1．结合所学知识, 查找相应资料, 对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析( 工艺图设计, 参数选取, 砂芯设计, 冒口设计, 模板设计等) 谈谈你的体会, 及对教材、课堂教学的建议。2．查资料, 完成所指定锻件的生产过程, 锻件图设计、相应的计算过程、下料、加热、锻造及热处理工艺进行分析。
3．结合汽车零件生产。阐述埋弧焊原理、工艺特点、质量保证措施。
1.结合所学知识, 查找相应资料, 对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析( 工艺图设计, 参数选取, 砂芯设计, 冒口设计, 模板设计等) 。
1.1 制动盘铸造要求及现状
一、生产技术状况 : 制动盘种类繁多, 特点是壁薄, 盘片及中心处由砂芯形成。不同种类制动盘, 在盘径、盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差异, 盘毂的厚度和高度也各不相同。单层盘片的制动盘结构比较简单。铸件重量多为 6-18kg。
二、技术要求 : 铸件外轮廓全部加工, 精加工后不得有任何缩松、气孔、砂眼等铸造缺陷。金相组织为中等片状型, 石墨型, 组织均匀, 断面敏感性小( 特别是硬度差小) 。
三、力学性能: σb ≥250MPa , HB180～240 , 相当于国际HT250 牌号。
四、有些外商对铸件的化学成分也作要求, 本设计不作详细介绍。
1.2 设计内容
用金属型覆砂技术克服上述局限性, 解决当前所遇到的铸造问题, 保证工艺出品率。即在金属型与铸件外形间覆薄砂层, 形成砂型胶。优点是同时具备金属型和砂型铸造的特点, 金属型与熔体不直接接触, 冷却速度和金相组织易于控制, 同时提高金属型寿命, 铸件形状可较复杂。铸件可保证致密无气孔、缩孔、缩松等缺陷, 工艺出口率高。
2.1 设计任务要求
名称:制动盘
材料: HT220
类型: 成批生产
本铸件属于盘状薄壁件, 盘面上的风道利于空气对流, 达到散热的目的。如下图所示。采用金属型覆砂工艺, 需考虑金属型材料及芯砂材料。
2.2金属型材料选择
根据以往金属型设计经验, 选择常见的HT200作为金属型材料, 参数如下:
牌号: HT200
标准: GB 9439-88
特性: 珠光体类型的灰铸铁。其强度、耐磨性、耐热性均较好, 减振性良好, 铸造性能较优, 需进行人工时效处理, 其原理是把铸件重新加热到530-620℃, 目的在于消除铸件内应力, 减少变形、开裂的缺陷。
化学成分: 碳 C : 3.16～3.30
硅 Si: 1.79～1.93
锰 Mn: 0.89～1.04
硫 S : 0.094～0.125
磷 P : 0.120～0.170
力学性能: 抗拉强度σb (MPa): 200
硬度 : (RH=1时)209HB
试样尺寸: 试棒直径: 30mm
金相组织: 片状石墨＋珠光体
2.3铁型覆砂工艺介绍
覆膜砂: 在造型、制芯前砂粒表面上已覆盖有一层固态树脂膜的型砂、芯砂称为覆膜砂。她是最早的一种热固性树脂砂, 由德国克罗宁博士于1944年创造。其基本工艺过程是利用射芯在加热的铁型上填上一层覆膜砂, 以形成精密的型腔来生产铸件。本设计覆膜砂厚度为5mm。
覆膜砂基本配比
2.4芯砂选择
造型材料性能的基本要求:
1、具有一定强度, 保证在合型、搬运和浇注过程中不变
形、不损坏。
2、良好的透气性。
3、对铸件收缩的可退让性。
4、一定的耐火度和化学稳定性。
树脂自硬砂是指原砂( 或再生砂) 以合成树脂为粘结剂, 在相应的固化剂作用下, 在室温下自行硬化成形的一类芯砂, 其基本特点是:
1）型砂加热无需加热烘干, 更节省资源, 同时能够采用木质或塑料芯盒和模板。
2）铸件质量高, 铸铁件的尺寸精度可达CT8～CT10。铸铁件的表面粗糙度为R a=25～50μm, 比粘土砂、水玻璃砂好。
3）型砂容易紧实, 易溃散, 好清理, 旧砂容易再生回用, 因而大大减轻劳动强度, 改进车间劳动环境, 使单间小批量
生产实现机械化。
4）树脂价格较高, 同时要求使用优质原砂, 因而型砂成本比粘土砂水玻璃砂高。
5）混砂、造型、浇注时, 有刺激性的气味, 应注意劳动保护。
树脂自硬砂用原砂的技术指标( %)
树脂自硬砂配比
项目砂子100% 占砂子的百分比占树脂的百分比
型砂组分新砂再生砂树脂固化剂
加入量( %) 10 90 0.8～1.5 30～50
再生砂的质量指标
灼减量
( %) ＜
酸耗值
( mL) ＜
PH值
＜
0.075筛～
底盘( %) ＜
底盘
( %) ＜
含水量
( %) ＜
含氮量
( %) ＜
2.0 2.0 5 1.0 0.2 0.2 0.1
6）砂芯如下图:
比例
构成
3.1 零件结构的铸造工艺性分析
制动盘产品图
(1)产品质量要求较高 ,不但需要较高的精度 ,还要有足够的
课程设计说明书 泵盖铸造工艺设计 院系：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 1.铸造工艺分析 (1) 1.1零件介绍 (1) 1.2零件生产方式选择 (1) 1.3技术要求分析 (1) 1.4 合金铸造性能分析 (2) 2.确定铸造工艺方案 (2) 2.1确定铸造方法 (2) 2.2确定浇注位置和分型面 (2) 2.3确定型内铸件数目 (3) 2.4不铸出孔及槽的确定 (3) 2.5机械加工余量和铸造圆角的确定 (3) 2.6起模斜度和分型负数的确定 (5) 2.7砂芯的确定 (7) 2.8铸造收缩率的确定 (7) 2.9冒口的确定 (7) 2.10浇注系统的确定 (8) 3.芯盒的设计 (9) 3.1芯盒材质和分盒方式的确定 (9) 4.总结 (9) 参考资料 (10)
1.铸造工艺分析 零件简介： 1.1零件介绍： 零件名称：泵盖 零件材料：HT200 1.2零件生产方式选择： 大批量生产，零件图如下：
