專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制造鑄造部件的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)和制造諸如用于車(chē)輛的制動(dòng)鉗之類(lèi)的鑄造部件 的方法，并且主要涉及用于獲得鑄造部件的特定固有頻率和阻尼特性的設(shè) 計(jì)和制造。本發(fā)明是針對(duì)鋁質(zhì)盤(pán)式制動(dòng)鉗開(kāi)發(fā)出來(lái)的，因而便于將本發(fā)明 描述成應(yīng)用于那種類(lèi)型的制動(dòng)鉗。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明具有比較 廣泛的應(yīng)用并且能夠例如延伸至應(yīng)用于各種鑄造產(chǎn)品，不僅包括鋁質(zhì)構(gòu)造 的產(chǎn)品而且包括諸如黃銅或鎂之類(lèi)的其它鑄造金屬的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
本發(fā)明采用鑄造到制動(dòng)鉗內(nèi)從而以有利方式改變制動(dòng)鉗的固有頻 率和阻尼特性的插件。已經(jīng)公開(kāi)了在鑄造制動(dòng)鉗中使用插件來(lái)改變制動(dòng)
鉗的結(jié)構(gòu)特性，美國(guó)專(zhuān)利第5,433,300號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利第4,705,093號(hào)以及 WO 02/27048中每個(gè)都公開(kāi)了采用 一體化澆鑄的插件的制動(dòng)鉗。然而， 在這些現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中，教導(dǎo)涉及到使用插件來(lái)改善制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)特性 一一即拉伸強(qiáng)度和硬度。在這些文獻(xiàn)中，插件被結(jié)合到金屬鑄件中從而 形成金屬基質(zhì)復(fù)合物，并且所產(chǎn)生的鑄造制動(dòng)鉗的質(zhì)量特性與不包括插 件的鑄件的質(zhì)量特性基本相同，但是機(jī)械或結(jié)構(gòu)特性得到顯著改善。
盡管上述文獻(xiàn)公開(kāi)了使用插件來(lái)從結(jié)構(gòu)上改變鑄造制動(dòng)鉗，然而 它們對(duì)本發(fā)明所涉及的特性不起作用。此外，對(duì)于制動(dòng)鉗來(lái)說(shuō)，通常為 鋁的母體金屬一般能夠顯示出足夠使用的強(qiáng)度特性，而無(wú)須通過(guò)上述文 獻(xiàn)公開(kāi)的插件來(lái)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。然而，盡管母體金屬的結(jié)構(gòu)特性可以滿(mǎn)足特 定制動(dòng)鉗應(yīng)用的要求，仍需要設(shè)計(jì)工程師針對(duì)頻率和阻尼特性來(lái)設(shè)計(jì)制 動(dòng)鉗，尤其是解決制動(dòng)噪聲和振動(dòng)問(wèn)題。當(dāng)所選擇的鑄造材料的質(zhì)量和 楊氏模量減小時(shí)，這種操作的難度增大，因?yàn)槁闊┑脑肼暫驼駝?dòng)的發(fā)生 頻率較低，因此需要通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)改變這些頻率。
由于在車(chē)輛內(nèi)進(jìn)行組裝時(shí)必須考慮與制動(dòng)鉗相互作用的組成部 件，因此設(shè)計(jì)操作被進(jìn)一步復(fù)雜化。因此，單獨(dú)設(shè)計(jì)的制動(dòng)鉗很難獲得 能夠接受的結(jié)果，同時(shí)由于制動(dòng)鉗所設(shè)置的環(huán)境中的空間限制并且由于 制動(dòng)鉗的總體形狀具有某些基本要求，因此對(duì)制動(dòng)鉗的形狀所做的幾何變化通常難以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明所涉及的特性是在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域公知的噪聲、振動(dòng)和不平 順性，其中"不平順性"是指車(chē)輛在制動(dòng)載荷作用下的"感覺(jué)"。這些
特性總稱(chēng)為"NVH"特性，在下文中將采用該稱(chēng)謂來(lái)描述這些特性。
