CN102179951A

CN102179951A - 用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机

Info

Publication number: CN102179951A
Application number: CN2011100290369A
Authority: CN
Inventors: 杨文波; 孙志吾; 高永青; 赵彦秋; 温玉萍; 秦金山
Original assignee: JINAN E-JOIN AUTOMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JINAN E-JOIN AUTOMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: CN102179951B

Abstract

本发明公开了一种用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，包括底座、多腔等密度模具、压制机构、合模机构、压模装置、压模装置平移机构和可编程控制器；压制机构和合模机构均安装在底座上；多腔等密度模具安装在合模机构上，合模机构上安装有位移传感器；多腔等密度模具中至少设有两个模腔，每个模腔内设置一套模芯，每套模芯与一套压制机构连接，模芯与压制机构之间设有力传感器；压模装置安装在压模装置平移机构上，压模装置平移机构安装在底座上的立柱上；多腔等密度模具的模腔、模芯以及压模装置上均安装有加热元件和温度传感器。本发明能够准确控制压制工艺参数和实时检测压制过程中的温度、压力和位移变化过程，为分析和确定工艺参数提供依据。

Description

用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机

技术领域

本发明涉及一种用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，属于盘式刹车片制造技术领域。

背景技术

制造盘式刹车片的摩擦材料配方必须经过压制试验成型后才能检测其性能，同时在压制试验过程中确定其压制工艺参数。压制工艺参数包括压制温度、压制压力、放气次数、保压时间等。目前一般采用通用压机和通用模具来进行摩擦材料的压制试验。由于通用压机压制压力不能精确调整和直接采集压制力，通用模具不同时具备模腔、模芯和顶板的温度控制与温度采集，并且不能采集摩擦材料在热压制过程中物理变化的过程，造成得到的试验工艺参数不精确，不能对压制试验过程进行分析，试验过程长和次数多，不能得到最佳的压制工艺参数。在将压制工艺参数应用到生产中时，会造成产品质量的不稳定。

发明内容

本发明针对现有盘式刹车片试验压制设备存在的不足，提供一种具有可控制和采集全部压制工艺物理量、能够准确得到工艺参数的用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机。

本发明的用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机采用以下技术方案：

该压制机包括底座、多腔等密度模具、压制机构、合模机构、压模装置、压模装置平移机构和可编程控制器；底座上安装有立柱；压制机构和合模机构均安装在底座上；多腔等密度模具安装在合模机构上，合模机构上安装有位移传感器；多腔等密度模具中至少设有两个模腔，每个模腔内设置一套模芯，每套模芯与一套压制机构连接，模芯与压制机构之间设有力传感器；压模装置位于多腔等密度模具上方并安装在压模装置平移机构上，压模装置平移机构安装在底座上的立柱上部；多腔等密度模具的模腔、模芯以及压模装置上均安装有加热元件和温度传感器；各部分的电动部件及各传感器均与可编程控制器连接。

合模机构包括动梁和合模缸，合模缸安装在底座上，合模缸的活塞杆与动梁连接在一起，动梁套装在立柱上；动梁与压模装置之间安装有位移传感器。动梁在合模缸的带动下沿立柱上下移动，安装在动梁上的模具随之上顶或下降，实现多腔等密度模具与压模装置的闭合或打开。

合模机构上设有防止模芯转动的防转支架。

多腔等密度模具安装在合模机构的动梁上，包括模具底板、模具、模腔加热带、模腔隔热板、模芯和模芯加热板，模具底板的底部设置有模具支撑板，通过模具支撑板与动梁连接在一起，模具底板的上面设置有模具隔热板，模具隔热板上设有模具夹板，模具夹板内设有模腔隔热体，模具设置在模腔隔热体中，模具内设有至少两个模腔，每个模腔内设有一个模芯，模芯穿过模具隔热板套装在模腔中，模芯底部安装有模芯加热板，模芯加热板的底部与压制机构的模芯连接件连接；模具内安装有温度传感器，模具的外围设有模具加热带，模芯内部安装有温度传感器和电加热管，模芯加热板内安装有电加热管，温度传感器、加热带、加热管均与可编程控制器连接，可编程控制器根据设定的温度控制加热带和加热管的温度。

压制机构包括压制缸、力传感器和模芯连接件，压制缸安装在底座上，压制缸的活塞杆穿过动梁与模芯连接件连接，模芯连接件与压制缸的活塞杆之间设有力传感器，模芯连接件上带有T型槽，模芯连接件通过其上的T型槽与模芯连接，以便于模具的整体更换。

