专利名称：盘式制动器垫的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机动车辆的盘式制动器垫的制造方法，特别涉及能够消除/ 减小制动噪音的盘式制动器垫的制造方法。
背景技术：
用于机动车辆盘式制动器的盘式制动器垫通常是金属支承板和固定在该金属支 承板上的摩擦材料的合成体。所述摩擦材料可以通过对粉状材料压制和加热而形成，所述 粉状材料例如纤维性材料、填充料、及粘合剂。盘式制动器通过挤压所述盘式制动器垫到金 属盘转子从而制动机动车辆。然而，由于在制动操作期间盘式制动器垫和/或盘转子的振动，传统的盘式制动 器具有产生制动噪音的问题。已经对所述的制动噪音进行研制以使干扰制动噪音最小化。 一种传统的防止制动噪音的方法是在盘式制动器垫的两端形成倾斜的表面。图5、图6示出了通常的盘式制动器垫产品。盘式制动器垫产品的外观对于本发 明和现有技术来说都是相同的，但是，本发明与现有技术的不同在于盘式制动器垫的制造 方法、内容、及所得制品的效果。图5示出了具有倾斜表面的通常的盘式制动器垫产品，其 中，图5(a)是其平面图，图5(b)是其正视图。图5中所示的盘式制动器垫1是金属支承板 2和固定在金属支承板2上的摩擦材料3的合成体。所述摩擦材料3具有在其中间部分的 平的摩擦表面3a和在其两侧部分的倾斜表面!3b、3b。在摩擦表面3a和倾斜表面北、北之 间的边界线5、5是平行的。因此，接触盘转子的外周侧的所述摩擦表面3a的长度被设计为 与接触所述盘转子内周侧的所述摩擦表面3a的长度基本一致。在所述盘式制动器垫1上形成这样的倾斜表面北防止所述盘式制动器垫1刮擦 盘转子，从而消除/减小所述的制动噪音。图6示出了另一种具有倾斜表面的通常的盘式制动器垫产品。图6(a)中的倾斜 表面3d、3d被形成为使摩擦表面3c的上面部分向盘转子的外侧延伸以形成扇形。盘式制动器垫1和/或盘转子在制动操作期间的振动被认为是产生制动噪音的原 因，在盘式制动器垫上的所述边界线相对所述盘转子的切线成为直角，从而提供在盘转子 上更有效的振动控制。因此，所述传统的摩擦表面被形成为如图6(a)所示的扇形。图7为解释通常的使用金属成型模的盘式制动器垫的制造方法的流程框图。在图 7中，粉状的原料的混合步骤和已混合的粉状的原料的初步成型步骤与钢支承板的清洗及 表面处理步骤同时进行。更进一步，在该方法中，初步成型产品被固定在所述钢支承板上， 以便进行成型、固化以及抛光步骤。如果上面说明的倾斜表面:3b、3b、3d、3d、3f、3f通过打磨所述摩擦材料而形成，这样的打磨步骤典型地需要在图7中所示的抛光步骤之后执行。 作为选择，所述打磨步骤可以通过使用金属成型模而被省略以简化整个过程，并减小打磨 粉尘，形成所述倾斜表面的步骤可以在图7所示的初步成型步骤和成型步骤中执行。专利文献1示出了一种传统的制造方法，该方法用于具有临时倾斜表面的初步成 型产品，通过在金属初步成型模中挤压和模制粉状的原料而不用加热；以及一种摩擦材料 的制造方法，该摩擦材料在金属成型模中通过加热和挤压初步成型产品，使其具有想要的 角度的最终倾斜表面，其中的金属成型模的开口形状与金属初步成型模的开口相同，从而 初步成型产品的倾斜表面角度大于摩擦材料的倾斜表面角度。在专利文献1中，形成在初步成型产品上的临时倾斜表面比将要形成在摩擦材料 上的最终倾斜表面更陡峭。金属成型模的倾斜表面被设计成仅接触初步成型产品的临时倾 斜表面的内侧，在接触部分的外侧留下楔形的空间，并因此所述粉状的原料通过加热而融 化；然而，由于在所述金属模和所述初步成型产品之间预留的空间，原料流动而形成整体均 质的摩擦材料。