CN110053288B - 一种用于生产刹车片的液压机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生产刹车片的液压机设备，涉及刹车片生产领域，所述液压设备包括：液压装载台、安装于所述液压装载台上的第一下模具、由液压驱动可上下运动的液压上板、安装于所述液压上板下方的第二上模具、设置于所述第二上模具第一端部侧壁的第一端部加热模块、设置于所述第二上模具第二端部侧壁的第二端部加热模块、设置于所述第二上模具顶部且自所述第一端部向所述第二端部并行排布的至少两个第三加热模块、以及控制器；基于本发明生产获得的刹车片各区域材料性能的一致性较好。

Description

一种用于生产刹车片的液压机设备

技术领域

本发明涉及刹车片生产领域，特别是涉及一种用于生产刹车片的液压机设备。

背景技术

刹车片也叫刹车皮，是汽车刹车系统最关键的安全零件，对刹车效果起决定性作用，所以说好的刹车片是人和汽车的保护神。

刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成。刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。由于摩擦作用，摩擦块会逐渐被磨损，以通过耗损的方式，实现刹车效果。

在现有技术中，钢板、粘接隔热层和摩擦块需要通过热压成型，实现黏合；典型工艺是对模具进行加热并通过热传导实现热压，不足之处在于在热压的过程中粘接区域温度不均，一方面造成不同区域材料性能不同或者存在薄弱区域，另一方面需要加大热压时间来使得不同区域达到加热要求，同时，局部区域或存在过热。综上，在现有技术中，刹车片热压成型工艺的加热温度不均匀。

发明内容

有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于生产刹车片的液压机设备，旨在对刹车片热压成型温度进行检测与控制，以便提高刹车片生产工艺中热压加热温度的均匀性，以便提高刹车片不同区域材料性能的一致性。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于生产刹车片的液压机设备，所述液压机设备包括：

液压装载台；

安装于所述液压装载台上的第一下模具；

由液压驱动可上下运动的液压上板；

安装于所述液压上板下方的第二上模具；

设置于所述第二上模具第一端部侧壁的第一端部加热模块；

设置于所述第二上模具第二端部侧壁的第二端部加热模块；

设置于所述第二上模具顶部且自所述第一端部向所述第二端部并行排布的至少两个第三加热模块；

以及控制器；

所述第二上模具位于所述第一下模具上方；所述第三加热模块呈条状形，所述第二上模具的本体上设置有与所述第三加热模块一一对应的温度检测隧道，所述温度检测隧道顶部为拱门型，所述检测隧道底部靠近所述第一下模具的一侧为平面型，各个所述检测隧道底部贴敷有相应的温度检测模块；在刹车片液压成型作业过程中，摩擦材料与第一钢背装载于所述第一下模具上，所述摩擦材料位于所述第一钢背与所述第一下模具之间，所述第一钢背与所述摩擦材料接触的一侧涂抹有粘合剂；

所述控制器包括：初始化单元、温度采集单元、温度判断单元、加热调控单元；

所述初始化单元，用于控制所述第二上模具与所述第一下模具在第一压力下进行贴合，控制所述第一端部加热模块、所述第二端部加热模块以及所述第三加热模块加热；

所述温度采集单元，用于实时采集各个所述温度检测模块所测得的当前温度值T_i；其中，各个所述第三加热模块的加热温度相同，i满足：i＝1,2,...,N，N为所述温度检测模块的总个数，所述i从所述第一端部计数；

所述温度判断单元，用于根据各个所述温度检测模块的所述当前温度值T_i，获得均匀度H；所述均匀度H满足：

其中M为非负整数；

所述加热调控单元，用于响应于均匀度H大于第一预设值H_TH时，根据所述当前温度值T_i，控制所述第一端部加热模块的加热温度为T_{first_new}，控制所述第二端部加热模块的加热温度为T_{sec_new}；

若所述N为奇数，则：

若所述N为偶数，则：

其中

为所述当前温度值T_i的均值，所述T_{first_old}为第一端部加热模块的原第一加热温度设定值，所述T_{sec_old}为第二端部加热模块的原第二加热温度设定值，所述T_{first_new}为第一端部加热模块的新第一加热温度设定值，所述T_{sec_new}为第二端部加热模块的新第二加热温度设定值。