1.3技术要求分析 按照国家标准，对于HT200，其抗拉强度应达到200Mpa。铸件在使用时工作条件较好，但此铸件需起隔爆作用，按照技术要求，需在粗加工后进行时效处理及相应的热处理工艺。另外，铸件清砂后，焖火铲除毛刺喷砂后喷G04-6铁红过氯乙烯底漆。除此外无特殊技术要求。 注：其中φ21H7内孔为重要加工面，不允许存在气孔、夹砂等铸造缺陷。 1.4 合金铸造性能分析 灰铸铁具有良好的铸造性能： （1）流动性。灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在适宜的浇注温度下，具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。 （2）收缩性。灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及形成缩孔、缩松的倾向都较小。 （3）灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好，但需人工时效。 2.确定铸造工艺方案 2.1确定铸造方法 铸件材质为HT200，，其轮廓尺寸25×φ110，属中小件，联结结构合理，符合灰铸铁铸造要求，可以进行铸造工艺设计。采用湿砂型机器造型大批量生产。 采用湿砂型机器脱箱造型，热芯盒水玻璃砂射芯机制芯。 2.2确定浇注位置和分型面 浇注位置选择原则： （1）重要加工面应朝下或呈直立状态； （2）铸件的大平面应朝下； （3）应有利于铸件的补缩； （4）应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满； （5）应尽量少用或不用砂芯； （6）应使合型、浇注和补缩位置一致。
摘要 目前，国内汽车（主要是轿车）刹车盘的出口市场已经形成一定规模，仅就铸件来说，年产量（出口量）估计在 20万吨左右。由于刹车盘出口主要针对的是配件市场，外商定货品种繁杂，而每个品种生产，批量不大。另一方面，刹车盘铸件属薄壁小件，技术要求高，而国内生产出口刹车盘的企业，大多采用手工造型，粘土砂湿型，冲天炉熔炼铁液，成分变化较大，给生产技术管理和铸件质量控制带来一定难度，个别厂家铸件废品率居高不下，直接影响企业的经济效益和出口业务。本文主要对金属型覆砂铸造刹车盘的工艺及工艺装备进行设计。 通过对零件图的详细分析，明确了各项技术指标。拟定铸造工艺方案，包括选择铸造和造型方法等。完成砂芯设计、浇冒口设计和射砂工艺装备设计。绘制零件图、装配图、工艺流程图等。 关键词：金属型覆砂砂芯模板刹车盘
Abstract Currently, domestic vehicles (mostly cars) Brake export market, market has formed a certain scale, just from the casting, the annual production (exports) is estimated at 20 million tons. As the brake disc main export market for the parts, foreign orders is complex variety and every variety of production is not volume. On the other hand, small pieces of brake disc casting is thin, technically demanding, while domestic production and export enterprises brake disc, mostly by hand modeling, Green Sand, cupola melting iron, composition changed greatly, to the production technology casting quality control management and bring some degree of difficulty, the high rejection rate for individual manufacturers to cast a direct impact on economic efficiency of enterprises and export business. In this paper, the metal brake discs with Sand Casting design process and technical equipment. Through detailed analysis of the parts diagram, defines the technical indicators. Developed casting process, including the choice of casting and modeling methods. Complete sand core design, casting riser design and the design Shooting technical equipment. Drawing parts and assembly drawings, process flow diagrams . Key words: Metallic Sand Sand core Template Brake Disc
浙江吉利控股集团有限公司企业标准Q/JL J164003-20142014-06-20发布 代替Q/JL J164003—2012 制动盘技术条件 2014-06-20 发布
2014-07-20 实施
浙江吉利控股集团有限公司发布 本标准替代Q/JL J164003—2012《制动盘技术条件》，本标准与Q/JL J164003—2012 的主要差异为： ——修改了技术要求4．1 技术要求； ——修改技术要求4．3．1，制动盘硬度范围要求，同时增加单个制动盘硬度检测波动范围要求； ——修改技术要求4．4．1，新增实心制动盘静不平衡量要求；——修改技术要求4．4．3，修改制动盘端面跳动要求； ——增加了试验方法4．4．7～4．4．8； ——修改了试验方法5．8 盐雾试验内容；“转向节”修改为“制动盘”； ——新增试验内容5．9～5．i0；本标准由浙江吉利控股集团有限公司提出。本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司底盘开发部负责起草。本标准起草人：石彬、庞士伟。 本标准于2014年6月发布。 本标准所替代的标准更替情况为： ——Q/JL J164003—2012（2012年12月第一次修订） ——Q/JL J164003—2012（2009 年1 月10 日首次发布）；Q/JLY