目前采用的針對(duì)NVH設(shè)計(jì)鋁質(zhì)盤(pán)式制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)過(guò)程涉及多個(gè) 階段。第一階段為當(dāng)包括為車(chē)輛總成中部件的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的一部分時(shí)，建 立制動(dòng)鉗組件的預(yù)測(cè)NVH特性。該階段主要涉及到考慮制動(dòng)系統(tǒng)的主 要部件和摩擦襯墊制動(dòng)襯塊之間的相互作用，其中，制動(dòng)系統(tǒng)的主要部 件包括制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鉗、將制動(dòng)鉗附連至車(chē)輛懸架的固定架，并且在制 動(dòng)器應(yīng)用過(guò)程中制動(dòng)鉗使制動(dòng)襯塊與制動(dòng)盤(pán)接合。
在上述預(yù)測(cè)階段，制動(dòng)鉗組件被設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)所需的物理、幾何和 性能目標(biāo)要求。制動(dòng)器設(shè)計(jì)者采用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和有限元建模以 便在"虛擬"或模擬條件下預(yù)測(cè)制動(dòng)鉗組件的NVH性能。隨后將NVH 性能與車(chē)輛或制動(dòng)器的制造商設(shè)定的NVH要求進(jìn)行比較。通常情況下， 將虛擬NVH性能與實(shí)際NVH要求匹配的初次嘗試不會(huì)得出能夠接受 的比較結(jié)果。因此，設(shè)計(jì)者隨后修改組裝部件的形狀，并且重復(fù)上述過(guò) 程，直到獲得滿(mǎn)意的比對(duì)關(guān)系。如上所述，設(shè)計(jì)者在改變組裝部件的幾 何形狀的程度方面受到限制，并且在實(shí)踐中，在獲得滿(mǎn)意的結(jié)果之前， 需要對(duì)若干組裝部件進(jìn)行許多小的重復(fù)操作。
獲得令人滿(mǎn)意的NVH結(jié)果的過(guò)程因以下事實(shí)而變得復(fù)雜即摩 擦襯墊材料性能和用于預(yù)測(cè)摩擦材料的阻尼性能的方法沒(méi)有被很好地 掌握，從而使計(jì)算機(jī)模擬難于進(jìn)行。這樣導(dǎo)致以下不利之處，即主要由 于不可預(yù)見(jiàn)的摩擦襯墊或制動(dòng)襯塊性能，制動(dòng)鉗組件通常顯示出的實(shí)際 NVH特性不同于通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬獲得的特性。
盡管存在上述困難，當(dāng)設(shè)計(jì)者獲得成功的模擬NVH結(jié)果時(shí)，設(shè) 計(jì)過(guò)程中的下 一 階段通常是制造原型組件以便進(jìn)行實(shí)際車(chē)輛試驗(yàn)或測(cè) 試。這種原型制造和測(cè)試非常復(fù)雜、成本高昂且極其浪費(fèi)時(shí)間。此外， 如果實(shí)際原型在試驗(yàn)中顯示出與通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測(cè)的結(jié)果基本上不 同的實(shí)際結(jié)果，則在有些情況下整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程可能需要重復(fù)進(jìn)行，從而 在獲得實(shí)際合格的組件之前增加成本和時(shí)間周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服或減輕上述缺點(diǎn)中至少一個(gè)。本發(fā)明更具體
的目的在于提供一種有助于改變制動(dòng)鉗的NVH特性的方法，該方法不依 賴(lài)于一一至少在很大程度上不依賴(lài)于制動(dòng)鉗形狀的改變。
根據(jù)本發(fā)明提供一種形成諸如制動(dòng)鉗之類(lèi)的鑄造部件的方法，所 述鑄造部件通過(guò)選擇用于與鑄造部件一體地鑄造的插件而具有某些期 望的NVH特性，所述插件由能夠改變鑄造部件的NVH特性的材料制 成，并且在鑄造過(guò)程中，所述插件能夠由熔融金屬滲入，并且所述鑄造 部件的特性能夠通過(guò)改變插件材料的成分而改變。所述方法包括確定獲 得期望的NVH特性所需的材料成分，并且進(jìn)一步包括確定用于將插件 插入鑄造部件內(nèi)的適當(dāng)位置以及在該位置將插件鑄造到部件內(nèi)。