在该技术方案中，通过开设与第三加热模块一一对应的温度检测隧道，并通过温度检测隧道上的温度检测模块对与第一钢背相接触的第二上模具下表面进行测温，获得第一钢背各个区域的温度及其差异，能够有效提高刹车片生产工艺中热压加热温度的均匀性，并提高刹车片不同区域材料性能的一致性。在该技术方案中，通过T_{first_new}、T_{sec_new}的求解公式实现对第一端部加热模块、第二端部加热模块的加热温度进行重新设定，校正两端温度的偏转，实现加热温度校正。在该技术方案中，均匀度H的比较基准是位于第二上模具中部的温度检测模块所测的温度，与传统比较数据均值不同，其原因在于第二上模具上的第一端部加热模块、第二端部加热模块以及第三加热模块为左右对称结构，比较均匀度时应该用第二上模具中部的温度检测模块作为基准值。

在一具体实施方式中，在所述粘合剂中还混合有隔热材料。

在一具体实施方式中，所述初始化单元还用于控制所述第一端部加热模块、所述第二端部加热模块以及所述第三加热模块对所述第二上模具进行预热。

在该技术方案中，通过对第二上模具进行预热，节约后续热压加热时间。

在一具体实施方式中，所述加热调控单元，还用于响应于均匀度H小于或等于第一预设值H_TH时，保持所述第一端部加热模块的加热温度以及所述第二端部加热模块的加热温度不变。

在一具体实施方式中，各个所述第三加热模块之间的间距相等，所述温度检测隧道位于各个所述第三加热模块的正下方。

在一具体实施方式中，所述温度检测隧道为贯通孔或沉孔，所述温度检测模块由所述温度检测隧道的一开口侧引出。

在一具体实施方式中，所述温度检测隧道的底部与所述第二上模具的底部之间的间距为1mm-6mm。

在一具体实施方式中，所述温度检测隧道的底部与所述第二上模具的底部之间的间距为3mm。

在该技术方案中，通过合理设置温度检测隧道的底部与所述第二上模具的底部之间的间距，一方面保证底部传热通道，避免底部传热效率差，另一方面一控制该间距厚度避免厚度过大使得温度检测模块测得的温度值与第二上模具底部的温度差异较大。

本发明的有益效果是：1)、本发明通过在二上模具上开设与第三加热模块一一对应的温度检测隧道，并通过温度检测隧道上的温度检测模块对与第一钢背相接触的第二上模具下表面进行测温，获得第一钢背各个区域的温度及其差异，以便加热温度调控，能够有效提高刹车片生产工艺中热压加热温度的均匀性，并提高刹车片不同区域材料性能的一致性。2)、采用温度检测隧道包括三大优点：①保证了温度检测；②保证了热量在隧道下方传导；③采用拱门设计保证了模具强度。3)、本发明通过T_{first_new}、T_{sec_new}的求解公式实现对第一端部加热模块、第二端部加热模块的加热温度进行重新设定，校正两端温度的偏转，实现加热温度校正。4)、在本发明中，均匀度H的比较基准是位于第二上模具中部的温度检测模块所测的温度，与传统比较数据均值不同，其原因在于第二上模具上的第一端部加热模块、第二端部加热模块以及第三加热模块为左右对称结构，比较均匀度时应该用第二上模具中部的温度检测模块作为基准值。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式的一种用于生产刹车片的液压机设备的结构示意图；

图2是本发明一具体实施方式的第二上模具底部的温度值分布图；

图3是本发明一具体实施方式的第二上模具底部的温度发生偏转后的温度值分布图；

图4是本发明一具体实施方式的上半区间和下半区间的等效斜率求解示意图；

图5是本发明一具体实施方式的一种用于生产刹车片的液压机设备的电路框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1-5所示，在本发明第一实例中，提供一种用于生产刹车片的液压机设备，所述液压机设备包括：

液压装载台500；

安装于所述液压装载台500上的第一下模具200；

由液压驱动可上下运动的液压上板600；

安装于所述液压上板600下方的第二上模具100；

设置于所述第二上模具100第一端部侧壁的第一端部加热模块101；

设置于所述第二上模具100第二端部侧壁的第二端部加热模块102；

设置于所述第二上模具100顶部且自所述第一端部向所述第二端部并行排布的至少两个第三加热模块103；

以及控制器800；

所述第二上模具100位于所述第一下模具200上方；所述第三加热模块103呈条状形，所述第二上模具100的本体上设置有与所述第三加热模块103一一对应的温度检测隧道104，所述温度检测隧道104顶部为拱门型，所述检测隧道底部靠近所述第一下模具200的一侧为平面型，各个所述检测隧道底部贴敷有相应的温度检测模块105；在刹车片液压成型作业过程中，摩擦材料300与第一钢背400装载于所述第一下模具200上，所述摩擦材料300位于所述第一钢背400与所述第一下模具200之间，所述第一钢背400与所述摩擦材料300接触的一侧涂抹有粘合剂；

