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1、材料成型说明书汽车刹车片课程设计【说明书】第1节 汽车刹车片制品图、质量标准、用途 1.1汽车刹车片制品图 1.2汽车刹车片质量标准 1.3汽车刹车片用途第2节 原料配方 2.1原料的选择与份数第3节 成型设备 3.1高速混合机 3.2辊压机 3.3热处理箱 3.4磨床 3.5烧蚀机 3.6盘片式六层热压机第4节 成型工艺条件 4.1工艺流程 4.2工艺参数 第五节 质量控制 5.1常见问题 5.2主要原因 第六节 质量检验 6.1冲击强度及定速摩擦实验 6.2 CHASE实验 6.3惯性台架实验 第七节 安全与环保 第八节 参考文献 第九节 成型工艺卡 第十节 生产线平面布置图第一节 汽车刹
2、车片制品图、质量标准、用途汽车制动器从类型上可以分为两种，即盘式制动器和鼓式制动器。本文主要是针对盘式制动器中刹车片的研究。对盘式制动器而言，刹车片是至关重要的一个零部件，除此之外，还有制动盘和制动钳等部件。制动盘与刹车片之间只有微小的间隙，当摩擦块受到压力作用推向制动盘，就会产生摩擦动力，实现制动。如图 1.1所示，可以帮助理解盘式制动器的工作原理：制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动，分泵固定在制动器的底板上固定不动，制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。
3、1.1汽车刹车片制品图1.2汽车刹车片质量标准【1】1.2.1外观质量 衬片表面加工与否由供需双方商定。衬片不允许有龟裂、起泡、 凹凸不平、翘曲、扭曲等影响使用的缺陷。 1.2.2尺寸公差 衬片的基本尺寸由需方确定，其宽度和厚度的尺寸公差应符合表1的规定。注：需方有特殊要求时，可不采用此公差，由供需双方商定。表1 尺寸公差 Tolerance (mm)1.2.3摩擦性能 衬片摩擦系数及其允许偏差和磨损率，应符合表2表5的规定。试验后试片、凸起等影响使用的缺陷，试片对圆盘摩擦面不得有明显划伤。表2 1类摩擦性能 chart 3 friction properties of type 1表3 2类
4、摩擦性能 chart 4, friction properties of type 2表4 3类摩擦性能 chart 5, friction properties of type 3表5 4类摩擦性能 chart 6, friction properties of type 41.3汽车刹车片用途利用刹车片与刹车碟（鼓）及轮胎与地面的摩擦，将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能，将车子停下来。第2节 原料配方用于汽车盘式制动片的配方：【2】配方1：丁腈改性酚醛树脂10，泡沫铁粉12，石墨（KS150）14，焦炭5，棕刚玉0.3，重质碳酸钙粉10，氧化镁7，腰果壳油摩擦粉4.7，硫酸钡8，丁腈胶粉3
5、，蛭石粉5，芳纶1，钢纤维20。配方2：丁腈改性酚醛树脂8，泡沫铁粉7，合成石墨11，铬铁矿粉2，二硫化锑5，铜粉5，氧化铝2，焦炭6，棕刚玉0.2，腰果壳油摩擦粉4，锆英石4，硫酸钡10，硫化粉末丁腈3，蛭石粉12，二硫化钼2，硫磺1，硅灰棉5，芳纶0.7，钢纤维13。配方3：纯酚醛树脂9，纯铜粉6，活性焦炭6，铸铁粉（100目以上）14，锡粉（100以上）3，钾长石粉5，硫酸钡20，石墨9，钢纤维28。配方4：丁腈改性酚醛树脂8，纯铜粉4，活性焦炭4，铬铁矿3，氧化铝0.5，硫化亚铁1.5，泡沫铁粉6，铅粉3，锡粉3，钾长石粉3，硫酸钡16，石墨8，二硫化钼3，芳纶2，钢纤维35。配方5：
