一种工程机械用大平板异形摩擦片、制备方法及模具与流程

1.本发明涉及刹车片制造技术领域，具体涉及一种工程机械用大平板异形摩擦片、制备方法及模具。


背景技术：

2.刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，刹车时摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到令车辆减速刹车的目的。摩擦块主要由摩擦材料和粘合剂组成，其中，摩擦材料是刹车片制造和使用过程中的重要组成部分。石棉摩擦材料是由石棉纤维添加适量填料，以树脂为黏结剂，采用热压工艺制成的摩擦材料，由于石棉致癌已不满足现代汽车工业的要求。20世纪70年代，以钢纤维为主要石棉代替材料的半金属摩擦材料在国外被首先采用，80～90年代初，半金属摩擦材料已占据了整个汽车盘式制动片领域，但半金属摩擦材料存在密度高、易生锈、制动噪音大和损伤对偶等缺陷，限制了其进一步的发展。无石棉有机物摩擦材料由日本akebono公司最先研制成功，采用陶瓷、矿物纤维或耐高温的有机纤维替代钢纤维，克服了传统半金属摩擦材料的缺点，是一种新型的高性能汽车制动摩擦材料。无石棉有机物摩擦材料主要包括陶瓷纤维摩擦材料、碳纤维增强摩擦材料和芳纶纤维增强摩擦材料，其中陶瓷纤维摩擦材料的摩擦磨损性能研究大多局限于特定的实验条件，碳纤维增强摩擦材料因碳纤维生产成本高而影响了其广泛应用，芳纶纤维增强摩擦材料具有与半金属摩擦材料相近的耐磨性，被认为是今后摩擦材料发展的主要方向。
3.摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料。它主要包括制动器衬片(刹车片)和离合器面片(离合器片)。刹车片用于制动，离合器片用于传动。按产品形状分可分为刹车片(盘式片、鼓式片)、刹车带、闸瓦、离合器片、异性摩擦片。盘式片呈平面状，鼓式片呈弧形。闸瓦(火车闸瓦、石油钻机)为弧形产品，但比普通弧形刹车片要厚的多，25～30mm范围。刹车带常用于农机和工程机械上，属软质摩擦材料。离合器片一般为圆环形状制品。异性摩擦片多用于各种工程机械方面，如摩擦压力机，风电摩擦片等。