J7110681A-2012（2012年9 月14 日第一次修订） JLYY—JT152—08（2008年6月20日首次发布） 1范围制动盘技术条件 本标准规定了盘式制动器用制动盘的结构型式、技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输和贮存。 本标准适用于盘式制动器用制动盘（以下简称为制动盘）。 2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB／T 19卜2008包装储运图示标志 GB／T 7216—2009灰铸铁金相检验 GB／T 9439—2010灰铸铁件 GB／T 13384—2008机电产品包装通用技术条件 QC／T 484—1999 汽车油漆涂层 QC／T 564 2008乘用车制动器性能要求及台架试验方法 Q／JL J100003-2009汽车零部件永久性标识规定 Q／JLY J7110507B-2012乘用车零部件防腐技术要求 Q／JLY J7110606A-2012汽车零部件覆盖层盐雾试验规范 3结构型式
前言 铸造工艺学课程就是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法与步骤以及掌握铸造工艺与工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则就是铸造工艺学课程的实践性教学环节,同时也就是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺与工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里,我们有过紧张,有过茫然,有过喜悦,从中感受到了学习的艰辛,也收获到了学有所获的喜悦,回顾一下,我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点: 通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用铸造工艺学课程与其她先修课程的的理论与实际知识去分析与解决实际问题的能力。 通过制定与合理选择工艺方案,正确计算零件结构的工作能力,确定尺寸,掌握了浇冒口的作用及其原理,具有正确设计浇冒口系统的初步能力;掌握铸造工艺与工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求,原材料的基本规格及作用,并初步具备分析与解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制;了解提高铸件表面质量与尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径,并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料与手册等。 目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1、1零件基本信息 (4) 1、2材料成分要求 (4) 1、3铸造工艺参数的确定 (4) 1、3、1铸造尺寸公差与重量公差 (5) 1、3、2机械加工余量 (5) 1、3、3铸造收缩率 (5) 1、3、4拔模斜度 (5) 1、4其她工艺参数的确定 (5) 1、4、1工艺补正量 (5) 1、4、2分型负数 (5) 1、4、3非加工壁厚的负余量 (5)
铸造工艺设计说明书 零件名称：联轴器 指导老师：范宏训 设计人：邱满元 学号：T833-1-34
目录 1零件概述 (1) 1.1零件信息 (1) 1.2技术要求 (2) 2铸造工艺方案拟定 (2) 2.1 分型面选择 (3) 2.2浇注位置选择 (4) 3铸造主要参数 (4) 4 浇注系统设计计算 (4) 5 冒口设计 (5) 6砂芯设计 (6) 7模板 (7) 8 参考文献 (9) 9总结 (9)
1零件概述 1.1零件信息 名称：联轴器材料：球墨铸铁 外形尺寸：φ120X80 体积: 298.4cm2 质量: 2.16kg 生产批量：大批量生产零件二位图如下图所示 零件三维图如图1.1所示 图1.1 联轴器三维图
1.2技术要求 （1）铸件加工后，加工面不得有任何的铸造缺陷，非加工表面不得有明显 的夹渣、凹陷、砂眼和裂纹；。 （2）该零件配合方式为过盈配合； （3）保证该件受力较大的工作部分的力学性能。 2铸造工艺方案拟定 1 、铸造工艺图如图所示，分型面、加工余量、拔模斜度如图所示 对于单个零件，其冒口及浇注系统初步定为如下图所示，浇注位置和冒 口正好选在热节最大的地方 冒口 浇注系统
选择分型面的理由：1、保证铸件大部分位于下箱，温度分布较为合理，冒口 位置设计较为方便，便于补缩； 2、有要求的加工面都位于下型腔，其质量得到保证 3、铸件主要工艺参数的选择 加工余量——根据零件服役条件及加工部位精度要求，该零件主要工作面及尺寸有配合要求的部位是零件中间的连接孔，取加工余量3mm ，其他部位无； 收缩率——球墨铸铁，查表得收缩率为0.8%-1.2%，取ε=1.0% 拔模斜度——便于铸件从型腔中取出，取各处拔模斜度为1° 铸件质量——在增加铸件拔模斜度等工艺参数后计算的铸件体积为 298.4cm2，质量为2.16kg 4 浇注系统设计计算 铁液经球化,孕育处理后，温度下降，易氧化。因此要求浇注系统能大流量输送铁液，又有一定的挡渣能力。故薄壁小型球墨铸铁常用的封闭式浇注方式，它充型速度较快，又有挡渣能力，充型平稳。 用奥赞公式如公式4.1可计算阻流截面积： p L g H ut A 31.0G =∑ Gl 为浇注重量，该铸件质量Gc ≈2.16kg 出品率 %75~60=η，估算Gl=Gc/η≈2.5kg u 浇注系统流量损耗因素，查表得干型中小铸型阻力5.0≈u t 浇注时间 ，由 t=s √Gl 取=t 3s p H 为平均静压力头高度。 该方案可近似认为是中间浇注式，Hp ≈Ho-C/8。 式中C 为零件高度C ≈80cm ，0H 取140mm 得p H =130mm 。 故最小面积： 21335.031.0.5x82411.9cm A g ==???∑
