一种刹车片智能加压烧蚀设备的制作方法

1.本发明涉及汽车刹车片制造技术领域，具体为一种刹车片智能加压烧蚀设备。


背景技术：

2.刹车片烧蚀是刹车片制造中的一步关键工艺，烧蚀刹车片的目的是为了缩短其磨合期，增强耐高温性能，延长使用寿命。刹车片高温烧蚀过程中，刹车片摩擦面会发生热激汽化反应，刹车片体会产生热应力—应变，导致刹车片的材料性能和力学性能发生变化。
3.申请号为cn201436538u公开了一种汽车刹车片烧蚀机，其采用电加热板烧蚀刹车片摩擦面，并且采用单一的温度采集和控制方式进行，简单方便。
4.虽然该烧蚀设备简单方便，但是其烧蚀刹车片的温度是保持不变的，无法保证刹车片的烧蚀质量，不仅如此，该烧蚀设备也没有设置压紧机构，存在一定的缺陷，使得产品在恶劣制动工况下使用存在安全隐患。鉴于此，我们提出一种刹车片智能加压烧蚀设备。


技术实现要素：

5.为了弥补以上不足，本发明提供了一种刹车片智能加压烧蚀设备。
6.本发明的技术方案是：一种刹车片智能加压烧蚀设备，包括：烧蚀机构，所述烧蚀机构至少包括：传送台，所述传送台用于承载刹车片；传送部件，所述传送部件设置在所述传送台的侧边，用于水平往复运动对传送台上的刹车片进行传送；支撑部件，所述支撑部件设置在所述传送台上，且所述支撑部件上设置有加压加热部件，所述加压加热部件与传送台上的刹车片接触后，对刹车片进行智能加热并加压；水冷却机构，所述水冷却机构设置和所述传送台的一侧，所述水冷却机构用于对于加热的刹车片进行智能降温；机械臂，所述机械臂设置于传送台的前侧，用于将刹车片夹取到传送台上进行传送。
7.进一步地，所述传送台的前后两侧均固定设有承载台，且传送台上固定设有传送板。
8.进一步地，所述传送部件包括：移动台，所述移动台内固定设有丝杆，所述丝杆的设置有驱动其转动的第一动力源，且移动台上开设有移动槽，移动槽内滑动设有若干等距分布的滑块，每个滑块和均丝杆螺纹连接，且每个滑块的前侧均固定设有推板。
9.进一步地，所述移动台后侧设置有升降部件，所述升降部件的下方设置有驱动其升降的第二动力源。
10.进一步地，所述支撑部件设置有两个，每个所述支撑部件包括：固定板，所述固定板四周均固定连接有连接杆，且所述固定板设置于传送台下方，
四个所述连接杆上端固定连接有底板，所述底板设置于传送台上，且底板四周均固定连接有连接柱，四个所述连接柱上方固定连接有顶板。
11.进一步地，每个所述加压加热部件包括：连接板，所述连接板设置于底板上方，且连接板底部设置驱动其升降的第三动力源，所述连接板上方固定安装有冷却板，所述冷却板内安装有冷却管。
12.进一步地，所述冷却板上方设置有摩擦块，所述摩擦块的上方固定安装有加热板，所述加热板内安装有加热管以及热电偶。
13.进一步地，所述加热板上端固定安装有隔热板，所述隔热板上方固定安装于顶板底部。
14.进一步地，所述水冷却机构包括：螺旋桶管，所述螺旋桶管的一侧连接有水泵，螺旋桶管的上端固定连接有进水管，所述水泵上固定连接有出水管，所述进水管和出水管和冷却板内的冷却管连通。
15.进一步地，所述螺旋桶管的另一侧设置有冷水机，所述冷水机上设置有输流管和回流管，所述输流管和回流管均和螺旋桶管连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明利用四柱固定结构通加压机构对刹车片施加挤压力，从而确保摩擦块表面全覆盖加热、刹车片背板全覆盖降温，避免在加热过程中摩擦块受热膨胀导致摩擦块表面平面度变化问题的产生，从而降低摩擦块表面受热均匀性，降低刹车片性能及品质，刹车片背板降温可以确保刹车片胶温度保持在胶水有效的温度范围以内，保证刹车安全；同时配合加热装置，在温控系统的控制下按工艺要求实现烧蚀温度在600℃~900℃范围，并完成刹车片的两次烧蚀，使刹车片具有良好的热衰退特性，并可减少产生制动噪声的可能。在制动过程中不易糊化、黏连，能够整体提升刹车片的抗热衰减性能，确保汽车在急刹、重刹、连刹等不同温度与强度的制动环境下保持稳定的制动性能，同时能够有效缩短制动距离与磨合期，以良好的制动力保障驾驶安全。