技术实现要素：

4.针对现有技术不足，本发明通过模压法制备一种500
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500mm工程机械用大平板异形摩擦片试样，研发并提供一种500
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500mm工程机械用大平板摩擦片、制备方法及异形模具。
5.本发明通过如下方案解决上述技术问题：
6.一种工程机械用大平板异形摩擦片，异形摩擦片的材料配方按重量百分比计算为：改性树脂8～13％，增强材料纤维15～25％，增韧剂4～10％，抗磨润滑剂10～20％，钻削料10～15％，金属硫化物5～8％，增磨剂3～8％，空间填料10～25％。
7.作为优选的，改性树脂的材料配方按重量百分比计算为：腰果壳油改性树脂40～60％，丁腈改性树脂40～60％。
8.作为优选的，增强材料纤维的材料配方按重量百分比计算为：复合矿物纤维50～60％，bmc-3.0型无碱玻璃纤维30～40％，纤维素纤维5～10％。
9.作为优选的，增韧剂的材料配方按重量百分比计算为：丁腈胶粉40～60％，丁苯胶粉40～50％。
10.作为优选的，抗磨润滑剂的材料配方按重量百分比计算为：天然鳞片石墨40～60％，针状焦20～40％，焦炭粉10～20％。
11.作为优选的，钻削料摩擦片钻孔后的回收料。
12.作为优选的，金属硫化物的材料配方按重量百分比计算为：硫铁矿40～50％，硫化铜20～30％，二硫化钼20～30％。
13.作为优选的，增磨剂的材料配方按重量百分比计算为：锆英石粉60～70％，高铝细粉30～40％。
14.作为优选的，空间填料的材料配方按重量百分比计算为：沉淀硫酸钡40～60％，轻质碳酸钙30～40％，绢云母20～30％。
15.一种如上述的工程机械用大平板异形摩擦片的制备方法，包括以下制备步骤：
16.(1)配料：将异形摩擦片的材料配方按上述重量百分比准确称量各个组分原材料，备用：
17.(2)混料：将称量好的各组分原材料投入犁耙式高速混料机中，混料时间均为8～10min；
18.(3)成型：按异形摩擦片厚度要求及混合料的密度计算称取混合料，倒入热压模具中，设置热压压力为200～300kg
·
f/cm2，热压温度为145～155℃，每压制20～30s排一次气，共排5～6次气，保压时间是600～900s；
19.(4)热处理：将热压成型后的刹车片在4～5h内由室温升温到145～155℃，保温6～8h，随后停止升温至烘箱温度冷却至50℃以下；
20.(5)后加工：再将按上述工艺制得的500
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500mm的摩擦片按技术要求置于平面砂带磨床上打磨到标准厚度，再印标，加工后检验包装得到摩擦片。
21.一种用于制备上述摩擦片的工程机械用大平板异形模具，包括底座、顶座、液压机、顶部滑座、顶模组件、底模组件以及中模组件；底座上端面四周通过固定柱与顶座固定连接，顶座上安装有液压机，液压机的伸缩端与顶部滑座上端面固定连接；顶部滑座四周上下滑动套装在固定柱上，顶部滑座下端面固定安装有顶部安装平台，底座上端面固定安装有底部安装平台；顶模组件包括固定安装在顶部安装平台下端面的顶模座；底模组件包括固定安装在底部安装平台上端面的底模座；中模组件分布设置在顶模组件与底模组件之间，中模组件包括中模座；中模座和底模座的上端面一个模腔，顶模座和中模座的下端面均分布安装有一个用于插入模腔内的模头，中模座和底模座两边均开设有气缸,气缸用于顶起中模座便于出片。
22.本发明能够实现的有益技术效果至少包括：本发明设计制备得到的大平板异形摩擦片具有高静摩擦力，能够增大工程机械的运动摩擦阻力，阻止机械滑动，研发的摩擦片配方还可以用于驻车制动器的生产制造，满足生产要求并可实现规模化生产，有利于提高客户满意度，具有很好的应用性和推广性。
附图说明
23.图1为本发明工程机械用大平板异形模具的结构示意图1；
24.图2为本发明工程机械用大平板异形模具的结构示意图2。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的具体参数，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.一种工程机械用大平板异形摩擦片，异形摩擦片的材料配方按重量百分比计算为：改性树脂13％，增强材料纤维22％，增韧剂8％，抗磨润滑剂20％，钻削料11％，金属硫化物5％，增磨剂4％，空间填料17％。
28.进一步地，改性树脂的材料配方按重量百分比计算为：腰果壳油改性树脂40％，丁腈改性树脂60％。
29.进一步地，增强材料纤维的材料配方按重量百分比计算为：复合矿物纤维60％，bmc-3.0型无碱玻璃纤维35％，纤维素纤维5％。
30.进一步地，增韧剂的材料配方按重量百分比计算为：丁腈胶粉60％，丁苯胶粉40％。
31.进一步地，抗磨润滑剂的材料配方按重量百分比计算为：天然鳞片石墨40％，针状焦40％，焦炭粉20％。