压模装置包括由下自上依次连接在一起的上模板、上加热板、上隔热板和顶梁，上隔热板连接在顶梁底部，上隔热板底部连接上加热板，上加热板底部连接上模板，顶梁安装在压模装置平移机构的滑动导轨上，并通过T型块与压模装置平移机构的顶梁滑动台T型槽连接；上加热板底部孔内安装有温度传感器和电加热管，温度传感器、电加热管均与可编程控制器连接。可编程控制器根据设定的温度控制上加热板的加热温度。

压模装置平移机构包括顶梁滑动台、滑动导轨和滑移液压缸，动梁滑动台安装在底座立柱的上端，顶梁滑动台上安装有滑动导轨，顶梁滑动台中带有T型槽，顶梁滑动台的后部安装有滑移液压缸，滑移液压缸的活塞杆与压模装置中的顶梁连接。在滑移液压缸的带动下顶梁沿滑动导轨和顶梁滑动台中的T型槽前后移动，使压模装置移进或移出多腔等密度模具上方，以便于投料、压制及取出工件。

本发明的运行过程是：

将压制盘式刹车片的摩擦材料配方放入多腔等密度模具的模腔中，将钢背放置在模腔的上方，压模装置在压模装置平移机构带动下移入多腔等密度模具上方，通过合模机构带动多腔等密度模具向上顶动，顶在压模装置的底部实现合模。模芯在压制机构带动下向上对模腔内的摩擦材料施加压制力，同时位移传感器和力传感器通过PLC实时检测和控制压制过程的位移和压制力。多腔等密度模具、模芯以及压模装置上的加热元件对摩擦材料加热，各温度传感器采集各检测点的实时温度并通过PLC进行控制。在PLC的控制下，压制机构按照设定的工艺执行压制动作。当完成全部试验工艺后，压模装置在压模装置平移机构带动下向后移出多腔等密度模具上方，压制机构带动模芯继续向上移动，将压制好的工件由模具模腔内顶出。

本发明通过前后平移的压模装置和合模机构实现了上顶式合模、平移式开模以及多腔同压等密度压制；通过模腔、模芯和顶板的同时加热，保证了压制过程中摩擦材料的加温迅速和均匀；通过力传感器和位移传感器可实时采集摩擦材料在压制过程中的压力和位移变化，为分析和确定工艺参数提供依据；通过压制机构与模芯的浮动连接，实现了模具的整体快速更换；并且通过可编程控制器设定工艺参数，通过各个传感器实现压制工艺参数的自动检测，能够准确控制压制工艺参数，提高了试验精度，保证了试验质量。

附图说明

图1是本发明的结构分解示意图。

图2是本发明组装后的结构示意图。

其中：1、底座，2、立柱，3、下压板，4、合模缸，5、压制缸，6、连接板，7、动梁，8、位移传感器，9、防转支架，10、模具支撑板，11、下传感器连接板，12、压力传感器，13、上传感器连接板，14、模芯隔热板，15、模芯连接件，16、模芯加热板，17、模具底板，18、模芯过线板，19、模具隔热板，20、模芯，21、模具加热带，22、模具，23、模具夹板，24、模腔隔热体，25、顶梁滑动台，26、前滑动缓冲机构，27、上模板，28、上加热板，29、上隔热板，30、滑动导轨，31、导轨支架，32、滑块，33、滑移液压缸，34、后滑动缓冲机构，35、支架，36、顶梁，37、挡板，38、多腔等密度模具，39、压模装置。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的盘式刹车片试验室压制机主要包括底座1、多腔等密度模具38、压制机构、合模机构、压模装置39和压模装置平移机构。底座1的四个角上均安装有立柱2，合模机构包括动梁7和两个合模缸4，合模缸4的下端通过下压板3定位固定，合模缸4的活塞杆通过连接板6与动梁7连接在一起，动梁7套装在四个立柱2上，可在合模缸4的带动下沿立柱2上下移动。动梁7上安装有位移传感器8，以检测动梁7与压模装置的移动距离(即模腔与模芯之间的相对位移量)。