但是，当摩擦材料中纤维性材料的量太多并且粉状的原料的可流动性不充分时， 专利文献1的制造方法不能总是提供整体均质的摩擦材料。更特别的是，没有足够的空间用于所述粉状的原料的流动，并且所述粉状的原料 的可流动性不充分，从而提供的盘式制动器垫具有的摩擦材料在其最终的倾斜表面部分为 高密度。如此，在最终的倾斜表面部分所述摩擦材料的高密度，当最终的倾斜表面部分由 于摩擦材料的磨损而消失时，在所述盘转子摩擦接合所述没有倾斜表面的高密度摩擦材料 时，制动噪音将可能发生。专利文献1，日本特开2006-83978号公报。
发明内容
本发明解决了上面陈述的问题，并且本发明的主要目的之一是提供一种制造方 法，使用成型模在盘式制动器垫上形成倾斜表面，由此盘式制动器垫的摩擦材料整体均质， 即使摩擦材料中纤维性材料的量太多并且因此粉状的摩擦原材料缺乏足够的可流动性。为了实现上述目的，本发明提供的盘式制动器垫的制造方法包括使用具有第一 倾斜表面的金属初步成型模来挤压和模制粉状材料，初步成型出初步成型产品的步骤；使 用具有第二倾斜表面的金属成型模在摩擦材料上成型出最终倾斜表面的步骤。在初步成型 步骤中，具有比摩擦材料最终倾斜表面更大的角度的临时倾斜表面在初步成型产品的与将 要固定于支承板的一侧相对的侧面上形成，在初步成型产品的将要固定于上述支承板的一 侧上形成凹部。根据本发明，所述凹部在初步成型产品的将要固定于上述支承板一侧的侧面上形 成，从而确保足够的空间用于粉状的原料的流动，并因此，即使摩擦材料中纤维性材料的量 太多，所述粉状的原料可以充分流动，从而提供整体均质的摩擦材料。当进行融化过程时， 所述金属成型模的第二倾斜表面接触所述融化的摩擦材料，在其中不留空间，并且所得的 摩擦材料最后具有最终倾斜表面，该倾斜表面具有与所述金属成型模的第二倾斜表面相同 的倾斜度。根据本发明的盘式制动器垫的制造方法，在所述摩擦材料上具有最终倾斜表面的盘式制动器垫的制造过程中使用成型模，所述摩擦材料中的纤维性材料的量较大，从而即 使粉状的原料的可流动性不充分，也可提供整体均质的摩擦材料。因为本发明的制造方法，在最终倾斜表面部分所述摩擦材料的密度与摩擦表面部 分的密度相同，并且这种密度的相同防止制动噪音，即使最终倾斜表面由于摩擦材料磨损 而消失。
本发明的上述及其它目的将通过结合后面的附图及详细描述而变得更清晰图1示出了本发明制造方法中使用的金属初步成型模的视图；图2为初步成型产品的正视图；图3示出了本发明制造方法中使用的金属成型模的视图，其中，图3(a)示出了成 型过程的初始状态，图3(b)示出了成型过程的结束状态；图4为部分放大视图，示出了支承板、冲头及初步成型产品的一个临时倾斜表面；图5示出了通常的具有最终倾斜表面的盘式制动器垫产品，其中图5 (a)为其平面 图，图5(b)为其正视图；图6示出了另一种通常的盘式制动器垫产品，其中图6(a)示出了具有延伸到盘转 子外侧的扇形摩擦表面的盘式制动器垫的例子，图6(b)示出了颠倒的扇形摩擦表面的例 子；图7为使用金属成型模制造盘式制动器垫的通常过程的流程框图。