在本發(fā)明的方法中，插件材料的成分能夠被改變以便在鑄造部件 中獲得期望的NVH特性。相應(yīng)地，通過(guò)改變插件而非改變部件的幾何 形式或形狀，能夠使具有特定NVH特性的鑄造部件的設(shè)計(jì)被簡(jiǎn)化。即， 通過(guò)本發(fā)明的方法，部件的形狀主要通過(guò)參考NVH以外的因素來(lái)確定。 確定部件的形狀時(shí)，可以考慮NVH特性，盡管通過(guò)本發(fā)明的方法，這 并非是絕對(duì)必須的。相反，當(dāng)已經(jīng)確定了部件的形狀之后，可以考慮 NVH。此外，當(dāng)設(shè)置有插件的部件被期望通過(guò)預(yù)先虛擬設(shè)計(jì)或者與插件 相關(guān)的諸如經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之類(lèi)的其它知識(shí)而以某種方式運(yùn)行并且所述插件 不以該方式運(yùn)行從而獲得期望的NVH特性時(shí)，能夠改變所述插件的成 分以獲得這些特性。因此，無(wú)須改變部件的形狀。通過(guò)在一種以上的場(chǎng) 合中減少或消除對(duì)部件形狀進(jìn)行徹底的重新設(shè)計(jì)的需要，這相對(duì)于現(xiàn)有 技術(shù)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。所述方法可能需要在獲得能夠接受的結(jié)果之前對(duì) 部件進(jìn)行多次鑄造，但是這不同于重新設(shè)計(jì)，重新設(shè)計(jì)不僅需要與重新 設(shè)計(jì)相關(guān)的費(fèi)用和時(shí)間，而且還涉及更換工具的費(fèi)用。
本發(fā)明的方法旨在消除部件的設(shè)計(jì)期限的主要部分，所述部件也 需要對(duì)NVH進(jìn)行設(shè)計(jì)。這是因?yàn)樵诒景l(fā)明的方法中， 一旦期望的部件 形狀被確定，即可在考慮插件成分及其位置的情況下來(lái)修正NVH。
插件材料的孔隙率優(yōu)選地大于90 0/。的開(kāi)口孔隙率，盡管優(yōu)選的材 料結(jié)構(gòu)具有100%的開(kāi)口孔隙率。多孔結(jié)構(gòu)包括尺寸為0.5微米至100 微米的孔隙，盡管優(yōu)選的是孔隙的范圍為1微米至30微米，最優(yōu)選的
為3至10微米。
插件材料能夠具有纖維結(jié)構(gòu)，微粒結(jié)構(gòu)、陶瓷發(fā)泡物或者上述的結(jié)合。
用于該材料結(jié)構(gòu)的陶瓷材料的體積百分率優(yōu)選地介于5% -80% 之間，更優(yōu)選地介于10% - 60%之間，以及最優(yōu)選地介于15%-40% 之間。
適當(dāng)?shù)奶沾砂ǖ幌抻谘趸?、硼化物、碳化物和氮化物?br> 適當(dāng)?shù)牟寮牧鲜嵌嗫椎奶沾裳趸牧?。這種材料的適當(dāng)示例包 括氧化鋁纖維的預(yù)制品，其包含大約96-97%的各種晶體結(jié)構(gòu)的氧化鋁 (礬土)，剩余的物質(zhì)主要為二氧化硅。所述預(yù)制品具有孔隙并且所述 纖維可以通過(guò)諸如二氧化硅、氧化鋁或勃姆石之類(lèi)的無(wú)機(jī)粘合劑結(jié)合在 一起從而形成剛性體。預(yù)制品的孔隙率由纖維的量決定并且能夠通過(guò)預(yù) 制品的體積百分率(Vf)來(lái)表示。能夠通過(guò)Saffil公司獲得適當(dāng)?shù)念A(yù)制 產(chǎn)品。能夠采用其它預(yù)制品成分，這些成分包括單級(jí)和混合級(jí)氧化鋁纖 維、這些纖維與其它纖維的結(jié)合、或者陶瓷或金屬微粒，例如氧化鋁、 碳化硅或硅。
迄今為止構(gòu)想得到的適當(dāng)?shù)念A(yù)制品的體積百分率為15 %或30 % ， 盡管其它體積百分率也是可能的。這種適當(dāng)?shù)念A(yù)制品包括15。/。Vf的氧 化鋁纖維和氧化鋁微粒，并且氧化鋁纖維和氧化鋁微粒約為30: 70的 比率。其它適當(dāng)?shù)念A(yù)制品具有以下成分
30。/。Vf的氧化鋁纖維和氧化鋁孩i:粒(30: 70的比率)
15。/。Vf的氧化鋁纖維和碳化硅微粒(30: 70的比率)
30 % Vf的氧化鋁纖維和碳化硅微粒(30: 70的比率)
在每個(gè)上述預(yù)制品中，在鑄造過(guò)程中，優(yōu)選地在壓力鑄造中，預(yù) 制品滲透有熔融金屬，形成金屬基質(zhì)，從而預(yù)制品結(jié)合入鑄造部件。
盡管因?yàn)橛兄谌廴诮饘俪浞譂B入的材料的開(kāi)口孔隙率意味著插 件材料和周?chē)蔫T造部件之間不會(huì)存在宏觀(guān)的界面，因此上述多孔材料 的類(lèi)型是非常有利的，然而也可以釆用其它材料作為插件材料。對(duì)于先
