高強度雙組分環保型轎車用制動塊及其製作方法
2023-12-09 05:50:21
專利名稱：高強度雙組分環保型轎車用制動塊及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車用盤式制動塊製作技術，尤其涉及一種高強度雙組分環保型轎車用制 動塊及其製作方法。
背景技術：
車用盤式制動塊是汽車制動時的關鍵部件，它將汽車運動時的動能轉化為熱能和其他形 式的能量，從而使汽車減速或停止運動，因此，它的性能好壞直接關係著系統運行的可靠性 和穩定性。隨著國家汽車工業的發展和現代社會人們環保意識的提高，人們對汽車的制動性 能提出越來越苛刻的要求，例如制動時要有足夠而穩定的摩擦係數，動、靜摩擦係數之差要 小，要有良好的導熱性，較人的熱容量和一定的高溫機械強度，要有良好的耐磨性和抗粘著 性，不易擦傷對偶件，無噪聲，低成本，對環境無汙染等。
目前市場上車用盤式制動塊有兩種狀態， 一種是從國外進口的原裝配件，性能好，但價 格高；另種是國內企業生產的產品，價格雖低，但性能不好，在使用過程中常常會出現諸 如制動疲軟、噪音、傷盤等不良現象。由於制動塊屬易損件，每輛車一年都要更換2到3次， 廣大汽車用戶急切地需要一種性能好，價格適中的轎車用制動塊產品。
發明內容
本發明提供了一種高強度雙組分環保型轎車用制動塊，該制動塊包括上、下二層摩擦片、 摩擦材料和隔熱增強材料；摩擦材料鋪覆在下層摩擦片上，在摩擦材料十.鋪覆隔熱增強材料， 上層摩擦片覆蓋在隔熱增強材料上，通過壓制緊密連接。
所述的摩擦材料各組分及其重量比如下酚醛樹脂6 8%、 丁腈橡膠5 8%、芳綸纖維 2 3%、鋼纖維15 20%、陶瓷纖維15 20%、 C-纖維3 5%、極化石墨6 10%、鉻鐵礦3 10%、碳化矽1 3%、鈦酸鉀晶須5 10%、沉澱硫酸鋇10 12%、氧化鎂1 3%、石油焦 1 3%、 二硫化鉬3 5%、摩擦粉6 8%、蛭石8 10%、硫化銅4 6% 。
所述的隔熱增強材料中各組分及其重量比如下玻纖8-15%，增強纖維35-45%;陶 上15-20%;鉀長石8-10%;蛭石3-5°/。，樹脂10-15%,石墨2-5%。
本發明還提出了一種卨強度雙組分環保型轎車用制動塊的製作方法，其製作歩驟為
1) 壓制在摩擦片上鋪覆一層摩擦材料，在摩擦材料層上鋪覆一層隔熱增強材料，在隔 熱增強材料層上再覆蓋一塊摩擦片，得到坯料，將坯料壓緊；
2) 硫化坯料經壓制後進行硫化處理；
3) 磨削對經硫化後的坯料表面進行磨削，使其達到設計厚度和平面度的要求；
4) 燒蝕將坯料在高溫下進行燒蝕；
5) 將坯料噴塑；6)將噴塑後坯料與配件裝配後得到制動塊。
對摩擦塊坯料進行壓制的工藝條件為壓制溫度160±10°C，壓力400Kg/cm2，壓制時 間lmm/min。
所述的硫化工藝條件為硫化溫度230±5"，硫化時間4小時。
所述的燒蝕的工藝條件為溫度550士5(TC，燒蝕時間5分鐘。
本發明的有益技術效果是提供了一種各項技術參數都優於國標要求，但價格又相對於 進口產品低廉的制動塊；用本發明材料及方法製作的制動塊無噪音、低磨耗，強度高。
具體實施例方式
一種高強度雙組分環保型轎車用制動塊，該制動塊包括上、下二層摩擦片、摩擦材料和 隔熱增強材料；摩擦材料鋪覆在下層摩擦片上，在摩擦材料上鋪覆隔熱增強材料，上層摩擦 片覆蓋在隔熱增強材料上，通過壓制緊密連接。
上述摩擦材料各組分及其重量比如下酚醛樹脂6 8%、 丁腈橡膠5 8%、芳綸纖維2 3%、鋼纖維15 20%、陶瓷纖維15 20%、 0纖維3 5%、極化石墨6 10%、鉻鐵礦3 10%、碳化矽1 3%、鈦酸鉀品須5 10%、沉澱硫酸鋇10 12%、氧化鎂1 3%、石油焦 1 3%、 二硫化鉬3 5%、摩擦粉6 8%、蛭石8 10°/。、硫化銅4 6% 。各組分按下述工 藝條件配製
1) 按比例加入芳綸纖維和C-纖維，在小於4CTC的溫度條件下，攪拌2至5分鐘；
2) 再按比例加入鋼纖維和陶瓷纖維，在小於40'C的溫度條件下，攪拌2至5分鐘；
3) 再按比例摻入其餘組分酚醛樹脂、丁腈橡膠、極化石墨、二硫化鉬、鉻鐵礦、碳化 矽、鈦酸鉀晶須、沉澱硫酸鋇、氧化鎂、石油焦、二硫化鉬、摩擦粉、蛭石、硫化銅，在小 於40。C的溫度條件下，攪拌10至20分鐘，得到的混合物即為摩擦材料。
在設計摩擦材料時，我們主要考慮了以下兩個因素l)材質方面要求壓縮模量大，強
度卨-，摩擦係數穩定。
2)摩擦係數要求結合中檔汽車整車的參數要求，設計摩擦係數在0.35±0.04之間。
上述隔熱增強材料中各組分及其重量比如下
玻纖8-15%，增強纖維35-45%;陶土 15-20%;鉀長石8-10%;蛭石3-5%，樹 脂10-15%，石墨2-5%;各組份按比例混合，充分攪拌即得到隔熱材料。