翻砂铸造生产工艺 翻砂是用粘土粘结砂作造型材料生产铸件，是历史悠久的工艺方法，也是应用范围最广的工艺方法。说起历史悠久，可追溯到几千年以前；论其应用范围，则可说世界各地无一处不用。 值得注意的是，在各种化学粘结砂蓬勃发展的今天，粘土湿型砂仍是最重要的造型材料，其适用范围之广，耗用量之大，是任何其他造型材料都不能与之比拟的。 “砂型铸造”时先将下半型放在平板上，放砂箱填型砂紧实刮平，下型造完，翻砂铸造将造好的砂型翻转180度，放上半型，撒分型剂，放上砂箱，填型砂并紧实、刮平，将上砂箱翻转180度，分别取出上、下半型，再将上型翻转180度和下型合好，砂型造完，等待浇注。这套工艺俗称--“翻砂”。 翻砂是将熔化的金属浇灌入铸型空腔中，冷却凝固后而获得产品的生产方法。在汽车制造过程中，采用铸铁制成毛坯的零件很多，约占全车重量的60％左右，如气缸体、变速器箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动鼓、各种支架等。制造铸铁件通常采用砂型。砂型的原料以砂子为主，并与粘结剂、水等混合而成。砂型材料必须具有一定的粘合强度，以便被塑成所需的形状并能抵御高温铁水的冲刷而不会崩塌。为了使砂型内塑成与铸件形状相符的空腔，必须先用木材制成模型，称为木模。炽热的铁水冷却后体积会缩小，因此，木模的尺寸需要在铸件原尺寸的基础上按收缩率加大，需要切削加工的表面相应加厚。空心的铸件需要制成砂芯子和相应的芯子木模(芯盒)。有了木模，就可以翻制空腔砂型。在制造砂型时，要考虑上下砂箱怎样分开才能把木模取出，还要考虑铁水从什么地方流入，怎样灌满空腔以便得到优质的铸件。翻砂铸造制成后，就可以浇注，也就是将铁水灌入砂型的空腔中。浇注时，铁水温度在1250―1350度，熔炼时温度更高。然后还要经过除砂、修复、打磨等过程，才能够成为一件合格铸件。(end)文章内容仅供参考() (2012-5-16) 1/ 1
1．结合所学知识，查找相应资料，对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析（工艺图设计，参数选取，砂芯设计，冒口设计，模板设计等）谈谈你的体会，及对教材、课堂教学的建议。 2．查资料，完成所指定锻件的生产过程，锻件图设计、相应的计算过程、下料、加热、锻造及热处理工艺进行分析。 3．结合汽车零件生产。阐述埋弧焊原理、工艺特点、质量保证措施。 1.结合所学知识，查找相应资料，对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析（工艺图设计，参数选取，砂芯设计，冒口设计，模板设计等）。
1.1 制动盘铸造要求及现状 一、生产技术状况：制动盘种类繁多，特点是壁薄，盘片及中心处由砂芯形成。不同种类制动盘，在盘径、盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差异，盘毂的厚度和高度也各不相同。单层盘片的制动盘结构比较简单。铸件重量多为6-18kg。 二、技术要求：铸件外轮廓全部加工，精加工后不得有任何缩松、气孔、砂眼等铸造缺陷。金相组织为中等片状型，石墨型，组织均匀，断面敏感性小（特别是硬度差小）。 三、力学性能: σb ≥250MPa , HB180～240 , 相当于国际 HT250 牌号。 四、有些外商对铸件的化学成分也作要求，本设计不作详细介绍。 1.2 设计内容 用金属型覆砂技术克服上述局限性，解决当前所遇到的铸造问题，保证工艺出品率。即在金属型与铸件外形间覆薄砂层，形成砂型胶。优点是同时具备金属型和砂型铸造的特点，金属型与熔体不直接接触，冷却速度和金相组织易于控制，同时提高金属型寿命，铸件形状可较复杂。铸件可保证致密无气孔、缩孔、缩松等缺陷，工艺出口率高。 2.1 设计任务要求 名称:制动盘 材料：HT220 类型：成批生产 本铸件属于盘状薄壁件，盘面上的风道利于空气对流，达到散热的目的。如下图所示。采用金属型覆砂工艺，需考虑金属型材料及芯砂材料。 2.2金属型材料选择 根据以往金属型设计经验，选择常用的HT200作为金属型材料，参数如下：牌号：HT200 标准：GB 9439-88
轴承座铸造工艺设计说明书 一、工艺分析 1、审阅零件图 仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。仔细样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造工艺 （2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避 零件名称：轴承座 零件材料：HT150 生产批量：大批量生产 2、零件技术要求 铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。 3、选材的合理性 铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等， 用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的 牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。 4、审查铸件结构工艺性 铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。 二、工艺方案的确定
1、铸造方法的确定 铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择 （1）造型方法、造芯方法的选择 根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型 （2）铸造方法的选择 根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。 （3）铸型种类的选择 根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。 2、浇注位置的确定 根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。 3、分型面的选择 本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面。 三、工艺参数查询 1、加工余量的确定 根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为11~13， 取加工余量等级为12。
