一种新型刹车片及制备刹车片的模具和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及刹车片及其制备装置和方法领域，具体涉及一种新型刹车片及制备此刹车片的模具和方法。
【背景技术】
[0002]铁轨车辆、汽车、摩托车以及其他工业机械和农业机械使用的盘式刹车片一般由衬片(普通为钢板)、粘接层和摩擦材料构成，前述摩擦材料，由增强纤维、有机材料、摩擦调节材料构成，通过胶粘剂固定在衬片上。热反应性树脂的溶剂型胶粘剂喷射或者涂覆在衬片上后经烘干，或者在衬片和摩擦材料块之间夹放胶膜，通过加热加压的方式，使摩擦材料固定在衬片上。具体可如中国发明专利CN201210124096.3公开一种汽车刹车片的制造方法，所述方法包括:混料，将摩擦材料采用真空填充法，填充到多孔金属材料的孔隙中以形成摩擦材料毛坯；注射，将摩擦材料毛坯加入到注射装置以便向压制模具中注射，所述注射装置为螺杆旋转注射机；压制模具中的摩擦材料毛坯以制成摩擦块毛坯，在压制过程中，保持热压温度在148-152?，热压压力为23MPa，保压时间为5分钟；将制备好的摩擦块毛坯按照所需的尺寸切割成刹车片摩擦块，将摩擦块和钢背放在模具中压制成型为刹车片毛坯；热处理所述刹车片毛坯以制成刹车片，所述热处理工艺的热处理温度为160°C，热处理时间为2小时，然后随炉冷却。用刀具将热处理后的刹车片周边的溢料和毛刺进行处理，并进行钻孔，磨削内弧、外弧以及倒角。所述多孔金属材料采用烧结-脱溶法制得，所述烧结-脱溶法包括以下工艺:将金属粉末、可去除填充颗粒混合均匀，所述金属粉末为铜粉和铝粉的混合物，所述可去除填充颗粒为NaCl ;将混合均匀的混合物在250-300Mpa的压力下压制成多孔金属材料毛坯；将压制好的多孔金属材料毛坯放在真空度为lxlO-3Pa的环境中进行烧结，控制炉温以5-8°C /分钟的速度升值450-500°C，并保温1-2小时，完成后随炉冷却；将烧结好的多孔金属材料毛坯浸渍在80-90°C的水浴中，使NaCl溶解，再用蒸馏水进行清洗，彻底清除残留的NaCl，得到具有连通空隙的高孔率的多孔金属材料。为了提高多孔金属材料的孔隙率，在混合工序时往混合物中加入疏松剂，所述疏松剂为甲基纤维素。
[0003]近年，对环境的节能环保要求，提倡工业废料、垃圾的低碳、减少排放，整车对成本的减价要求导致各个零部件的生产工序不断改良。
[0004]但目前刹车片的制动噪音和排除磨损废肩的效果都有待提高，而且按照前述刹车片制造方法制备处理的刹车片，根据减低制动噪音，排除磨损废肩，力度和性能等要求，还需使用刀具、研磨机等对热成型的刹车片摩擦材料块进行倒角、开沟和去毛刺等后续加工。这样在时机加工和使用过程中就会出现工序繁琐、效率低、胶结力不足、质量不稳定、成本高，且材料浪费严重和工业肥料垃圾多。
[0005]鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研宄，遂有本案产生。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种制动噪音低、排肩效果好、摩擦效果好且稳定持久，实用性强的新型刹车片。
[0007]本发明的其二目的在于提供一种无不良脱模、效率高、胶结力强、质量稳定、成本低、材料节约且无工业垃圾，实用性强的制备刹车片的模具。
[0008]本发明的其三目的在于提供一种高效制备一体刹车片的方法。