多腔等密度模具38安装在合模机构的动梁上，可实现模具的更换。多腔等密度模具38包括模具底板17、模具22、模具加热带21、模芯20和模芯加热板16。模具底板17的底部设置有模具支撑板10，通过模具支撑板10与动梁7连接在一起，两相邻模具支撑板10之间具有一定空间，以容纳模芯。模具底板17的上面设置有模具隔热板19，模具隔热板19上设有模具夹板23，模具夹板23内设有模腔隔热体24，模具22设置在模腔隔热体24中，模具22的外围设有模具加热带21，模具22内安装有温度传感器，模具22内设有多个容纳模芯20的模腔，附图中设置有两个模具22共4个模芯20。

每个模芯20穿过模具隔热板14和模具支撑板10，模芯20内安装有一个模芯过线板18，模芯20内部安装有温度传感器和电加热管，模芯过线板18的下端与模芯加热板16连接，模芯加热板16内安装有电加热管。每个模芯20对应一套压制机构，模芯加热板16的底部与压制机构中的模芯连接件15通过T型槽连接，便于多腔等密度模具38的整体更换。

每套压制机构包括一个压制缸5、压力传感器12和模芯连接件15，每个压制缸5的下端通过下压板3与底座1定位固定，压制缸5的活塞杆穿过动梁7与模芯连接件15连接，模芯连接件15与压制缸5的活塞杆之间设有压力传感器12，压力传感器12的上端通过上传感器连接板13与模芯连接件15连接，下端通过下传感器连接板11与压制缸5的活塞杆连接。模芯连接件15的底部设有模芯隔热板14。

为了防止压制缸5的活塞杆带动模芯20转动，在动梁7的前部和后部均安装有防转支架9。模芯连接件15、模芯隔热板14、模芯加热板16、上传感器连接板13以及下传感器连接板11等件均在防转支架9内，在压制缸5的带动下这些件均在防转支架9内上下移动。

压模装置39安装在压模装置平移机构上。压模装置39包括由下自上依次连接在一起的上模板27、上加热板28、上隔热板29和顶梁36。上加热板28对上模板27加热，上加热板28内安装有温度传感器和电加热管。上隔热板29连接在顶梁36底部。顶梁36通过设置在其底部的滑块32安装在压模装置平移机构的滑动导轨30上，顶梁36通过设置在其底部的T型块与压模装置平移机构的顶梁滑动台25中的T型槽配合，以承受合模时合模机构向上的合模力。

压模装置平移机构安装在底座1四个立柱2的上端两侧。压模装置平移机构包括顶梁滑动台25、滑动导轨30和滑移液压缸33，顶梁滑动台25前面设有挡板37，顶梁滑动台25的外侧安装有导轨支架31，导轨支架31上安装有滑动导轨30，顶梁滑动台25的后部安装有支架35，支架35上安装有滑移液压缸33，滑移液压缸33的活塞杆与压模装置39的顶梁36连接。顶梁滑动台25中设有T型槽，与顶梁36底部的T型块配合，使顶梁36承受合模时合模机构向上的合模力。在滑移液压缸33的带动下顶梁36可沿滑动导轨30前后移动，以使压模装置39移入或移出多腔等密度模具38的上方。为了缓冲压模装置的临界点速度，在导轨支架31的前后端设有前滑动缓冲机构26和后滑动缓冲机构34。

本发明的运行过程是按初始位置-合模位置-压制位置-开模位置循环执行。

初始位置：合模机构中的动梁7和压制机构中的模芯连接件15(即模芯20处于下位)处于最下端，压模装置处于后位，多腔等密度模具38中的模具模腔是敞开的。在初始位置状态时，将压制盘式刹车片的摩擦材料放入模具的模腔中，模腔上面放置盘式刹车片钢背。

合模位置：启动滑移液压缸33，顶梁36在滑移油缸33的推动下沿顶梁滑动台25上的滑动导轨30向前移动到前位，处于多腔等密度模具上方。启动合模缸4，动梁7在合模缸4的带动下沿底座1上的立柱2向上升起，使模具22顶在压模装置的上模板27底部，两者紧密接触，实现合模。同时，各个模芯20通过压制缸5向上顶动，多腔等密度模具和模芯的向上位移量是相同的。合模缸4的合模力确保多腔等密度模具与压模装置无缝隙闭合，实现合模过程。