17.2.本发明通过设置水冷却机构，可以对烧蚀的刹车片进行温度控制，避免温度过高，影响刹车片的质量，当摩擦块传导至刹车片胶的温度过高会造成刹车片胶失效，刹车片胶失效会造成摩擦块与刹车片背板脱离，造成刹车失效；被加热过的水再通过水冷台输送至螺旋桶管内，可以再通过冷水机对其进行水温换热，实现了水资源的循环使用，减少浪费。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的烧蚀机构结构示意图；图3为本发明的传送部件结构示意图；图4为本发明的升降部件结构示意图；图5为本发明的加压加热部件结构示意图；图6为本发明的水冷却机构正视图。
19.图中：1、烧蚀机构；11、传送台；12、承载台；13、传送部件；131、步进电机；132、移动台；
133、升降台；134、连接块；135、气缸；136、推板；14、传送板；15、支撑部件；151、固定板；152、压力缸；153、底板；154、连接柱；155、顶板；156、加压加热部件；1561、连接板；1562、冷却板；1563、摩擦块；1564、加热板；1565、隔热板；2、水冷却机构；21、螺旋桶管；22、水泵；23、出水管；24、进水管；25、冷水机；3、机械臂。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种刹车片智能加压烧蚀设备，包括：烧蚀机构1，烧蚀机构1至少包括：传送台11，传送台11用于承载刹车片；传送台11的前后两侧均固定设有承载台12，且传送台11上固定设有传送板14；传送部件13，传送部件13设置在传送台11的侧边，用于水平往复运动对传送台11上的刹车片进行传送；传送部件13包括：移动台132，移动台132内固定设有丝杆，丝杆的设置有驱动其转动的第一动力源，且移动台132上开设有移动槽，移动槽内滑动设有若干等距分布的滑块，每个滑块和均丝杆螺纹连接，且每个滑块的前侧均固定设有推板136；移动台132后侧设置有升降部件，升降部件的下方设置有驱动其升降的第二动力源；支撑部件15，支撑部件15设置在传送台11上，且支撑部件15上设置有加压加热部件156，加压加热部件156与传送台11上的刹车片接触后，对刹车片进行智能加热并加压；支撑部件15设置有两个，每个支撑部件15包括：固定板151，固定板151四周均固定连接有连接杆，且固定板151设置于传送台11下方，四个连接杆上端固定连接有底板153，底板153设置于传送台11上，且底板153四周均固定连接有连接柱154，四个连接柱154上方固定连接有顶板155；每个加压加热部件156包括：连接板1561，连接板1561设置于底板153上方，且连接板1561底部设置驱动其升降的第三动力源，连接板1561上方固定安装有冷却板1562，冷却板1562内安装有冷却管；冷却板1562上方设置有摩擦块1563，摩擦块1563的上方固定安装有加热板1564，加热板1564内安装有加热管以及热电偶；加热板1564上端固定安装有隔热板1565，隔热板1565上方固定安装于顶板155底部。