所述控制器800包括：初始化单元801、温度采集单元802、温度判断单元803、加热调控单元804；

所述初始化单元801，用于控制所述第二上模具100与所述第一下模具200在第一压力下进行贴合，控制所述第一端部加热模块101、所述第二端部加热模块102以及所述第三加热模块103加热；

所述温度采集单元802，用于实时采集各个所述温度检测模块105所测得的当前温度值T_i；其中，各个所述第三加热模块103的加热温度相同，i满足：i＝1,2,...,N，N为所述温度检测模块105的总个数，所述i从所述第一端部计数；

所述温度判断单元803，用于根据各个所述温度检测模块105的所述当前温度值T_i，获得均匀度H；所述均匀度H满足：

其中M为非负整数；

所述加热调控单元804，用于响应于均匀度H大于第一预设值H_TH时，根据所述当前温度值T_i，控制所述第一端部加热模块101的加热温度为T_{first_new}，控制所述第二端部加热模块102的加热温度为T_{sec_new}；

若所述N为奇数，则：

若所述N为偶数，则：

其中

为所述当前温度值T_i的均值，所述T_{first_old}为第一端部加热模块101的原第一加热温度设定值，所述T_{sec_old}为第二端部加热模块102的原第二加热温度设定值，所述T_{first_new}为第一端部加热模块101的新第一加热温度设定值，所述T_{sec_new}为第二端部加热模块102的新第二加热温度设定值。

此外，可选的，第一下模具200通过螺栓700固定在液压装载台500，第二上模具100通过螺栓700与液压上板600固定连接。

在本实施例中，第二上模具100开设有与第三加热模块103一一对应的温度检测隧道104，并通过温度检测隧道104上的温度检测模块105对与第一钢背400相接触的第二上模具100下表面进行测温，获得第一钢背400各个区域的温度及其差异。在本实施例中，通过T_{first_new}、T_{sec_new}的求解公式实现对第一端部加热模块101、第二端部加热模块102的加热温度进行重新设定，校正两端温度的偏转，实现加热温度校正。在本实施例中，均匀度H的比较基准是位于第二上模具100中部的温度检测模块105所测的温度，与传统比较数据均值不同，其原因在于第二上模具100上的第一端部加热模块101、第二端部加热模块102以及第三加热模块103为左右对称结构，比较均匀度时应该用第二上模具100中部的温度检测模块105作为基准值。

值得一提的是，由于第二上模具100上设有第三加热模块103以及温度检测模块105，在第一端部加热模块101以及第二端部加热模块102没有开启的情况下，第三加热模块103温度能够很好的调控使得第二上模具100底部各个区域加热温度相同；但其不足之处在于，加热效率不够快。

而通过在侧边设置第一端部加热模块101、第二端部加热模块102，能够有效提高加热效率，同时热源靠近第二上模具100底部也进步一步提高加热效率，同时，其带来不足之处为：温度检测隧道104本身形状不规则，热传导温度发生偏斜，从第一端部加热模块101到第二端部加热模块102的横向区域内的温度排布发生偏斜；在该技术方案中，通过T_{first_new}、T_{sec_new}的求解公式实现对第一端部加热模块101、第二端部加热模块102的加热温度进行重新设定，校正两端温度的偏转，实现加热温度校正。

在本实施例中，在所述粘合剂中还混合有隔热材料。

在本实施例中，所述初始化单元还用于控制所述第一端部加热模块101、所述第二端部加热模块102以及所述第三加热模块103对所述第二上模具进行预热。

在本实施例中，所述加热调控单元，还用于响应于均匀度H小于或等于第一预设值H_TH时，保持所述第一端部加热模块101的加热温度以及所述第二端部加热模块102的加热温度不变。

在本实施例中，各个所述第三加热模块103之间的间距相等，所述温度检测隧道104位于各个所述第三加热模块103的正下方。

在本实施例中，所述温度检测隧道104为贯通孔或沉孔，所述温度检测模块105由所述温度检测隧道104的一开口侧引出。

可选的，所述温度检测隧道104的底部与所述第二上模具100的底部之间的间距为1mm-6mm。优选的，在本实施例中，所述温度检测隧道104的底部与所述第二上模具100的底部之间的间距为3mm。

下面对本发明的相关公式进行简要说明和推导。

如图2所示，理论上，第一端部加热模块和第二端部加热模块对第二上模具底部温度加热的贡献如曲线1，第三加热模块对第二上模具底部温度加热的贡献如曲线2，二者均为沿第二上模具中部对称的函数。如图3，而由于温度检测隧道的存在，其对曲线1影响较小，而对曲线2影响较大，使得曲线2在实际工作中存在倾斜，在本实施例中，通过对倾斜进行调整以便使得各个区域加热温度均匀。