具体实施例方式本发明的首选实施例将通过参考附图进行说明。图1示出了本发明制造方法中使 用的金属初步成型模的视图。金属初步成型模10为三个金属模部分的合成体，包括上模 15，框模16，和冲头17。这三个部分设置在一个压床中，所述框模16是固定的，但上模15 和冲头17可以垂直移动。所述框模16的中空部分16a的横截面形状与图5中所示的摩擦 材料的平面视图的形状相同，所述中空部分16a垂直穿透所述框模16。所述冲头17在所 述中空部分16a中垂直可移动。而且，平面17a形成在所述冲头17上表面的中间部分，第 一倾斜表面17b、17b形成在它的两端。第一倾斜表面17b的角度为β。第一倾斜表面17b 形成在所述冲头17上，并因此，在第一倾斜表面和平的表面之间的边界线没有被限定为与 图5中所示的平行边界线5、5，而可以为图6 (a)和图6 (b)所示的非平行边界线6、6和7、 7。另外，所述上模15具有过度厚度部分15a、1 用于在稍后描述的初步成型产品30上形 成凹部30c、30c。在图1中所述上模15被提起，从而在冲头17上方的、所述框模16的中空部分16a 中注入粉状的摩擦原材料，所述上模15向下且所述冲头17抬升从而挤压粉状的摩擦原材 料。图2为初步成型产品的正视图，示出了在金属初步成型模10中挤压模制后所述初 步成型产品的构造。所述初步成型产品平面图的形状与图5(a)中示出的最终产品相同，但 它的密度非常低，且厚度T大约是最终产品的两倍，该最终产品由于加压而被压缩到预定 的密度以固定在支承板2上。初步成型产品30具有平的表面30a，在图形的底部表面的中间部分作为摩擦表面，在其两端具有临时倾斜表面30b、30b，并具有将要固定在支承板2上 的相对表面，在其两端具有凹部30c、30c。临时倾斜表面30b的角度为β，与所述金属初步 成型模10的冲头17上形成的第一倾斜表面17b的角度相同。所述初步成型产品30，比较 包括所述平的表面30a的X部分的密度和包括所述临时倾斜表面30b的Y部分的密度，所 述临时倾斜表面30b的Y部分更大。通过上述过程制成的所述初步成型产品30将根据下面的描述固定在所述支承板 2上。首先，将所述初步成型产品30放置在如图3(a)所示的金属成型模20中。所述金属 成型模20基本上具有几乎与金属初步成型模10相同的结构。就是说，所述金属成型模包 括上模25、框模沈及垂直移动在穿透框模沈的空间中的冲头27。所述框模沈具有的开 口显示了与金属初步成型模10的框模16相同的形状和尺寸。所述冲头27的上表面的两 侧具有第二倾斜表面27b、27b。如图2所示，所述第二倾斜表面27b的长度与初步成型产品 30的临时倾斜表面30b的长度相同，其长度为L，其角度为α。所述冲头27在所述框模沈中的适当位置被阻挡，将所述初步成型产品20放置在 框模26的空间中。接着，将支承板2安装在所述框模沈的上表面上。通过框模沈中形成 的图中未示出的定位元件将所述支承板2设置在预定位置。然后，所述上模25向下直到其与支承板的上侧接触，同时所述冲头27抬升直到初 步成型产品30被挤压并加热从而固定在成支承板2上。图4为所述支承板2、所述冲头27和所述初步成型产品30 —端的放大视图，特别 地示出了所述冲头接近所述支承板直到所述初步成型产品的高度。如图4所述，第二倾斜 表面27的横向长度和临时倾斜表面30b的横向长度相同，初步成型产品30的临时倾斜表 面30b的角度为β，同时，在所述冲头27上形成的第二倾斜表面27b的角度为α，由此，β > α成立。因此，这些临时倾斜表面30b和第二倾斜表面27b在其内侧的一端或者边界 线A接触，但在其外侧的一端相互分离，由此在所述临时倾斜表面30b和所述第二倾斜表面 27b之间形成楔形空间B。而且，凹部30c在初步成型产品30将要固定在支承板2上的上 侧形成，并且在所述初步成型产品30和支承板2之间形成空间D。