23.本实施例中，需要补充说明的是，整个烧蚀机构1采用上位机主机—下位机plc系统架构，进行控制烧蚀过程中的烧蚀温度和冷却温度，整个plc系统的参数设定为：刹车片的烧蚀时间为t＝0~15s，所述设定的刹车片烧蚀时间—温度模式为，所述设定的最高温度为ta≤900℃；所述刹车片的时间—压力模式为，所述刹车片设定的最高压力为11.5mpa，所述刹车片消音板面的冷却温度控制在tb≤90℃。
24.本实施例中，还需补充说明的是，升降部件包括：两个升降台133，两个升降台133前侧和移动台132固定连接，且两个升降台133之间固定连接有连接块134，连接块134和第二动力源固定连接，第二动力源为气缸135。
25.成型后的刹车片进入烧蚀机构进行高温烧蚀处理，高温烧蚀时刹车片内部组织得以优化，抗热衰减性能提高。与此同时，这种工艺使摩擦材料表面1-2mm接近碳化(有效缩短磨合期)，生成细小的裂纹与气孔(不会影响行车安全)，有效排出材料内部的有害气体与杂质，二次烧蚀时不易糊化、黏连，整体提升刹车片的抗热衰减性能，确保汽车在急刹、重刹、连刹等不同温度与强度的制动环境下保持稳定的制动性能，有效缩短制动距离与磨合期，以良好的制动力保障驾驶安全。
26.需要补充的是，根据材料配方和车型特点定制烧蚀温度与烧蚀时长，高温烧蚀为650℃-800℃，经650℃-800℃高温烧蚀，确保制动性能稳定且优越。
27.需要补充的是，影响热传导的因素有温度差、导热系数、导热物的截面积、时间、厚度有关，导热系数不但与材质有关，而且还与材料温度、湿度、压力和密度有关，当刹车片制成后，以上参数除压力外其他参数均为固定值，在相同热量、相同时间条件下，压力越大，其热传导率越好，从而确保摩擦快表面温度越高，烧蚀深度越深，刹车性能越稳定，因此需要在制热过程中对刹车片进行加压，不仅如此，由于刹车片摩擦表面的有机物在高温作用下分解挥发，可防止初始制动过程中形成气垫，造成制动性能下降，明显改善制动片热衰退特性，并可减少产生制动噪声的可能。因此通过烧蚀过程中温度的渗透，也可使刹车片发生必要的膨胀，从而减少工作中有害的热膨胀。
28.本实施例中，值得补充说明的是，第一动力源为步进电机131，步进电机131固定安装于移动台132的一侧，且步进电机131和丝杆固定连接；第三动力源为压力缸152，压力缸152固定安装于固定板151上，且压力缸152的活塞杆和连接板1561底部固定连接，且压力缸152的活塞杆滑动连接于底板153和传送台11上。
29.通过plc机位启动步进电机131驱动丝杆转动，进而丝杆可以带动滑块在移动台132的滑槽内水平移动，同时通过设定步进电机131推动的数值，使得滑块可以带动其上固定连接的推板136可以匀速的向前推动传送板上的刹车片，进而将刹车片传送至第一个冷却板1562上，接着再通过启动压力缸152，利用其活塞杆推动冷却板1562在底板153向上移动，进而使得刹车片和上方的摩擦块1563抵住，进而使得摩擦块1563和冷却板1562对刹车片表面全面覆盖并进行加压，避免在加热过程中摩擦块受热膨胀导致摩擦块表面平面度变化问题的产生，从而降低摩擦块表面受热均匀性，降低刹车片性能及品质；此时再通过plc机位设定的加热参数，利用第一个加热板1564内的加热电偶将其加热管的烧蚀温度控制650℃左右，对刹车片进行高温烧蚀，进而对刹车片进行初步的加热烧蚀，从而有效排出材料内部的有害气体与杂质，同时加热板1564上方的隔热板1565可以有效防止加热板1564的温度继续向上板传导，减少加热板1564给摩擦块的热量损失；完成初步烧蚀后，再启动压力缸152将冷却板1562推回原位，解开摩擦块1563和冷却板1562对其刹车片的加压；然后再利用推板136将初步加热的刹车片推动至第二个冷却板1562上方，接着在重复上述加热加压的过程，通过plc机位设定的加热参数，利用第而个加热板1564内的加热电偶将其加热管的烧蚀温度控制900℃左右，对刹车片进行二次烧蚀时，同样加热板1564上方的隔热板1565可以有效防止加热板1564的温度继续向上板传导，减少加热板1564给摩擦块的热量损失，这