前采用的非多孔插件來(lái)說(shuō)，其必須用于強(qiáng)化目的而不是NVH，并且在 確保插件和周?chē)蔫T造金屬之間的界面的完全的整體性方面出現(xiàn)了困 難。在界面發(fā)生故障的情況下一一即使在結(jié)合表面區(qū)域的一小部分上， 則鑄造部件的特性發(fā)生變化，在某些情況下產(chǎn)生劇烈的變化，從而插件 不再執(zhí)行所設(shè)計(jì)的功能。
插件的幾何形狀以及插入鑄造部件的位置對(duì)于獲得所需的NVH 性能也是非常重要的。適當(dāng)?shù)膸缀涡螤詈投ㄎ恍纬商摂M設(shè)計(jì)過(guò)程的一部 分，然后在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中根據(jù)需要改變插件成分從而達(dá)到期望的 NVH性能。此外，本發(fā)明的方法通過(guò)在虛擬環(huán)境中完成外部部件設(shè)計(jì) 以及包括插件的形狀和定位的內(nèi)部設(shè)計(jì)從而能夠加速設(shè)計(jì)進(jìn)程。進(jìn)一 步，能夠在實(shí)際測(cè)試之后對(duì)材料成分進(jìn)行修改。
對(duì)制動(dòng)鉗的虛擬模擬和測(cè)試在早期階段能夠以與現(xiàn)有技術(shù)相同的 方式進(jìn)行。即，制動(dòng)鉗的規(guī)格通過(guò)制動(dòng)鉗將要附連到其上的車(chē)輛的規(guī)格 來(lái)確定。隨后制動(dòng)鉗的形狀通過(guò)公知的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和有限元建 模來(lái)確定。此后，制動(dòng)鉗的NVH性能被模擬并且與所需的制動(dòng)器規(guī)格 進(jìn)行比較。此時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，在任何適當(dāng)?shù)奈恢锰幉寮徊迦胫苿?dòng)鉗 模型中。具有插件的制動(dòng)鉗隨后通過(guò)有限元建模進(jìn)行模擬并且改變插件 的成分和形狀，以及必要時(shí)改變位置，以便在虛擬環(huán)境中獲得期望的 NVH規(guī)格。當(dāng)制動(dòng)鉗所需的特性已經(jīng)虛擬地獲得時(shí)，插件的位置被認(rèn) 為是最佳位置。在該位置，根據(jù)本發(fā)明，隨后進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，僅僅通過(guò) 改變插件成分來(lái)進(jìn)一步改變制動(dòng)鉗，直到獲得所需的NVH特性。
根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)鉗設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)涉及下列幾點(diǎn)由于更完全的虛 擬設(shè)計(jì)而加快設(shè)計(jì)進(jìn)程并降低成本。主要優(yōu)點(diǎn)在于，制動(dòng)鉗的外部形狀 和功能元件可以通過(guò)虛擬途徑在設(shè)計(jì)過(guò)程中更早地確定，隨后的設(shè)計(jì)有 時(shí)可以包括插件形狀的修改但是大部分時(shí)候包括或僅僅包括插件成分 的修改。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于一定程度的靈活性，即本發(fā)明針對(duì)一種車(chē)輛 規(guī)格開(kāi)發(fā)出的制動(dòng)鉗能夠用于其它車(chē)輛的不同制動(dòng)器規(guī)格，而僅僅需要 改變插件的形狀和/或成分。
用于制動(dòng)鉗的插件通常將被插入制動(dòng)鉗殼體的橋跨制動(dòng)盤(pán)的橋 部。在優(yōu)選的設(shè)置中，插件從橋部的一側(cè)延伸至另一側(cè)，并且必要時(shí)能 夠在一個(gè)端部延伸入制動(dòng)鉗的指部。插件能夠具有任何適當(dāng)?shù)男螤?，盡 管優(yōu)選地為矩形。矩形插件可以是加長(zhǎng)的，從而使橋部的橫向?qū)挾冗h(yuǎn)小
于其長(zhǎng)度，或者可以具有很大寬度，從而使其寬度接近長(zhǎng)度。插件可以 不是矩形以適應(yīng)制動(dòng)鉗的形狀限制。例如，插件的面向制動(dòng)盤(pán)的面可以 為例如扇形的，以便容納防塵罩的外周的一部分。