压制位置：合模后，多腔等密度模具中的模具加热带21、模芯中的电加热管和压模装置上加热板29中的电加热管分别对模具膜腔、模芯22和盘式刹车片钢背进行加热。温度通过多腔等密度模具和压模装置中的温度传感器控制，加热温度在预设温度值上下±5℃范围内浮动。压制机构中压制缸5的活塞杆带动模芯20继续向上移动，将已加热到设定温度的模具模腔内的摩擦材料均匀压实，压制压力通过模芯20与压制机构之间的力传感器12自动检测。当完成预设的压制工艺流程后，压制过程结束。

压机开模位置：启动滑移液压缸33，顶梁36在滑移液压缸33的推动下沿顶梁滑动台25上的滑动导轨30向后移动到后位，移出多腔等密度模具上方。压制机构的压制缸5带动各模芯20继续向上顶动，将压制好的盘式刹车片顶出，由操作人员取走。合模机构中合模缸4带动动梁7及多腔等密度模具向下移动，返回初始位置。最后压制机构的压制缸5带动模芯20向下移动，退回到初始位置。

本发明实现了压制过程的智能化设定、检测和控制，能够自动检测和控制模具温度(模芯20、模具22的模腔、上模板27)、压制力、压制位移等物理量。

Claims

1.一种用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，机包括底座、多腔等密度模具、压制机构、合模机构、压模装置、压模装置平移机构和可编程控制器；底座上安装有立柱；其特征是：压制机构和合模机构均安装在底座上；多腔等密度模具安装在合模机构上，合模机构上安装有位移传感器；多腔等密度模具中至少设有两个模腔，每个模腔内设置一套模芯，每套模芯与一套压制机构连接，模芯与压制机构之间设有力传感器；压模装置位于多腔等密度模具上方并安装在压模装置平移机构上，压模装置平移机构安装在底座上的立柱上部；多腔等密度模具的模腔、模芯以及压模装置上均安装有加热元件和温度传感器；各部分的电动部件及各传感器均与可编程控制器连接。

2.根据权利要求1所述的用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，其特征是：所述合模机构包括动梁和合模缸，合模缸安装在底座上，合模缸的活塞杆与动梁连接在一起，动梁套装在立柱上；动梁与压模装置之间安装有位移传感器。

3.根据权利要求1所述的用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，其特征是：所述合模机构上设有防止模芯转动的防转支架。

4.根据权利要求1所述的用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，其特征是：所述多腔等密度模具包括模具底板、模具、模腔加热带、模腔隔热板、模芯和模芯加热板，模具底板的底部设置有模具支撑板，通过模具支撑板与动梁连接在一起，模具底板的上面设置有模具隔热板，模具隔热板上设有模具夹板，模具夹板内设有模腔隔热体，模具设置在模腔隔热体中，模具内设有至少两个模腔，每个模腔内设有一个模芯，模芯穿过模具隔热板套装在模腔中，模芯底部安装有模芯加热板，模芯加热板的底部与压制机构的模芯连接件连接；模具内安装有温度传感器，模具的外围设有模具加热带，模芯内部安装有温度传感器和电加热管，模芯加热板内安装有电加热管，温度传感器、加热带、加热管均与可编程控制器连接。

5.根据权利要求1所述的用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，其特征是：所述压制机构包括压制缸、力传感器和模芯连接件，压制缸安装在底座上，压制缸的活塞杆穿过动梁与模芯连接件连接，模芯连接件与压制缸的活塞杆之间设有力传感器，模芯连接件上带有T型槽，模芯连接件通过其上的T型槽与模芯连接。

6.根据权利要求1所述的用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，其特征是：所述压模装置包括由下自上依次连接在一起的上模板、上加热板、上隔热板和顶梁，上隔热板连接在顶梁底部，上隔热板底部连接上加热板，上加热板底部连接上模板，顶梁安装在圧模装置平移机构的滑动导轨上，并通过T型块与压模装置平移机构的顶梁滑动台T型槽连接；上加热板底部孔内安装有温度传感器和电加热管，温度传感器、电加热管均与可编程控制器连接。

7.根据权利要求1所述的用于盘式刹车片等密度压制工艺和配方试验的压制机，其特征是：所述压模装置平移机构包括顶梁滑动台、滑动导轨和滑移液压缸，动梁滑动台安装在底座立柱的上端，顶梁滑动台上安装有滑动导轨，顶梁滑动台中带有T型槽，顶梁滑动台的后部安装有滑移液压缸，滑移液压缸的活塞杆与压模装置中的顶梁连接。