样会使得刹车片不易糊化、黏连，能够整体提升刹车片的抗热衰减性能，确保汽车在急刹、重刹、连刹等不同温度与强度的制动环境下保持稳定的制动性能，同时能够有效缩短制动距离与磨合期，以良好的制动力保障驾驶安全；最后再启动压力缸152，解开对刹车片的压力，再次利用推板136将完成两次加热烧蚀的刹车片推动至其中一个承载台12上；而当完成一批刹车片的烧蚀之后，可以启动第二动力源为气缸135，推动连接块134上移，进而连接块134可以带动两个升降台133同步上移，从而使得移动台132以及移动台132上安装的推板136，不会贴合于传送板表面，进而利用步进电机131驱动丝杆，将每个推板136移动至机械臂3夹取刹车片的位置，进而可以重复循环的对需要烧蚀的刹车片进行不断的传送，可以实现批量生产。
30.水冷却机构2，水冷却机构2设置和传送台11的一侧，水冷却机构2用于对于加热的刹车片进行智能降温；水冷却机构2包括：螺旋桶管21，螺旋桶管21的一侧连接有水泵22，螺旋桶管21的上端固定连接有进水管24，水泵22上固定连接有出水管23，进水管24和出水管23和冷却板1562内的冷却管连通；螺旋桶管21的另一侧设置有冷水机25，冷水机25上设置有输流管和回流管，输流管和回流管均和螺旋桶管21连接。
31.需要补充的是，刹车片一般由刹车片背板和摩擦块构成，二者之间通过刹车片胶粘合固定在一起，通过水冷机构降温的目的是通过冷水机制造的冷水通过管道进入冷却板1562，冷却板1562传导给刹车片背板，背板传导给刹车片胶，刹车片胶继续往上传导给摩擦块，将摩擦块受到加热板1564的热量通过摩擦块传导至刹车片胶的热量被冷量抵消一部分，从而保证刹车片胶不会因高温失效导致，摩擦块与背板脱开，确保刹车安全；在此过程中，加压的目的是让摩擦块表面受热更均匀，避免在加热过程中出现摩擦块表面褶皱不平的问题产生，这会降低摩擦块的整体品质；在相同热源温度的条件下，加压后，烧蚀深度和烧蚀量更大，烧蚀深度深越深摩擦块中的有机物挥发的就越多，相对应地烧蚀量就多。
32.在加热板1564对刹车片进行烧蚀时，为了避免刹车片烧蚀温度过高，并且可以很好的控制烧蚀的温度，通过plc机位控制启动水泵22，将螺旋桶管21内的冷水抽吸，利用出水管23将冷却水传输至两个冷却板1562内的冷却管中，进而可以对两次加热加压刹车片进行降温，而被加热过的水再通过冷却板1562内的冷却管进行输送至进水管24内，再循环流回至螺旋桶管21内，此时为了保证螺旋桶管21有源源不断的冷却水被水泵22抽吸，通过冷水机25，将冷水机25的冷水从输流管输送至螺旋桶管21内，对螺旋桶管21被加热的水进行换热处理，而输流管中被换热的水会通过回流管再次进行入冷水机25中进行冷却，从而可以实现对螺旋桶管21内的水进行换热，保证了螺旋桶管21内的水能够给予冷却板1562给刹车片到达降温的作用，并且还可以实现水资源的循环使用，减少浪费。
33.机械臂3，机械臂3设置于传送台11的前侧，用于将刹车片夹取到传送台11上进行传送。
34.将需要进行烧蚀的刹车片，通过机械臂3对刹车片智能化进行夹取，放置于传送台11上的传送板14上再进行加工烧蚀，无需人工手动进行放置，提高整个烧蚀设备的智能化。
35.具体使用时，首先将需要进行烧蚀的刹车片，通过机械臂3对刹车片智能化进行夹取，放置于传送台11上的传送板14上再进行加工烧蚀，无需人工手动进行放置，提高整个烧蚀设备的智能化；