可以提供一對(duì)插件，并且如果制動(dòng)鉗包括延伸越過(guò)橋部的中央長(zhǎng) 形開(kāi)口則這是優(yōu)選的。在這種制動(dòng)鉗中，插件可以設(shè)置在中央開(kāi)口的每 一側(cè)上。
必要時(shí)可以設(shè)置多個(gè)插件。例如，兩個(gè)或多個(gè)插件可以通過(guò)橋部 設(shè)置，沿橋部間隔開(kāi)、平行于或者橫跨制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。在具有中央 開(kāi)口的制動(dòng)鉗中，兩個(gè)插件可以設(shè)置在開(kāi)口的導(dǎo)引側(cè)上(沿制動(dòng)盤(pán)的旋
轉(zhuǎn)方向)，并且一個(gè)插件設(shè)置在另一側(cè)上。這些示例表明可以將具有任
何形狀和方向的任何數(shù)量的插件鑄造到制動(dòng)鉗內(nèi)以獲得期望的NVH性
本發(fā)明進(jìn)一步延伸到將插件鑄造到部件內(nèi)的方法，并且優(yōu)選的方 法涉及壓力鑄造，優(yōu)先選擇立式壓鑄機(jī)。這種類(lèi)型的鑄造機(jī)有助于預(yù)熱 和插件在鑄造腔內(nèi)的快速定位。需要在澆入熔融鑄造金屬之前使插件在 空腔中定位，并且由此在優(yōu)選的設(shè)置中，插件形成有一個(gè)或多個(gè)定位構(gòu) 件，所述定位構(gòu)件從插件延伸，用于與鑄造工具接合。當(dāng)鑄件形成時(shí)， 所述定位構(gòu)件能夠根據(jù)需要被剪掉。


附圖示出了前述類(lèi)型的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。這些附圖的特 性和相關(guān)描述不能取代本發(fā)明先前的寬泛描述的共性。
圖l和圖2分別示出了從外側(cè)和內(nèi)側(cè)觀(guān)察的制動(dòng)鉗殼體10。制動(dòng) 鉗殼體10形成為鋁殼體，限定兩個(gè)用于封裝活塞的凹穴ll、殼體橋12 和指狀部13。這種制動(dòng)鉗殼體10的操作以及與固定架和車(chē)輛的相互作 用對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，從而無(wú)須討論該操作的任何細(xì) 節(jié)。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出的制動(dòng)鉗殼體10具有一對(duì)插件14和15，同時(shí)圖2 的殼體10示出為具有類(lèi)似但略有不同的插件16和17。參考圖1和圖
la，插件14和15中每個(gè)都是長(zhǎng)的矩形延伸件，其長(zhǎng)度延伸越過(guò)橋12， 從與凹穴11的內(nèi)側(cè)開(kāi)口相鄰的一側(cè)延伸穿過(guò)橋12的另一側(cè)，從而自橋 12和指狀部13的接合部伸出。插件14和15的延伸至橋12外側(cè)位置的 部分包括定位構(gòu)件18,定位構(gòu)件18在使用時(shí)容納于形成在鑄造工具中 的開(kāi)口內(nèi)，從而在澆入熔融鋁之前將每個(gè)插件14和15定位在鑄造工具 的空腔內(nèi)。
參考圖2和圖2a，插件16和17具有與圖l和圖la的插件14和 15不同的構(gòu)造，但是其也包括長(zhǎng)形本體19,長(zhǎng)形本體19在凹穴11的 開(kāi)口和指狀部13之間的橋12的整個(gè)范圍內(nèi)延伸。插件16和17還包括 懸垂部20，懸垂部20從本體19的平面沿著與指狀部13從橋12延伸的 方向相同的方向向下延伸。這種i史置在圖2中清晰地示出。插件16和 17還包括突出部21,定位構(gòu)件22從該突出部延伸，所述定位構(gòu)件22 具有與圖1的定位構(gòu)件18相同的功能。
應(yīng)當(dāng)理解的是，插件14至17都具有延伸至成品鑄造殼體10的外 側(cè)位置的部分，并且在本發(fā)明的方法中，所述延伸部分在制造過(guò)程中的 任何適當(dāng)?shù)臅r(shí)間從殼體10上剪掉。剪切可以作為對(duì)殼體10所進(jìn)行的進(jìn) 一步機(jī)加工的一部分，并且所述剪切可能涉及折回至殼體表面的部分， 或者通過(guò)適當(dāng)?shù)匿徢袡C(jī)構(gòu)或沖壓機(jī)來(lái)切割。
圖3也示出了同一制動(dòng)鉗殼體10，但是也在插件上存在差別。在 圖3中，插件23和24具有比插件14至17更寬的矩形構(gòu)造，盡管所述 插件仍然設(shè)置為延伸越過(guò)橋12，并且在所示實(shí)施方式中，每個(gè)插件23 和24包括懸垂部25。圖3的插件在圖3a中以單獨(dú)隔離的方式示出，在 圖3a中，每個(gè)插件23和24通過(guò)橋接部分26連接。分別從每個(gè)插件23 和24獨(dú)立延伸的突出部27包括定位構(gòu)件28。橋接部分26由此將插件 23和24彼此相對(duì)地固定以便精確地定位在鑄造工具內(nèi)，盡管當(dāng)形成鑄 件時(shí)，橋26被去除，像延伸至成品殼體10外部的突出部28—樣。