典型铸铁件铸造工艺设计与实例叙述铸造生产中典型铸铁件——气缸类铸件、圆筒形铸件、环形铸件、球墨铸铁曲轴、盖类铸件、箱体及壳体类铸件、阀体及管件、轮形铸件、锅形铸件及平板类铸件的铸造实践。内容涉及材质选用、铸造工艺过程的主要设计、常见主要铸造缺陷及对策等。 第1章气缸类铸件 1.1 低速柴油机气缸体 1.1.1 一般结构及铸造工艺性分析1.1.2 主要技术要求 1.1.3 铸造工艺过程的主要设计1.1.4 常见主要铸造缺陷及对策1.1.5 铸造缺陷的修复 1.2 中速柴油机气缸体 1.2.1 一般结构及铸造工艺性分析1.2.2 主要技术要求 1.2.3 铸造工艺过程的主要设计1.3 空气压缩机气缸体 1.3.1 主要技术要求 1.3.2 铸造工艺过程的主要设计第2章圆筒形铸件 2.1 气缸套 2.1.1 一般结构及铸造工艺性分析2.1.2 工作条件 2.1.3 主要技术要求 2.1.4 铸造工艺过程的主要设计2.1.5 常见主要铸造缺陷及对策2.1.6 大型气缸套的低压铸造2.1.7 气缸套的离心铸造 2.2 冷却水套 2.2.1 一般结构及铸造工艺性分析2.2.2 主要技术要求 2.2.3 铸造工艺过程的主要设计2.2.4 常见主要铸造缺陷及对策2.3 烘缸 2.3.1 结构特点 2.3.2 主要技术要求 2.3.3 铸造工艺过程的主要设计2.4 活塞 2.4.1 结构特点 2.4.2 主要技术要求 2.4.3 铸造工艺过程的主要设计2.4.4 砂衬金属型铸造 第3章环形铸件 3.1 活塞环3.1.1 概述 3.1.2 材质 3.1.3 铸造工艺过程的主要设计 3.2 L形环 3.2.1 L形环的单体铸造 3.2.2 L形环的筒形铸造 第4章球墨铸铁曲轴 4.1 主要结构特点 4.1.1 曲臂与轴颈的连接结构 4.1.2 组合式曲轴 4.2 主要技术要求 4.2.1 材质 4.2.2 铸造缺陷 4.2.3 质量检验 4.2.4 热处理 4.3 铸造工艺过程的主要设计 4.3.1 浇注位置 4.3.2 模样 4.3.3 型砂及造型 4.3.4 浇冒口系统 4.3.5 冷却速度 4.3.6 熔炼、球化处理及浇注 4.4 热处理 4.4.1 退火处理 4.4.2 正火、回火处理 4.4.3 调质（淬火与回火）处理 4.4.4 等温淬火 4.5 常见主要铸造缺陷及对策 4.5.1 球化不良及球化衰退 4.5.2 缩孔及缩松 4.5.3 夹渣 4.5.4 石墨漂浮 4.5.5 皮下气孔 4.6 大型球墨铸铁曲轴的低压铸造 第5章盖类铸件 5.1 柴油机气缸盖 5.1.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.1.2 主要技术要求 5.1.3 铸造工艺过程的主要设计 5.2 空气压缩机气缸盖 5.2.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.2.2 主要技术要求 5.2.3 铸造工艺过程的主要设计 5.3 其他形式气缸盖 5.3.1 一般结构 5.3.2 主要技术要求 5.3.3 铸造工艺过程的主要设计 第6章箱体及壳体类铸件 6.1 大型链轮箱体 6.2 增压器进气涡壳体 6.3 排气阀壳体 6.4 球墨铸铁机端壳体 6.5 球墨铸铁水泵壳体 6.6 球墨铸铁分配器壳体 第7章阀体及管件 7.1 灰铸铁大型阀体 7.2 灰铸铁大型阀盖 7.3 球墨铸铁阀体 7.4 管件 7.5 球墨铸铁螺纹管件 7.6 球墨铸铁管卡箍 7.6.1 主要技术要求 7.6.2 铸造工艺过程的主要设计 7.6.3 常见主要铸造缺陷及对策 第8章轮形铸件 8.1 飞轮 8.2 调频轮 8.3 中小型轮形铸件 8.4 球墨铸铁轮盘 第9章锅形铸件 9.1 大型碱锅 9.2 中小型锅形铸件 第10章平板类铸件 10.1 大型龙门铣床落地工作台 10.2 大型立式车床工作台 10.3 大型床身中段 10.4 大型底座 中国机械工业出版社精装16开定价：299元
铸造工艺设计说明书 课程设计：机械工艺课程设计 设计题目：底座铸造工艺设计 班级：机自1103 设计人： 学号： 指导教师：张锁梅、贾志新
前言 学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是： （1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。 （2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。 （5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
目录 一、工艺审核 (1) 1.数量与材料 (1) 2.图样 (1) 3.零件的结构性 (1) 二、成形工艺设计 (1) 1．确定工艺方案 (1) （1）浇注位置的选择 (2) （2）分型面的选择 (2) 2.确定铸造工艺参数 (4) （1）机械加工余量和铸出孔 (4) （2）浇注位置的选择 (5) （3）拔模斜度 (5) （4）铸造收缩率 (6) 3．砂芯设计 (6) 4．浇注系统的设计 (6) 5. 冷铁的设置 (6) 三、心得体会 (7)
《汽车用制动盘》(征求意见稿) 编制说明 1 工作简况(包括任务来源、主要工作过程、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等) 1.1 任务来源 国家标准化管理委员会下达的2012年第2批国家标准制修订计划，项目编号为20121243-T-339。 1.2 主要工作过程 2012年10月，接到国家标准化管理委员会任务后，立即成立了以国家机动车配件产品质量监督检验中心(烟台)为牵头的标准起草小组，并编制了标准制定计划。在收集了相关的国际、国内标准以及与本标准相关的国内外的法规、大型企业的技术材料等相关资料后，于2013年3月在烟台召开了首次讨论会议，并初步形成了本标准制定的统一意见，即：本标准以ECE法规、国外先进国家的标准为基础，结合我国的实际情况，且适应国内相关标准进行编制。 在反复研究和初步调查的基础上，于2013年6月第二次召开标准讨论会，完成初稿的编写工作。2013年11月，工作组在行业内召开意见听取会议，邀请中国铸协、一汽集团等国内相关技术专家对《汽车用制动盘》的标准初稿提出意见及建议，通过工作组全体成员和相关专家对标准初稿的认真讨论，并结合国内具有一定规模的生产厂家的生产、控制经验，对部分技术参数指标进行相应的改动，完成对初稿的第二次修改。