6、腰果壳油改性酚醛树脂7，铬铁矿粉8，棕刚玉0.4，沉淀铁粉4，铅锌矿粉3.6，炭黑2，石墨13，冰晶石粉5，重质碳酸钙3.5，焦炭粉14，铁红2，硫酸钡24，硫磺0.5，钢纤维13。配方6：（低温工艺专用）胶料粉（酚醛树脂：硫酸钡：丁苯母胶：乌洛托品=40：40：4：4）32，腰果壳油摩擦粉5，棕刚玉0.2，铬铁矿粉3，还原铁粉10，石墨12，冰晶石粉9，炭黑0.5，硬质酸锌0.5，铜纤维3，钢纤维25。配方7：胶料粉（酚醛树脂：硫酸钡：丁苯母胶：乌洛托品=40：40：4:4）34，钾长石粉7，轮胎粉5，鳞片石墨4，冰晶石粉9，铬铁矿粉4，炭黑1，硬酯酸锌0.5，棕刚玉0.25，石棉35。配方
7、8：(低温压制工艺专用）腰果壳油改性树脂18，钾长石粉5，轮胎粉3，硫磺1，石墨6，冰晶石粉7，铬铁矿粉2，炭黑0.5，棕刚玉0.25，硫酸钡20，石棉37。第3节 成型设备3.1高速混合机 【7】高速混合机是使用极为广泛的塑料混合设备，适用于固态混合和固液混合，更适用于配置粉料。该机主要有附有加热或冷却夹套的圆筒形混合室和一个装在混合室内底部的高速转动叶轮所组成。叶轮根据不同可有13组，分别装置在一转轴的不同高度上。每组叶轮的数目通常有两个。叶轮的转速一般有快慢两档，两者之速比为2:1.快速约为860r/min，但视具体情况不同也可以有变化。混合室内有可以垂直调整高度的挡板，挡板的使用时物体
8、运动呈流化状，更有利于分散均匀。高速混合机工作时，高速旋转的叶轮借助表面与物料的摩擦力和侧面对物料的推力使物料沿叶轮切向运动。同时，由于离心力的作用，物料被抛向混合室内壁，并沿壁面上升，又由于重力的作用而落回到叶轮中心，接着又被抛起。这样，快速运动着的粒子间相互碰撞、摩擦，使得团块破碎，物料温度相应升高，同时迅速地进行着交叉混合，这些作用促进了组分的均匀分布和对液态添加剂的吸收。高速混合机的混合效率较高，所用时间远比捏合机短，通常一次混合时间只需810min。【3】3.2辊压机 辊压机生产多孔材料的最大特点是它可以制造大面积厚度薄、孔隙度及孔径分布非常均匀的板、带状材料，而且还具有较高的生产率
9、。粉末轧制多孔材料的这一特点与轧制粉末工艺本身的特点有密切关系。因为粉末轧制法是借助两旋转轧辊形成的狭小滑动变形区将金属粉末压制成形的，所以只要调整好两轧辊间的缝隙，就能很容易地获得各种不同厚度的多孔材料，并且孔隙度和孔径分布也比较均匀。采用粉末轧制法生产多孔薄带时，其厚度的最低极限只取决于生带坯能否从两轧辊中引出，并确保具有足够的机械强度，以使其进入烧结炉前不致损坏。辊压成型多孔材料与常规粉末冶金多孔材料一样，它不仅具有金属材料的优良性能，如强度大、耐高温、抗热震、一定的导热、导电性能；并且它还可能在很宽的范围内对材料的孔隙度、孔径和孔径分布加以控制，从而使多孔材料具有一般金属材料所没有的一
10、系列宝贵性能和用途。摩擦材料和金属粉末相比，比重较轻，热稳定性差，组成成分复杂。但由于摩擦材料成分中也包含有金属成分，在许多性能上相似，可以参照。辊压机包括混料、送料机构、辊压成形机构、下料机构、切断机构、卷带装置、加热装置、润滑装置、电器系统等几个组成。按配方将具有一定湿度的粘性的材料投入到辊压机料箱内，混料电机旋转带动犁刀开始混料（以免材料凝固），启动送料绞笼电机，绞笼将料箱内的材料均匀输送到料箱出料口内，凸辊压轮和凹辊压轮相对转动，这两个不同转速的压轮在摩擦力与正压力的作用下，将料箱出料口内的材料辊压成具有一定密度和尺寸的衬片，在下料刀板的作用下，衬片顺着托板通入切断机构，最后进入床身尾