除了這些具體描述之外，在此描述的本發(fā)明容許進(jìn)行變型、改型 和/或添附，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明包括落入上述說(shuō)明書(shū)的精神和 范圍內(nèi)的所有這些變型、改型和/或添附。
權(quán)利要求
1.一種形成具有特定NVH特性的鑄造部件的方法，所述方法包括選擇用于與所述鑄造部件一體鑄造的插件，所述插件由能夠改變所述鑄造部件的NVH特性的材料制成，并且在鑄造過(guò)程中所述插件能夠由熔融金屬滲入，并且所述鑄造部件的特性能夠通過(guò)改變所述插件材料的成分而改變，所述方法包括確定獲得期望的NVH特性所需的材料成分，并且所述方法進(jìn)一步包括確定將所述插件插入所述鑄造部件中的適當(dāng)?shù)奈恢靡约霸谒鑫恢脤⑺霾寮T造到所述部件內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述插件材料的孔隙率大 于大約9(T/。的開(kāi)口孔隙率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述插件材料的孔隙率大 約是100%的開(kāi)口孔隙率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件材 料的多孔結(jié)構(gòu)包括尺寸為0.5微米至IOO微米的孔隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述多孔結(jié)構(gòu)包括尺寸為l 微米至30孩i米的孔隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述多孔結(jié)構(gòu)包括尺寸為3 微米至IO微米的孔隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件材 料包括纖維性結(jié)構(gòu)、微粒結(jié)構(gòu)、以及陶瓷發(fā)泡物中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，用于所述插 件材料結(jié)構(gòu)的材料的體積百分率介于5 %至80 %之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，用于所述插件材料結(jié)構(gòu)的 材料的體積百分率介于10 %至60 %之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，用于所述插件材料結(jié)構(gòu)的 材料的體積百分率介于15 %至40 %之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件 材料是陶瓷，并且所述陶瓷材料選自下列材料中一個(gè)或多個(gè)氧化物、 硼化物、碳化物和氮化物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件 材料是多孔的陶瓷氧化材料。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述多孔的陶瓷氧化材 料包括氧化鋁纖維，所述氧化鋁纖維包含大約96%至97%的氧化鋁， 并且剩余的物質(zhì)主要是二氧化硅。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述纖維通過(guò)無(wú)機(jī)粘合 劑結(jié)合在一起。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述無(wú)機(jī)粘合劑選自二 氧化硅、氧化鋁或勃姆石。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件 材料能夠包括單級(jí)和混合級(jí)氧化鋁纖維、陶瓷或金屬的微粒中 一種或多 種，所述微粒包括氧化鋁、碳化硅或硅微粒。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件 材料的體積百分率是大約15 %或30 % 。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述插件材料的體積百 分率是15%，其中包括比率大約為30: 70的氧化鋁纖維和氧化鋁微粒。