所述上模25抵压所述支承板2，且支承板2抵压所述框模沈以抬升框模沈中的 冲头27，所述初步成型产品30抵压支承板2。同时，通过包围的金属成型模，热量传递到初 步成型产品30上，由此融化初步成型产品30。在融化时，摩擦原材料流动到空间B和空间 D中，从而在融化后，制成了摩擦材料3，从而最终倾斜表面部分和摩擦表面部分的密度变 得大体上相同。图5为在完成成型过程之后从金属成型模20中取出的盘式制动器垫的视图，其中 图5(a)为其平面图，图5(b)为其正视图。该盘式制动器垫1与前述的通常的盘式制动器 垫相同。最终倾斜表面北的角度α与形成在金属成型模20的冲头27上的第二倾斜表面 27b的角度相同。之后，当必要并适当时执行抛光过程以制成最终产品。摩擦原材料——由于包括了相对较大量的纤维性材料，从而具有粉状的原料的低 的可流动性，如下表1所示——使用“Roedige”搅拌器混合大约10分钟，将所得的摩擦原 材料混合物放置在初步成型模中，挤压大约1分钟制成初步成型产品。将初步成型产品和 经过预清洗及表面预处理的支承板叠置并放置在金属成型模中进行热压，在40MPa的成型 压力下成型大约5分钟，然后在200°C的热炉中固化大约4小时，之后将固化的盘式制动器垫涂层、烘烤并抛光以制成实施例及对比例的盘式制动器垫。表 权利要求
1.一种盘式制动器垫的制造方法，包括如下步骤使用具有第一倾斜表面的金属初步成型模来挤压和模制粉状材料，初步成型出初步成 型产品；和使用具有第二倾斜表面的金属成型模在摩擦材料上成型出最终倾斜表面；所述初步成型步骤包括在所述初步成型产品的与将要固定于支承板的一侧相对的侧 面上形成临时倾斜表面，所述临时倾斜表面具有比所述摩擦材料的最终倾斜表面更大的角 度；及在所述初步成型产品的将要固定于所述支承板的一侧上形成凹部。
2.一种盘式制动器垫的制造方法，包括如下步骤使用具有第一倾斜表面和具有过度厚度部分的初步成型模来挤压粉状材料，以将所述 粉状材料成型为初步摩擦材料产品，所述初步摩擦材料产品具有与所述第一倾斜表面对称 的临时倾斜表面和与在所述第一倾斜表面相对侧面上的过度厚度部分对称的凹部；及使用具有第二倾斜表面的成型模来热压所述初步摩擦材料产品，以将所述临时倾斜表 面变形为最终倾斜表面，该最终倾斜表面与所述第二倾斜表面对称并且变形。
3.如权利要求2所述的盘式制动器垫的制造方法，其中所述临时倾斜表面的角度大于 所述最终倾斜表面的角度。
4.如权利要求3所述的盘式制动器垫的制造方法，其中所述最终倾斜表面上的摩擦材 料的密度与摩擦表面上的摩擦材料的密度相等。
全文摘要
本发明涉及一种盘式制动器垫的制造方法，使用成型模在摩擦材料上形成最终倾斜表面，从而所得的摩擦材料整体均质，即使粉状的摩擦原材料的可流动性是不充分的。盘式制动器垫的制造方法包括通过在金属初步成型模中挤压粉状原料而不用加热以初步成型出初步成型产品的步骤，并使用具有倾斜表面的金属成型模在所述摩擦材料上形成最终倾斜表面；所述初步成型步骤包括在所述初步成型产品的与将要固定于支承板的一侧相对的侧面上形成临时倾斜表面，所述临时倾斜表面具有比所述摩擦材料的最终倾斜表面更大的角度；及在所述初步成型产品的将要固定于所述支承板的一侧上形成凹部。
文档编号F16D69/00GK102102719SQ20101062056
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月20日 优先权日2009年12月18日
发明者吉原荣, 户岛真一 申请人:日清纺制动器株式会社