11、部手动卷带装置将衬片卷起来；当衬片卷到一定的尺寸时，用脚踏开关控制切断机构将衬片切断。切断后将剩余部分卷起，抽出卷好的衬片放在托盘上，然后将成卷的衬片放入烘箱内硫化，硫化好的根据w型号、规格和奥球不同，裁剪成长短不同的中心距可以调节衬片的厚度，交换不同宽度辊压轮可以调节衬片的宽度。根据金属粉末辊压成型原理，针对摩擦材料粉末的特性，辊轧成型时需要满足一下几个条件：由于粉末原料属于干式颗粒，因此需选用大辊径压辊。用两个压辊，一个为固定不动的定压辊，另一个为可移动的动压辊，这样可以在一定范围内调整两个压辊之间的辊缝尺寸来完成产品的厚度调整。动辊驱动部分需和动辊一起做评议，实现这个动作要手动可调。成型
12、时压辊与送料出口之间密封要严，防止物料损失。压辊在满足使用强度的基础上，尽可能减轻重量，以便于更换。辊压成型属于连续生产，生产率元高于常规工艺。以轻轿车鼓式片为例：常规成型工艺30片/min，辊压成型工艺80片/min，约高2.6倍。3.3热处理箱。 将辊压加工出来的毛坯件放到热处理箱中进行固化，不同的配方有不同的加热时间曲线、保温时间等，使毛坯中各成分达到最佳组合，从而满足制动时所需的各种参数要求。3.4磨床 利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。磨床能加工硬度较高的材料，也能加工脆性材料，能作高精度和表面粗糙度很小的莫笑，也能进行高效率的磨削。利用磨床可根据厂家对成品的要求，安排磨削、开槽
13、、钻孔等工序。3.5烧蚀机，用烧蚀机对表面烧蚀处理，可以使制动衬片具有热稳定性。解决制动过程中易产生振动、刹车噪音的问题，使刹车片的厨师表面炭化，摩擦力均匀，制动平稳、舒适、无噪音。这种压机每模的数量为12到16片由于生产效率较高，可以保证产品满足的要求，用于轻轿车的盘式片生产。第4节 成型工艺条件4.1 工艺流程混料：是将生产汽车刹车片所需要的原材料按照一定的比例混合在一起，并经过打碎和搅匀的过程。混料工序对于刹车片的质量稳定性至关重要，因此，在混料的过程中，必须做到使不同的原材料粉末均匀的混合，要严格把握好混料的时间与加入不同原材料的顺序。 钢背准备：包括喷砂、预热和喷胶过程。 压制：是为
14、了改变模具中已经混合均匀的原料的密度和性能，使其形成符合产品质量特性的毛坯件。在压制的过程中，有两个关键的工序是合模与排气。 在合模的过程中，要合理控制压力和速度，尤其是凸模与物料发生接触之前，为了减少压制周期，同时防止模具内的物料变质，需要采取低压快速的方式，在凸模与物料衔接之后，需要把速度减缓，并提升压力。 合模操作完成之后，需要排除模具里面的气体如空气、水蒸气等，排气的目的是为了防止物料硬化，同时能够减少固化的时间。 固化又称热处理，固化速度与物料的性质、预热、压制温度和压力等因素有密切的联系。在固化时，对固化的条件要求是非常严格的，这样做是为了防止半制品裂缝、尺寸收缩等现象的发生【4】
15、。 后续加工（打磨机喷漆）：后续加工包含外形加工和表面处理。外形加工是为了满足客户的个性化要求，包括开槽、磨平面、倒角和钻孔；表面处理是保证刹车片质量中比较重要的工序，它可以保持刹车片的热稳定性，另外对刹车片进行喷漆或高压静电喷涂还能起到防锈和美观的效果【5】。 装配过程：包括附件的安装和制品检验，如装配报警器，利用照相机进行光学检查，对压缩率、密度进行质量检测，最后是目视检查。 包装：是刹车片生产的最后一道工序，主要是产品的生产日期与批次的打印，然后包装入库。 4.2工艺参数刹车片榫头式多片热压模刹车片包括前刹车片、后刹车片和手动刹车片,其模具结构都类同。图2为刹车片榫头式多层热压模结构。模具由外边模21、中边模19、前后衬板20、左右衬板8组合而成,用六角螺钉锁紧成整体。左右、用榫头定位,组合成一方框,此方框放置