通过plc机位启动步进电机131驱动丝杆转动，进而丝杆可以带动滑块在移动台132的滑槽内水平移动，同时通过设定步进电机131推动的数值，使得滑块可以带动其上固定连接的推板136可以匀速的向前推动传送板上的刹车片，进而将刹车片传送至第一个冷却板1562上，接着再通过启动压力缸152，利用其活塞杆推动冷却板1562在底板153向上移动，进而使得刹车片和上方的摩擦块1563抵住，进而使得摩擦块1563和冷却板1562对刹车片表面全面覆盖并进行加压，避免在加热过程中摩擦块受热膨胀导致摩擦块表面平面度变化问题的产生，从而降低摩擦块表面受热均匀性，降低刹车片性能及品质，；此时再通过plc机位设定的加热参数，利用第一个加热板1564内的加热电偶将其加热管的烧蚀温度控制650℃左右，对刹车片进行高温烧蚀，进而对刹车片进行初步的加热烧蚀，从而有效排出材料内部的有害气体与杂质，同时加热板1564上方的隔热板1565可以有效防止加热板1564的温度继续向上板传导，减少加热板1564给摩擦块的热量损失；完成初步烧蚀后，再启动压力缸152将冷却板1562推回原位，解开摩擦块1563和冷却板1562对其刹车片的加压；然后再利用推板136将初步加热的刹车片推动至第二个冷却板1562上方，接着在重复上述加热加压的过程，通过plc机位设定的加热参数，利用第而个加热板1564内的加热电偶将其加热管的烧蚀温度控制900℃左右，对刹车片进行二次烧蚀时，同样加热板1564上方的隔热板1565可以有效防止加热板1564的温度继续向上板传导，减少加热板1564给摩擦块的热量损失，这样会使得刹车片不易糊化、黏连，能够整体提升刹车片的抗热衰减性能，确保汽车在急刹、重刹、连刹等不同温度与强度的制动环境下保持稳定的制动性能，同时能够有效缩短制动距离与磨合期，以良好的制动力保障驾驶安全；而在两次利用加热板1564对刹车片进行烧蚀时，为了避免刹车片烧蚀温度过高，并且可以很好的控制烧蚀的温度，通过plc机位控制启动水泵22，将螺旋桶管21内的冷水抽吸，利用出水管23将冷却水传输至两个冷却板1562内的冷却管中，进而可以对两次加热加压刹车片进行降温，将摩擦块受到加热板1564的热量通过摩擦块传导至刹车片胶的热量被冷量抵消一部分，从而保证刹车片胶不会因高温失效导致，摩擦块与背板脱开，确保刹车安全；而被加热过的水再通过冷却板1562内的冷却管进行输送至进水管24内，再循环流回至螺旋桶管21内，此时为了保证螺旋桶管21有源源不断的冷却水被水泵22抽吸，通过冷水机25，将冷水机25的冷水从输流管输送至螺旋桶管21内，对螺旋桶管21被加热的水进行换热处理，而输流管中被换热的水会通过回流管再次进行入冷水机25中进行冷却，从而可以实现对螺旋桶管21内的水进行换热，保证了螺旋桶管21内的水能够给予冷却板1562给刹车片到达降温的作用，并且还可以实现水资源的循环使用，减少浪费；最后再启动压力缸152，解开对刹车片的压力，再次利用推板136将完成两次加热烧蚀的刹车片推动至其中一个承载台12上；而当完成一批刹车片的烧蚀之后，可以启动第二动力源为气缸135，推动连接块134上移，进而连接块134可以带动两个升降台133同步上移，从而使得移动台132以及移动台132上安装的推板136，不会贴合于传送板表面，进而利用步进电机131驱动丝杆，将每个推板136移动至机械臂3夹取刹车片的位置，进而可以重复循环的对需要烧蚀的刹车片进行不断的传送，可以实现批量生产。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种
变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。