会后由国家机动车配件产品质量监督检验中心对标准初稿第二次修改版中所涉及的全部项目参数进行检验验证。 2014年6月，工作组组织进行了第三次标准讨论会议，由国家机动车配件产品质量监督检验中心完成了产品台架试验的验证，通报全体工作组成员后，确定了更合理的技术指标。 根据项目计划，起草小组于2014年9月完成标准征求意见稿报全国汽车标准化技术委员会制动分技术委员会秘书处，根据汽标委制动分委会秘书处审查意见，对标准征求意见稿又进行了修改完善，于2014年10月15日再次上报汽标委制动分委会秘书处。 1.3 主要起草单位和工作组成员 主要起草单位：国家机动车配件产品质量监督检验中心、胜地汽车零部件有限公司、莱州三力机械制造公司、烟台美丰机械有限公司、龙口裕东机械制造厂、山东隆基机械股份有限公司。 工作组成员：李洪、周洪涛、崔兰芳、郑云霞、张宝芝、王平、杨伟尧、王松、孙振林。 2 标准编制原则 制动盘机械性能和材料要求以我国相关的材料国家标准为基础，并通过理论验证、结合国内主要制动盘生产厂的实际经验进行确定。几何尺寸及几何特征参数要求主要参照GB/T 7216和国外的相关标准，如SAE J431、DIN 1561等。台架性能试验方法和要求主要参照ECE R90相关内容。 标准的编排格式按照 GB/T 1.1-2009的规定进行编制。 3 标准主要内容（包括技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等论据，解决的主要问题等。） 本标准主要由范围、术语和定义、分类、技术要求和检验方法等组成。 3.1 范围
目录 一、工艺分析 (1) 1、审阅零件图 (1) 2、零件的技术要求 (1) 3、零件的技术要求 (1) 4、确定毛坯的具体生产方法 (1) 5、审查铸件的结构工艺性 (1) 二、工艺方案的确定 (1) 1、铸造方法的选择 (1) 2、造型、造芯方法的选择 (2) 3、浇注位置的确定 (2) 4、确定毛坯的具体生产方法 (2) 5、砂箱中铸件数目的确定 (2) 三、砂芯设计 (2) 1、水平砂芯设计 (3) 2、凹槽处采用自带型芯 (3) 四、工艺参数的确定 (3) 1. 加工余量 (3) 2.起模斜度 (4) 3. 铸造圆角 (4) 4. 铸造收缩率 (4) 5. 最小铸出孔 (4) 6、机械加工余量的选取 (4) 五、浇注系统设计 (4) 六、冒口及冷铁设计 (5) 七、铸造工艺图和铸件图 (6) 八、小结 (7) 九、参考文献 (8)
一、工艺分析 1、审阅零件图 查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。 零件名称: 套筒座 工艺方法：铸造 零件材料：HT250 零件重量：3.1955kg 毛坯重量：4.3303kg 生产批量: 100件/年，为小批量生产 2、零件的技术要求 零件在铸造方面的技术要求：未铸造圆角半径：R=2~3 mm；时效处理。 3、选材的合理性 套筒座选用的材料是HT250，为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。此零件用于支承,只要求能够承受抗压即可，选择材料HT250可以满足要求。 4、确定毛坯的具体生产方法 根据以上信息可知,由于零件属中型零件小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，采用砂型铸造具有生产周期短，灵活性大、成本低的优点。 5、审查铸件的结构工艺性 铸件轮廓尺寸为162x134x133mm，查表得砂型铸造的最小壁厚为6mm,套筒座的壁厚符合其要求。在套筒座中最小壁厚为6mm,最大铸造壁厚为15mm。 二、工艺方案的确定 1、铸造方法的选择 由于套筒座的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，由于铸件的高度为133mm，浇注位置上没有较大的壁厚、材料为HT250不需要冷铁。所以砂型种类为湿型。 2、造型、造芯方法的选择 选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。
前言 铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点：通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。
目录 零件铸造工艺分析 (4) 零件基本信息 (4) 材料成分要求 (4) 铸造工艺参数的确定 (4) 铸造尺寸公差和重量公差 (5) 机械加工余量 (5) 铸造收缩率 (5) 拔模斜度 (5) 其他工艺参数的确定 (5) 工艺补正量 (5) 分型负数 (5) 非加工壁厚的负余量 (5) 反变形量 (5) 分芯负数 (6) 铸造三维实体造型 (6) 上冠件图纸技术要求 (6) 上冠件结构工艺分析 (6) 基于UG零件的三维造型 (6) 软件简介 (6) 零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 工艺方案的确定 (7) 铸造方法 (7) 型（芯）砂配比 (8) 混砂工艺 (8) 铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 铸造熔炼 (8) 熔炼设备 (9) 熔炼工艺 (9) 分型面的选择 (9) 砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 砂芯设计及排气 (11) 芯头的基本尺寸 (11) 芯撑、芯骨的设计 (12) 砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 浇注系统的类型及选择 (12) 浇注位置的选择 (12)
1．结合所学知识, 查找相应资料, 对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析( 工艺图设计, 参数选取, 砂芯设计, 冒口设计, 模板设计等) 谈谈你的体会, 及对教材、课堂教学的建议。2．查资料, 完成所指定锻件的生产过程, 锻件图设计、相应的计算过程、下料、加热、锻造及热处理工艺进行分析。 3．结合汽车零件生产。阐述埋弧焊原理、工艺特点、质量保证措施。 1.结合所学知识, 查找相应资料, 对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析( 工艺图设计, 参数选取, 砂芯设计, 冒口设计, 模板设计等) 。 1.1 制动盘铸造要求及现状
