado, y creyeron que la contracción del tambor de freno fue causada por el movimiento del molde. Por lo tanto, mejorar la rigidez del molde se convierte en una medida importante para evitar la contracción y el aflojamiento del tambor de freno.

El uso de tambores de freno recubiertos de arena de tipo hierro para producir tambores de freno que ahora se promueve en China no tiene defectos de contracción debido a sus características. Una empresa a gran escala en Shanxi que adopta este proceso para producir tambores de freno. Ha habido tres líneas semi-mecanizadas de revestimiento de arena tipo hierro, con más de 430 tambores de freno Nissan. La tasa de rendimiento del proceso es del 90% y la tasa de calificación del producto es estable en el 98%. Actualmente se está instalando la cuarta línea de revestimiento de arena tipo hierro.

Una fábrica en Nanyang, provincia de Henan, utiliza arena de resina para producir tambores de freno Beiben de alta resistencia con inyección superior y sin tecnología de elevación, con calidad estable y sin contracción.

En algunas fábricas, la distancia entre el bebedero y el tambor de freno es demasiado pequeña, que es de 40 mm. La arena de moldeo aquí es difícil de triturar, por lo que a menudo se producen aquí agujeros de contracción y porosidad. La distancia se cambia a 60-80 mm, la porosidad de contracción es mucho más ligera.

Algunas fábricas pequeñas primero golpean la arena en su totalidad, y luego usan una varilla de acero para insertar el bebedero para hacer que todo el molde sea aún más apretado y fácil de golpear, lo que refleja que la contracción de la fundición no es grave.

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