32.进一步地，钻削料摩擦片钻孔后的回收料。
33.进一步地，金属硫化物的材料配方按重量百分比计算为：硫铁矿50％，硫化铜30％，二硫化钼20％。
34.进一步地，磨剂的材料配方按重量百分比计算为：锆英石粉70％，高铝细粉30％。
35.进一步地，空间填料的材料配方按重量百分比计算为：沉淀硫酸钡50％，轻质碳酸钙30％，绢云母20％。
36.实施例2
37.一种工程机械用大平板异形摩擦片，异形摩擦片的材料配方按重量百分比计算为：改性树脂12％，增强材料纤维25％，增韧剂7％，抗磨润滑剂18％，钻削料10％，金属硫化物8％，增磨剂4％，空间填料16％。
38.进一步地，改性树脂的材料配方按重量百分比计算为：腰果壳油改性树脂50％，丁腈改性树脂50％。
39.进一步地，增强材料纤维的材料配方按重量百分比计算为：复合矿物纤维50％，bmc-3.0型无碱玻璃纤维40％，纤维素纤维10％。
40.进一步地，增韧剂的材料配方按重量百分比计算为：丁腈胶粉50％，丁苯胶粉50％。
41.进一步地，抗磨润滑剂的材料配方按重量百分比计算为：天然鳞片石墨50％，针状焦35％，焦炭粉15％。
42.进一步地，钻削料摩擦片钻孔后的回收料。
43.进一步地，金属硫化物的材料配方按重量百分比计算为：硫铁矿40％，硫化铜30％，二硫化钼30％。
44.进一步地，磨剂的材料配方按重量百分比计算为：锆英石粉65％，高铝细粉35％。
45.进一步地，空间填料的材料配方按重量百分比计算为：沉淀硫酸钡50％，轻质碳酸钙35％，绢云母15％。
46.实施例3
47.一种工程机械用大平板异形摩擦片，异形摩擦片的材料配方按重量百分比计算为：改性树脂12.5％，增强材料纤维23％，增韧剂6％，抗磨润滑剂16％，钻削料13％，金属硫化物6％，增磨剂4.5％，空间填料19％。
48.进一步地，改性树脂的材料配方按重量百分比计算为：腰果壳油改性树脂45％、丁腈改性树脂55％。
49.进一步地，增强材料纤维的材料配方按重量百分比计算为：复合矿物纤维55％，bmc-3.0型无碱玻璃纤维30％，纤维素纤维15％。
50.进一步地，增韧剂的材料配方按重量百分比计算为：丁腈胶粉55％，丁苯胶粉45％。
51.进一步地，抗磨润滑剂的材料配方按重量百分比计算为：天然鳞片石墨55％，针状焦25％，焦炭粉20％。
52.进一步地，钻削料摩擦片钻孔后的回收料。
53.进一步地，金属硫化物的材料配方按重量百分比计算为：硫铁矿45％，硫化铜30％，二硫化钼25％。
54.进一步地，磨剂的材料配方按重量百分比计算为：锆英石粉60％，高铝细粉40％。
55.进一步地，空间填料的材料配方按重量百分比计算为：沉淀硫酸钡40％，轻质碳酸钙40％，绢云母20％。
56.基于上述实施例，进一步地给出一种基于上述权利要求的工程机械用大平板异形摩擦片的制备方法，包括以下制备步骤：
57.(1)配料：将异形摩擦片的材料配方按上述重量百分比准确称量各个组分原材料，备用：
58.(2)混料：将称量好的各组分原材料投入犁耙式高速混料机中，混料时间均为8～10min；
59.(3)成型：按异形摩擦片厚度要求及混合料的密度计算称取混合料，倒入热压模具中，设置热压压力为200～300kg
·
f/cm2，热压温度为145～155℃，每压制20～30s排一次气，共排5～6次气，保压时间是600～900s；
60.(4)热处理：将热压成型后的刹车片在4～5h内由室温升温到145～155℃，保温6～8h，随后停止升温至烘箱温度冷却至50℃以下；
61.(5)后加工：再将按上述工艺制得的500
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500mm的摩擦片按技术要求置于平面砂带磨床上打磨到标准厚度，再印标，加工后检验包装得到摩擦片。
62.请参照图1-2所示，针对上述的工程机械用大平板异形摩擦片以及摩擦片的制备方法，更进一步地给出一种工程机械用大平板异形模具：包括底座、顶座、液压机、顶部滑
座、顶模组件、底模组件以及中模组件，底座上端面四周通过固定柱与顶座固定连接，顶座上安装有液压机，液压机的伸缩端与顶部滑座上端面固定连接，顶部滑座四周上下滑动套装在固定柱上，顶部滑座下端面固定安装有顶部安装平台，底座上端面固定安装有底部安装平台；顶模组件包括固定安装在顶部安装平台下端面的顶模座；底模组件包括固定安装在底部安装平台上端面的底模座；中模组件分布设置在顶模组件与底模组件之间，中模组件包括中模座；中模座和底模座的上端面一个模腔，顶模座和中模座的下端面均分布安装有一个用于插入模腔内的模头，中模座和底模座两边均开设有气缸,气缸用于顶起中模座便于出片。
63.在本发明中，本发明设计制备得到的大平板异形摩擦片具有高静摩擦力，能够增大工程机械的运动摩擦阻力，阻止机械滑动，研发的摩擦片配方还可以用于驻车制动器的生产制造，满足生产要求并可实现规模化生产，有利于提高客户满意度，具有很好的应用性和推广性。
64.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。