本發明在材料上採用了雙組分材料層，即在二片摩擦片中間鋪覆了摩擦材料和隔熱增強 材料兩種組分的材料。
汽車在制動時會產生很高的剪切力，而材料的強度會隨溫度的升高而降低，汽車在高速
制動時的溫度最高可達IOO(TC ，本發明設計的新型的隔熱增強材料層來解決這一問題。
採用這種隔熱增強材料層加工出的制動塊， 一方面可阻止熱量通過鋼背傳到制動液而產 生氣阻，另 一方面可滿足高溫制動時的剪切強度問題。上述高強度雙組分環保型轎車用制動塊的製作歩驟為
首先，按如下鋪料方法得到坯料並壓制在摩擦片上鋪覆一層摩擦材料，在摩擦材料層
上鋪覆一層隔熱增強材料，在隔熱增強材料層上再覆蓋-一塊摩擦片，得到坯料，在160±10°C 的溫度條件、400Kg/ci^的爪力條件下，對坯料按lmm/min進行壓制； 壓制好的坯料再在230i5'C的溫度條件下進行4小時的硫化處理；
坯料經壓制、硫化處理後，為滿足出廠要求，還須經常規的磨削、燒蝕、噴塑處理；磨 削主要是對制動塊表面進行打磨，使其厚度和平面度達到設計要求；燒蝕的溫度控制在 550±50°C，燒蝕時間為5分鐘。
將噴塑後的坯料與配件裝配後得到制動塊。
國標GB5763規定轎車盤式制動塊的總磨耗不人於9.7x10 Cm3/(N.m);國際上先進的轎 車用盤式塊的總磨耗不大於1.5x10 —7 cm3/(N.m)，本發明的制動塊總磨耗不大於1.25x10 —7 citf/(N.m)，所以，本發明的制動塊在技術性能上與進口產品相接近，但價格又比進口產品低 廉得多，即性價比高。
權利要求
1、一種高強度雙組分環保型轎車用制動塊，其特徵在於該制動塊包括上、下二層摩擦片、摩擦材料和隔熱增強材料；摩擦材料鋪覆在下層摩擦片上，在摩擦材料上鋪覆隔熱增強材料，上層摩擦片覆蓋在隔熱增強材料上，通過壓制緊密連接。
2、根據權利要求1所述的高強度雙組分環保型轎車用制動塊，其特徵在於所述的摩 擦材料各組分及其重量比如下酚醛樹脂6 8%、 丁腈橡膠5 8%、芳綸纖維2 3%、鋼纖維15 20%、陶瓷纖維15 20%、 C-纖維3 5。/。、極化石墨6 10%、鉻鐵礦3 10%、碳化 矽1 3%、鈦酸鉀晶須5 10%、沉澱硫酸鋇10 12%、氧化鎂1 3%、石油焦1 3%、 二 硫化鉬3 5%、摩擦粉6 8%、蛭石8 10%、硫化銅4 6% 。
3、 根據權利要求1所述的高強度雙組分環保型轎車用制動塊，其特徵在於所述的隔熱增強材料中各組分及其重量比如下玻纖8-15%，增強纖維35-45%;陶土 15-20%;鉀 長石:8-10%;蛭石3-5%，樹脂10-15%，石墨2-5%。
4、 一種高強度雙組分環保型轎車用制動塊的製作方法，其特徵在於其製作歩驟為1) 壓制在摩擦片上鋪覆一層摩擦材料，在摩擦材料層上鋪覆一層隔熱增強材料，在隔 熱增強材料層上再覆蓋一塊摩擦片，得到坯料，將坯料壓緊；2) 硫化坯料經壓制後進行硫化處理；3) 磨削對經硫化後的坯料表面進行磨削，使其達到設計厚度和平面度的要求；4) 燒蝕將坯料在高溫下進行燒蝕；5) 將坯料噴塑；6) 將噴塑後坯料與配件裝配後得到制動塊。
5、 根據權利要求4所述的高強度雙組分環保型轎車用制動塊的製作方法，其特徵在於 對摩擦塊坯料進行壓制的工藝條件為壓制溫度160±10°C，壓力400Kg/cm2，壓制時間 lmm/min。
6、 根據權利要求4所述的高強度雙組分環保型轎車用制動塊的製作方法，其特徵在於 所述的硫化工藝條件為硫化溫度230士5'C，硫化時間4小時。
7、 根據權利要求4所述的高強度雙組分環保型轎車用制動塊的製作方法，其特徵在於所述的燒蝕的工藝條件為溫度550士5(TC，燒蝕時間5分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種高強度雙組分環保型轎車用制動塊，該制動塊包括上、下二層摩擦片、摩擦材料和隔熱增強材料；摩擦材料鋪覆在下層摩擦片上，在摩擦材料上鋪覆隔熱增強材料，上層摩擦片覆蓋在隔熱增強材料上，通過壓制緊密連接。本發明還公開了該制動塊的製作方法。它包括1)壓制，2)硫化，3)磨削，4)燒蝕，5)噴塑，6)裝配。本發明的有益技術效果是提供了一種各項技術參數都優於國標要求，但價格又相對進口產品低廉的制動塊；用本發明材料及方法製作的制動塊無噪音、低磨耗，強度高。
文檔編號F16D69/00GK101429981SQ200810233340
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者李自凡, 楊純義, 王丹鷹, 勇 趙 申請人:重慶紅宇摩擦製品有限公司