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述插件材料的體積百 分率是30%,其中包括比率大約為70: 30的氧化鋁纖維和氧化鋁微粒。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述插件材料的體積百 分率是15%,其中包括比率大約為30: 70的氧化鋁纖維和碳化硅微粒。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述插件材料的體積百 分率是30% ，其中包括比率大約為30: 70的氧化鋁纖維和碳化硅微粒。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括設(shè) 計(jì)所述鑄造部件的形狀，然后從材料成分以及在所述鑄造部件內(nèi)的位置 方面來(lái)選擇插件，然后再?lài)@所述插件鑄造所述部件。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述鑄造 部件通過(guò)壓力鑄造鑄造而成。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述鑄造 部件是制動(dòng)鉗殼體。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述插件設(shè)置在所述制 動(dòng)鉗殼體的橋部中，使用時(shí)所述制動(dòng)鉗殼體的橋部跨過(guò)制動(dòng)盤(pán)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述插件從所述橋部的 一側(cè)延伸至相對(duì)側(cè)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述制動(dòng)鉗殼體包括從 所述橋部的一側(cè)延伸的指狀部，并且所述插件從所述橋部延伸到所述指 狀部?jī)?nèi)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25至27中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件 的形狀是矩形。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25至28中任一項(xiàng)所述的方法，其中， 一對(duì)插件 被鑄造到所述制動(dòng)鉗殼體的橋部?jī)?nèi)并位于殼體的中央開(kāi)口的兩側(cè)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求1至29中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件 形成有一個(gè)或多個(gè)定位構(gòu)件，所述一個(gè)或多個(gè)定位構(gòu)件延伸以便與鑄造 工具接合從而將所述插件定位在所述鑄造工具的熔融金屬澆注到其中 的空腔內(nèi)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求1至30中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述插件側(cè)，并且所述方法包括剪掉所述插件的從所述鑄造部件延伸出的部々
32. —種根據(jù)權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的方法形成的鑄造部件。
33. —種根據(jù)權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的方法形成的盤(pán)式制 動(dòng)鉗殼體。
全文摘要
一種形成具有特定NVH特性的鑄造部件(10)的方法。所述方法包括選擇用于與鑄造部件(10)一體化鑄造的插件(14、15)，所述插件(14、15)由能夠改變鑄造部件(10)的NVH特性的材料制成，并且在鑄造過(guò)程中，所述插件能夠由熔融金屬滲入，并且所述鑄造部件的特性能夠通過(guò)改變插件材料的成分而改變。所述方法包括確定獲得期望的NVH特性所需的材料成分，并且所述方法進(jìn)一步包括確定用于將插件(14、15)插入鑄造部件(10)內(nèi)的適當(dāng)位置以及在該位置將插件(14、15)鑄造到部件(10)中。
文檔編號(hào)B22D19/02GK101189085SQ200680020030
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者斯科特·霍洛韋, 斯蒂芬·詹姆斯·懷特 申請(qǐng)人:帕西菲卡集團(tuán)技術(shù)有限公司