[0009]为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案:
一种新型刹车片，包括摩擦材料块，所述摩擦材料块的摩擦工作面形成有多个高低不等且逐级升高或降低的台阶工作面。
[0010]定义上述摩擦材料块与轮胎转动方向相应的方向为第一方向，与轮胎的径向相应的方向为第二方向，多个上述台阶工作面在所述第一方向上形成两组台阶工作面组，每组所述台阶工作面组中的各所述台阶工作面相互平行延伸，所述台阶工作面的延伸轨迹为直线形、平滑曲线形或折线形，且延伸方向与所述第一方向相交叉；所述台阶工作面与轮胎制动盘所在平面相平行。
[0011]两上述台阶工作面组形成于上述摩擦材料块在上述第一方向上的两端处，且两所述台阶工作面组在所述第一方向上由二者之间向两端逐级降低。
[0012]还包括连接于摩擦材料块背面的衬片，上述摩擦材料块的摩擦工作面形成有横贯摩擦工作面的排肩槽，且所述排肩槽处于两上述台阶工作面组之间。
[0013]一种制备刹车片的模具，包括盛装摩擦材料原料呈筒状的模座，封挡在模座一端的第一端口处的第一模板，处于第一端口处用于固定第一模板的固定装置，和驱动衬片由模座另一端的第二端口朝第一端口移动对摩擦材料原料进行施压的第二模板；所述模座的内腔和所述衬片在衬片所在平面上的投影，与成品刹车片的摩擦材料块在衬片所在平面上的投影相应；所述第一模板朝向所述第一端口的内端面设有至少一个使摩擦材料块的摩擦工作表面形成高低不等的台阶工作面的台阶凸条。
[0014]定义上述衬片与轮胎转动方向相应的方向为第一方向，与轮胎的径向相应的方向为第二方向，多个上述台阶凸条在所述第一方向上形成分布于上述第一模板两端的两组台阶凸条组，且各所述台阶凸条的延伸方向与所述第一方向相交叉；所述台阶凸条的横截面为长方形，且台阶端面与衬片相平行；两上述台阶凸条组中分别包含多条相互平行的上述台阶凸条；所述台阶凸条的延伸轨迹为直线形、平滑曲线形或折线形；两所述台阶凸条组在上述第一方向上由二者之间向两端逐级升高。
[0015]上述模座内设有垂直于衬片使成品刹车片的摩擦材料块的表面形成贯通此表面的排肩槽的隔板，所述隔板与上述第一模板的内端面接触或连接，且与衬片之间具有由摩擦材料原料填充的间隙；所述隔板的两侧边分别与所述模座的两个相对的内侧壁相接触；所述隔板与上述第二方向相平行，且处于两上述台阶凸条组之间。
[0016]上述模座沿竖直方向设置，上述第一端口处于下方，上述第二端口处于上方，上述固定装置为封盖于所述第一端口下方的盖板，所述盖板形成有容置第一模板的容置槽；上述第二模板配设有向下驱动第二模板的驱动装置；
或者，上述模座沿竖直方向设置，上述第一端口处于上方，上述第二端口处于下方，上述固定装置为封盖于所述第一端口上方的盖板，所述盖板形成有容置第一模板的容置槽；上述第二模板配设有向上驱动第二模板的驱动装置。
[0017]上述第一模板具有匹配容置于上述容置槽内并卡于上述第一端口口沿的卡部。
[0018]一种制备刹车片的方法，包括如下步骤:
(1)将预定量的摩擦材料原料置于模具中，并保证摩擦材料原料均匀混合，确保衬片由模具一端朝向模具内的内表面覆设有胶粘剂，确保第一模板具有台阶凸条的端面由模具的另一端朝向模具内；
(2)使第一模板与衬片将摩擦材料原料夹在中间，且保证台阶凸条和胶粘剂对应摩擦材料原料，依靠驱动装置的驱动，在模具中，第一模板和衬片对摩擦材料原料进行施压，直至摩擦材料原料压制成型成摩擦材料块；
(3)对衬片和摩擦材料块进行加热，依靠驱动装置，第