一、生产技术状况 : 制动盘种类繁多, 特点是壁薄, 盘片及中心处由砂芯形成。不同种类制动盘, 在盘径、盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差异, 盘毂的厚度和高度也各不相同。单层盘片的制动盘结构比较简单。铸件重量多为 6-18kg。 二、技术要求 : 铸件外轮廓全部加工, 精加工后不得有任何缩松、气孔、砂眼等铸造缺陷。金相组织为中等片状型, 石墨型, 组织均匀, 断面敏感性小( 特别是硬度差小) 。 三、力学性能: σb ≥250MPa , HB180～240 , 相当于国际HT250 牌号。 四、有些外商对铸件的化学成分也作要求, 本设计不作详细介绍。 1.2 设计内容 用金属型覆砂技术克服上述局限性, 解决当前所遇到的铸造问题, 保证工艺出品率。即在金属型与铸件外形间覆薄砂层, 形成砂型胶。优点是同时具备金属型和砂型铸造的特点, 金属型与熔体不直接接触, 冷却速度和金相组织易于控制, 同时提高金属型寿命, 铸件形状可较复杂。铸件可保证致密无气孔、缩孔、缩松等缺陷, 工艺出口率高。 2.1 设计任务要求 名称:制动盘
材料成型过程控制 院系：材料科学与工程学院 专业：材料成型与控制工程 姓名： 学号： 指导老师： 日期：2012.9.19至2012.10.15
目录 一、铸造工艺分析 (1) 二、砂芯设计 (3) 三、冒口设计 (5) 四、浇注系统的设计及计算 (7) 五、沙箱铸件数量的确定 (10) 六、参考数目、资料 (11)
图1所示的事U型座，主要用于拆卸主轴上的皮带轮。 材料为ZG25（主要元素含量：W C%=0.22~0.32%，W Mn%=0.5~0.8%，W Si%=0.2~0.45%）。 技术要求：①未标示的铸造圆角半径R=3~5。②未标铸造倾斜度按工厂规格H59~21。③铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。 图1
一、铸造工艺分析 1.确定铸型种类和造型、制芯方法 此铸件是铸钢件，铸件最大三维尺寸270x110x220 mm，为中小型铸件，铸件结构简单，仅有两个加工面，其他非加工面表面光洁度要求不高，采用温型普通机器造型，砂芯外形简单，采用热芯盒射芯机制芯。 2.确定浇注位置和分型面 方案1：将铸件放置于下箱，分型面选取如图2所示，采用顶注式浇注，此方案浇注系统简单，不用翻箱操作；但是浇注时金属液对型腔冲刷力大，难以下芯，不便设置冒口进行补缩。容易产生夹砂、结疤类缺陷，补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。 方案2：将铸件放于上箱，分型面选取如图3所示，采用底注式浇注，此方案浇注系统相对复杂，下芯方便，可以将冒口设计在顶部，补缩效果好。 综合以上两种方案考虑，选择方案2较为合理。 图2 图3 铸件全部位于上箱，下表面为分型面 上 下 上 下
扁叉铸造工艺设计说明书 一、工艺分析 1、审阅零件图 查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。 零件名称: 扁叉 工艺方法：铸造 零件材料：HT150 零件重量：0.4066kg 毛坯重量：0.6720kg 生产批量: 100件/年，为小批量生产 2、零件的技术要求 零件在铸造方面的技术要求：铸造圆角半径不得超过1mm；在铸造时不允许有气孔、砂眼、缩孔、缩松和夹杂等缺陷；铸件应进行时效处理；铸件应进行清理，保证表面平整；零件加工完后所有棱边应去除毛刺；不加工表面先涂以防锈漆，再涂以绿色油漆。 3、选材的合理性 扁叉选用的材料是HT150，为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。此零件用于支承,只要求能够承受抗压即可，又是中等静载，选择材料HT150可以满足要求。 4、确定毛坯的具体生产方法 根据以上信息可知,由于零件属小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造。 5、审查铸件的结构工艺性 铸件轮廓尺寸为159*59.5*24，查表得砂型铸造的最小壁厚为6mm,扁叉的壁厚符合其要求。铸件质量为0.6720kg，材料为HT150，查表得砂型铸造铸件的临界壁厚为
18mm。壁厚越大，圆角尺寸也相应增大。 二、工艺方案的确定 1、铸造方法的选择 由于扁叉的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，砂型种类为湿型。 2、造型、造芯方法的选择 选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。 3、浇注位置的确定 根据计算机辅助铸造工艺设计中关于浇注位置的确定原则（浇注位置应选在铸件最大截面处，应使合箱位置、浇注位置和位置相一政），所以确定浇注位置为铸件中间对称的最大截面--此截面为最大截面、上下对称、且便于充型和起模。 4、分型面的确定 根据计算机辅助铸造工艺设计中关于分型面的确定原则（分型面应选在铸件最大截面处；分型面应尽量选用平面），所以确定分型面为铸件中间对称的最大截面--以便于起模、下芯和检验；分模面与分型面一致。 5、砂箱中铸件数目的确定 扁叉的重量为0.6720 kg，"铸件质量"选择≤5kg，对应的"砂箱尺寸"为"≤ 400mm"，"最小吃砂量"分别为"a=20mm，b=30mm，c=40mm，d或e=30mm，f=30mm，g=20mm"。铸件本身的尺寸为159*59.5*24mm，因此在"400mm"的砂箱中只能放置二个铸件（如图所示）（注：砂箱尺寸=（A+B）/2， A、B分别为砂箱内框长宽及宽度）。
