一、制动鼓的基本信息

      （1）制动鼓的定义：刹车时，使制动蹄将制动摩擦片压紧在制动鼓里侧，致使产生摩擦使车轮减速或在短的距离内停车。

      （2）制动鼓的材质及化学成分：制动鼓的材质一般为灰铸铁200-300，基体主要是珠光体，石墨形态是片状（3-5级）。依HT250为依据简单介绍一下它的化学成分：如下表。

      （3）制动鼓的特点：①制造成本略低；②减震性，增加摩擦性能，减低刹车噪音；③不易散热、易积水、需要定期调校刹车蹄片空隙。主要用于大型或重型卡车上面。

      （4）制动鼓的失效形式：经过消费者的反馈信息得知，制动鼓的长极爱你失效形式为开裂（如下图），龟裂，掉底，磨损过大，非正常磨损五中情况，造成以上五种失效的原因一：是铸件的材料成分和自身的强度，原因二：是制动鼓的工况,主要有如路况、载重情况、驾驶员开车习惯、长下坡行驶后用水激冷等造成制动鼓失效。对于制造商来说只能从质量问题方面改善。

二、制动鼓的铸造工艺

制动鼓属于铸造工艺，并且铸造工艺影响制动鼓的质量，故铸造工艺要求严格。铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。通俗一点的话来说就是，先将要铸造的金属材料准备好，接下来将准备用的铸件造型准备好，之后浇注成型，对铸件进行清理。铸造工艺分为顶部注入式浇注工艺，底部注入式浇注工艺和中间注入式浇注工艺。下面就简单介绍一下铸造工艺的发展。

顶注部式工艺方法：早期制动鼓铸造普遍采用这种铸造方法，造型简单，使用圆形砂箱结构简单且尺寸小，有砂量少，但由于铸造式排放气体的问题，常出现铸造缺陷，目前这种工艺已基本不再采用。

底部注入式浇注工艺：虽说排放气体的问题得到解决，但造型工艺相比于顶部注入式工艺复杂，并且只适合手工造型，并且由于一些原因，造成上造型的紧实度不易保证，常出现掉砂，夹砂等缺陷，目前这种工艺也已很少使用。

中间注入式浇注工艺：将浇口布置在制动鼓外圆从分型面注入（如下图）；中间注入式浇注工艺包括手工造型和机械造型，手工造型对各方面的要求都很严格，如在生产中女浇注系统各单元断面比例及尺寸的设计确定、铁水成分、浇注温度等参数的控制非常关键。机械造型可实现机械化生产，克服了手工造型存在的一些缺点，同时铸型紧实度高、铸件尺寸精度高。内浇口分散布置可以改善铸型及铸件的温度分布情况及其凝固条件，对于减少和消除铸件的缩孔、缩松与内应力等都有一定的作用。

三、制动鼓的机械加工工艺及如何选择刀具材料

随着铸造技术的不断发展和成熟，铸造后的制动鼓工件多为精铸件，并且很少出现夹砂，气孔等铸造缺陷。这对于机械制造商来说应该算是一个很好的开端，不需要整天为了制动鼓的铸造缺陷而烦恼。但随着汽车行业的发展，不仅对制动鼓的产品质量要求严格，而且交货时间也相应的缩短了。所以机械制造商还是很有压力的。

制动鼓多是批量生产，大型加工制动鼓的工厂均采用流水线的方式，加工时间按秒计算，可能加工制动鼓的商家都知道，加工制动鼓的利益很小，要想为公司获得利益，只能从加工效率上取得突破。制动鼓的机械加工工艺为粗加工—精加工—钻孔—检验。为了保证制动鼓工件的表面粗糙度，不能再缩减加工工艺，只能从刀具材料上面寻找提高加工效率的方法。

在选择刀具材料时，必须在保证制动鼓表面光洁度的基础上（制动鼓的表面光洁度控制在1Ra.6以内），再考虑两个条件：一是制动鼓的产量，二是制动鼓的加工机床，下面就针对以上两种条件来选择合适的刀具材料。

（1）制动鼓产量小（大批量），数控车床：这是对于小工厂或者小作坊来说，加工制动鼓选择硬质合金刀具较经济，原因在于：一是制动鼓的主要材料为灰铸铁，硬度一般在布氏硬度HB180-240之间，硬质合计比较适合加工HRC45以下的工件，故硬质合金刀具适合，二是小批量工件可以采用低速切削，不影响整体加工效率。所以，在不影响整体加工效率的基础上，选择价位较经济的硬质合金刀具。

（2）制动鼓产品大（大批量），数控车床：这是对于大型采用流水线方式的工厂来说，加工制动鼓有两种刀具可供选择，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。个人认为还是选择立方氮化硼刀具较经济。

陶瓷刀具硬度高，耐磨性好，但脆性大，不能对工件进行粗加工，加工制动鼓时粗加工—精加工期间需换刀，对于大批量厂家加工制动鼓都是按秒来计算工件，故换刀影响加工效率，增加了不必要的加工成本。选择立方氮化硼刀具加工制动鼓，高硬度高耐磨性，而且具有抗冲击性性能。粗加工，大余量加工制动鼓不会剧烈磨损，并且可以粗加工—精加工不换刀，一把刀就可完成工件的加工。就如我国华菱超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S30牌号，加工制动鼓尤其是大批量生产中加工效果俱佳。

华菱超硬，作为超硬刀具国产化的先驱，专业硬材料加工工具的开拓者，提出粗加工用“立方氮化硼整体聚晶刀片”概念，非金属粘合剂立方氮化硼刀具在高硬度材料，热处理后的高硬度工件，和其他难切削材料的零件等领域得到广泛应用，并且打破了国外加工高硬度难加工材料的垄断，在超硬刀具学术界享有很高声誉。

华菱超硬针对加工制动鼓的产品和机床特性，以及传统刀具加工制动鼓时出现的问题，研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S30牌号，此牌号粗，精加工均可。下面就简单介绍一下华菱超硬BN-S30牌号加工制动鼓的案例。

四、华菱超硬立方氮化硼刀具BN-S30牌号加工制动鼓的案例

    加工材料：灰铸铁

    加工工序：粗加工端面，内孔，外圆

    刀具牌号：BN-S30

    切削参数：ap=0.25mm，Fr=0.9mm/r，Vc=280m/min。

    加工方式：干式切削

加工效果：与涂层硬质合金刀具相比（如下图）：华菱超硬立方氮化硼刀具BN-S30牌号的进给量是涂层刀具的2倍，线速度是涂层刀具的2倍的基础上，华菱超硬立方氮化硼刀具BN-S30牌号的单刃寿命是涂层刀具的20倍。不仅提高加工效率，而且降低加工成本。

五、总结

在制造制动鼓过程中，铸造工艺和加工工艺是决定报废率和次品率的关键步骤，随着铸造工艺和加工工艺的成熟，制动鼓的报废率铸件下降，但对于制造商来说，还是有很大的压力，为了将制动鼓推向世界产品的行列，刀具行业也在不断的研发高质量高性能的刀具材料，助力中国制造业的发展。