盘式片成形方式及模具设备选择-王铁山 2010 0813

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1、盘式片刹车片成形方式及模具设备的选择王铁山（吉林大学机电设备研究所，长春130117）摘要：本文对现有盘式片成形和所采用的压机和模具进行了综合比较分析，对盘式片生产方式和设备模具的选型给出了参考意见。关键词：盘式刹车片，成形方式，模具设备Thewayofdiscbrakepadsformingandchoiceofmould&equipmentWangtieshanAbstract：Inthistext,compareandanalyzediscbrakepadsformingandpress&mo

2、uld;providereferenceformanufacturingwayofdiscbrakepadsandchoiceofmould&equipment.Keyword：Discbrakepads,Wayofforming,Mould&Equipment0.前言经过全行业的不懈努力，我国已经成为全球汽车摩擦材料最大的制造基地和出口基地。尤其是盘式刹车片更是占据了全球大约1/2的市场份额。在这种良好形势的推动下，原有企业正在加紧扩大产能。新的投资也在不断进入。外资企业加快移入我国，更是起到了推

3、波助澜的作用。盘式刹车片正成为投资的热点。但是，无论是现有企业技术改造扩大产能，还是新投资企业确定工艺选择设备，都不可回避地面对一个十分重要的问题，那就是怎样科学地确定盘式片成形工艺，合理选择模具和压机的类型。为此，有必要把现有成形工艺，模具类型和压机类型进行归类分析对比，总结出其特点和发展趋势，为更科学地选型，防止投资犯盲目跟随的错误提供参考。1.盘式片成形过程的技术要求以树脂作为粘合剂的有机摩擦材料，其成形过程的技术要求主要依据树脂的固化过程要求。常用的热固型树脂固化过程一般要经历软化、流动和固

4、化过程，所以所选择的成形方法，应最大限度地满足这一过程的技术控制要求。1.1盘式片成形的三大基本要素温度、压力和时间是盘式片成形的三大基本要素。成形过程就是这三个基本要素的控制过程。温度是树脂固化和其它化学材料反应的必要条件。热压成形法一般是通过控制模具的温度实现温度控制。而冷成形再热处理法则是通过对炉温的控制实现固化温度的控制。对温度的控制精度取决于树脂的特性和对产品的质量要求。大多数工艺认为±5℃的温控精度就足够了。而从事OE产品生产的厂家，大都要求达到±3℃的温控精度。对于模具控温而言，要控制

5、一点的温度并不难，难的是要使整个模具的所有模腔和模腔各表面温度的均匀一致性控制。所以模具愈大，模腔愈多，温度的均匀控制就愈难。热成形时，从原料投入模腔起，受热过程已经开始。因此装料时间差导致的受热过程不同，也是造成产品质量不一致的重要因素。以树脂作为粘合剂的摩擦材料是一种复合材料。复合材料在模具中成形时，压力迫使材料流动获得均匀性。成形过程中压力（产品单位面积上的压力，一般用kg/cm²描述），除了对产品的摩擦磨损特性有影响外，将决定产品的密度和强度。对于有模芯的单腔模而言，压力直接影响密度。对于有

6、模芯的多腔模而言，每个模腔的投料量误差会直接造成一模产品的密度误差。由于密度决定了盘式片的固有振动频率，当这个固有频率接近制动系统的固有频率时，就有可能产生制动噪声。所以，OE产品质量控制过程中非常重视密度的控制。而常用的监测方法就是检验产品的密度和可压缩特性。盘式片压制过程中，为了方便气体的排出，往往采用变压压制方式方法。初始压制力较小，有利于气体排出。待树脂将要开始固化时，再施加较大压制力获得理想的密度。能实现变压压制的压机要采用数字式压力控制系统来保证压力精确和自动控制。压制过程中时间的控制是

7、最简单的，只要采用PLC控制就行了。而问题在于工艺中如何确定诸如压制时间，放气时间和次数，以及压力与时间的合理匹配等工艺参数的确定。这些参数不但影响产品质量也影响生产效率。这就要求设备具有更高的自动化控制水平。1.2盘式片成形方式的选择热压成形、温压成形和冷压成形是目前盘式片三大类生产方式。我国有的企业采用冷压成形然后再装板式模热压，也称装模硫化。这种方法与国外的冷压后直接热处理不尽相同。前者需要在压机上加热定形，而后者是在热处理炉中完成加热定形。如果压制过程中模具加热温度在树脂软化点温度与固化点温

8、度之间，压制时间在几十秒左右，然后进行热处理，则称为温压法。冷压法和温压法生产效率较高，理论上是最经济的成形方法。如果掌握成熟的冷压和温压配方的技术，应是首选。但据权威专家介绍，混料与成型所占技术比例，干混热压为25/75，而湿混冷压或温压为75/25。所以冷压和温压法的推广受到技术方面的限制。目前在我国构成生产主力的还是热压成形法。细分起来，热压法可分为二步成形法和一步成形法。二步成形法就是预成形后装模热压。模具可分为板式无芯模、板式有芯模和对顶模。一步成形法都是有