如图4所示，其中，

为各个当前温度值T_i的均值，L为上半区间和下半区间的宽度。同时，令当前温度值T_i上半区间和下半区间之间的等效斜率为β。值得一提的是，为了求解温度加热贡献曲线的倾斜的等效斜率β，是将当前温度值T_i分为上半区间和下半区间，当N为偶数时，上下半区间对半分，当N为基数数时，二者共用

通过上半区域均值与下半区域均值之间的差值除以二者中心距离，得到等效斜率β。

故而可得：

值得一提的是，假定第一端部加热模块的原加热温度为T_{first_old}，此时，在曲线上，第一端部的温度值估算为

第一端部加热模块修正后的加热温度为T_{first_new}，第一端部的温度值估算为

则可得：

同理：

联立可得：

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于生产刹车片的液压机设备，其特征在于，所述液压机设备包括：

液压装载台；

安装于所述液压装载台上的第一下模具；

由液压驱动可上下运动的液压上板；

安装于所述液压上板下方的第二上模具；

设置于所述第二上模具第一端部侧壁的第一端部加热模块；

设置于所述第二上模具第二端部侧壁的第二端部加热模块；

设置于所述第二上模具顶部且自所述第一端部向所述第二端部并行排布的至少两个第三加热模块；

以及控制器；

所述第二上模具位于所述第一下模具上方；所述第三加热模块呈条状形，所述第二上模具的本体上设置有与所述第三加热模块一一对应的温度检测隧道，所述温度检测隧道顶部为拱门型，所述检测隧道底部靠近所述第一下模具的一侧为平面型，各个所述检测隧道底部贴敷有相应的温度检测模块；在刹车片液压成型作业过程中，摩擦材料与第一钢背装载于所述第一下模具上，所述摩擦材料位于所述第一钢背与所述第一下模具之间，所述第一钢背与所述摩擦材料接触的一侧涂抹有粘合剂；

所述控制器包括：初始化单元、温度采集单元、温度判断单元、加热调控单元；

所述初始化单元，用于控制所述第二上模具与所述第一下模具在第一压力下进行贴合，控制所述第一端部加热模块、所述第二端部加热模块以及所述第三加热模块加热；

所述温度采集单元，用于实时采集各个所述温度检测模块所测得的当前温度值T_i；其中，各个所述第三加热模块的加热温度相同，i满足：i＝1,2,...,N，N为所述温度检测模块的总个数，所述i从所述第一端部计数；

所述温度判断单元，用于根据各个所述温度检测模块的所述当前温度值T_i，获得均匀度H；所述均匀度H满足：

其中M为非负整数；

所述加热调控单元，用于响应于均匀度H大于第一预设值H_TH时，根据所述当前温度值T_i，控制所述第一端部加热模块的加热温度为T_{first_new}，控制所述第二端部加热模块的加热温度为T_{sec_new}；

若所述N为奇数，则：

若所述N为偶数，则：

其中

为所述当前温度值T_i的均值，所述T_{first_old}为第一端部加热模块的原第一加热温度设定值，所述T_{sec_old}为第二端部加热模块的原第二加热温度设定值，所述T_{first_new}为第一端部加热模块的新第一加热温度设定值，所述T_{sec_new}为第二端部加热模块的新第二加热温度设定值。

2.如权利要求1所述的一种用于生产刹车片的液压机设备，其特征在于，在所述粘合剂中还混合有隔热材料。

3.如权利要求1所述的一种用于生产刹车片的液压机设备，其特征在于，所述初始化单元还用于控制所述第一端部加热模块、所述第二端部加热模块以及所述第三加热模块对所述第二上模具进行预热。

4.如权利要求1所述的一种用于生产刹车片的液压机设备，其特征在于，所述加热调控单元，还用于响应于均匀度H小于或等于第一预设值H_TH时，保持所述第一端部加热模块的加热温度以及所述第二端部加热模块的加热温度不变。

5.如权利要求1所述的一种用于生产刹车片的液压机设备，其特征在于，各个所述第三加热模块之间的间距相等，所述温度检测隧道位于各个所述第三加热模块的正下方。

6.如权利要求1所述的一种用于生产刹车片的液压机设备，其特征在于，所述温度检测隧道为贯通孔或沉孔，所述温度检测模块由所述温度检测隧道的一开口侧引出。

7.如权利要求1所述的一种用于生产刹车片的液压机设备，其特征在于，所述温度检测隧道的底部与所述第二上模具的底部之间的间距为1mm-6mm。

8.如权利要求7所述的一种用于生产刹车片的液压机设备，其特征在于，所述温度检测隧道的底部与所述第二上模具的底部之间的间距为3mm。

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