高速动车组制动盘运用现状及发展趋势李业 发表时间：2019-04-18T15:50:12.327Z 来源：《基层建设》2019年第5期作者：霍永刚唐志文李业 [导读] 摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的高速动车的发展也突飞猛进。 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000 摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的高速动车的发展也突飞猛进。盘形基础制动系统主要运用于时速100公里及以上轨道车辆用基础制动系统中，由于此类车型制动能量较大，原有的踏面制动已经无法满足车辆制动能力要求。而随着制动车速的不断提升，制动盘结构方面也从轴装非通风式向通风式结构发展，同时也由早期的轴装结构发展到现在轴装结构和轮装结构共存的状态；制动盘材料方面已经由最早的灰铸铁材料、低合金铸铁材料、蠕墨铸铁、合金铸铁、合金钢材料等发展。当前，在城轨车辆和时速低于160km/h的铁路客车中制动盘运用一般为通风式灰铸铁或者蠕墨铸铁材料；而在时速160km/h以上速度级动车组中普遍采用合金钢制动盘，而处于科技前沿的时速400公里以上速度等级的动车组制动盘将使用制动能量承受能力更为强大的新材料制动盘。 关键词：高速动车组；制动盘；运用现状；发展趋势 引言 简述了国内外轨道交通列车盘形基础制动系统的运用情况，详细剖析了各种动车组制动盘的配置情况，分析了动车组制动盘材料运用发展情况，最后结合我国时速400公里以上等级的高速动车组开发意见，预测了制动盘的发展趋势。 1动车组制动盘配置现状 自从2007年我国高速铁路发展至今，通过消化引进再吸收，目前已经形成了时速250公里和时速350公里速度等级动车组，其中还自主研发了时速160公里城际动车组、时速250公里卧铺动车组，时速250公里和时速350公里高寒动车组等新车型，但所有动车组上使用的制动盘产品基本为进口。近两年，在中国铁路总公司的引领下，自主研发了时速350公里“复兴号”中国标准动车组和时速160公里动力集中动车组，实现了80%以上动车组零部件的国产化运用，其中制动盘产品为全国产化产品，为下一步高速动车组技术走向世界奠定基础。 1.1引进动车组配置情况 我国动车组引进国外成熟动车组车型，主要包括CRH1、CRH2、CRH3、CRH5等动车组车型。CRH1为四方庞巴迪引进车型，该车初期运营速度为200km/h，该车型制动盘采用铸铁制动盘，动车每轴采用2套轮装制动盘，拖车每轴采用3个轴装制动盘，在改进型CRH1-250动车组上，制动盘均换成铸钢材料，其轮盘采用中心孔连接方式，轴盘为整体铸造通风结构结构。CRH2为四方股份引进的日本的动车组车型，其运营最高速度可达300km/h以上，其制动盘配置为动车每轴采用2套轮装制动盘，拖车每轴采用2套轮装和2套轴装制动盘，制动盘材料均为锻钢，而且其轴装制动盘采用了分体式的结构，此种结构主要便于更换，其制动盘连接结构采用制动盘内侧连接爪连接，这是与其它车型最大的不同。CRH3为中车唐山公司引进的德国西门子的动车组，其运营速度可达300km/h以上，其制动盘的配置为动车每轴2套轮装制动盘，拖车每轴采用3个轴装制动盘，制动盘材质均为铸钢，制动盘结构和CRH1相同。CRH5为长客股份引进法国阿尔斯通的动车组，其运营速度可达250km/h，其制动盘的配置较为特殊，整车没有轮装制动盘，设置了动轴和拖轴，动轴每轴2套轴装制动盘，拖轴每轴3套轴装制动盘，其材质和结构与CRH3型车轴装制动盘相同。 1.2自主研发动车组配置情况 在引进国外动车组运用后，我国开始对动车组设计制造技术开始自主研发，根据中国运用需求和广袤的地域环境等实际情况，逐步研制出了CRH380A、CRH380B等时速350公里速度等级动车组，研制出了CRH2G、CRH5G、CRH380BG等高寒防风沙动车组系列。其中，四方股份生产的CRH380A、CRH2G等系列动车组采用的制动盘配置为动车每轴采用2套轮装制动盘，拖车每轴采用2套轮装和2套轴装制动盘，材料均为铸钢；长客股份生产的CRH5G、CRH380BG系列动车组制动盘配置与原有CRH5、CRH380B动车组相同。 2制动盘材料的现状及发展趋势 目前大铁路客车制动盘主要采用铸铁材料制动盘，而动车组制动盘则主要为钢系材料，这样的运用法则主要取决于制动盘材料，因此，制动盘材料非常关键，其主要经历了铸铁、铸钢/锻钢、复合材料等发展历程。 2.1铸铁材料 在低速列车制动系统中，一般采用铸铁材料，而速度等级的不同，铸铁材料的成分也有区别。目前使用的铸铁制动盘材料主要有普通铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁[2]、低合金铸铁等。铸铁制动盘具有摩擦性好、耐磨、耐热、抗热裂纹-抗变形及可铸性好等优点，但其强度低，一般能承受350℃以下的制动能力。为了提升铸铁材料制动盘的性能，逐步开发了球墨铸铁、蠕墨铸铁、低合金铸铁等较好的铸铁材料，使得制动初速可以提升至时速160公里级以上动车组的制动能量，但在时速200公里初速制动就明显超出铸铁材料的使用温度。从温度曲线中可以看出，铸铁材料能适用时速160公里速度级的列车，当速度达到时速200公里级以上则不适用。 2.2合金钢材料 在时速200公里以上动车组制动系统中，铸铁材料已经无法满足制动要求，因此开发了热承受能力更强，机械性能更高，疲劳性能更好的合金钢材料制动盘，目前运用主要有锻钢材料和铸钢材料，而这两种材料仅是成型工艺不同，从而对制动盘本身缺陷控制能力高低的影响，从热承受能力来说两者无太大差异。合金钢材料制动盘相比铸铁材料主要特点：有较高的温度稳定性和较少的热裂纹趋势；对潮湿环境的敏感性较低；在高制动压力时，闸片磨耗较少；在高温时具有较均匀的摩擦系数。因此，合金钢材料如今已经大批量使用在高速动车组中。 2.3铝合金材料 随着高速动车组速度不断提升，动车组自身的重量将对动车组继续提速产生障碍，因此，研究动车组轻量化设计将成为目前高速动车组设计的一大原则，而制动盘属于簧下质量，其质量的减轻更有助于车体的减重。许多科研单位已经开始着手铝合金制动盘的研究，只因铝合金材料的密度仅为铸钢材料的1/3，对减轻整车重量具有关键性的作用。陶瓷颗粒增强铝合金基复合材料是以SiC或A12O3等陶瓷颗粒为增强体、铝合金为基体的新型材料。由于该材料既具有其陶瓷颗粒组份的高耐磨性、高硬度（强度）及低膨胀系数的特点，又具有其基体组份铝合金的良好热传导性和低密度的特点，因而在制动盘方面的应用得到了世界各国的广泛关注和研究，被认为是高速列车制动盘钢铁材料的理想替代材料。铝合金材料虽好，但到目前仍未批量运用，主要原因有二，一是陶瓷颗粒增强铝合金基复合材料的塑性较低，制动盘在承受交变热负荷时，在铝合金基复合材料中一旦出现裂纹萌生，就很容易扩展，结果导致突发事故；二是与其对磨的有机摩擦材料