一種壓力和溫度精確可控的摩擦材料熱壓成型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱壓成型裝置，尤其涉及一種壓力和溫度精確可控的摩擦材料熱壓成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]摩擦材料是制動器的重要部件材料，由有機粘結(jié)劑、增強纖維、摩擦性能調(diào)節(jié)劑、填料四種主要成分和其他配合劑組成，摩擦材料成分對其性能具有決定性的影響，其通常需要具備合適的摩擦系數(shù)、較強的耐磨性、較好的物理性能等特征。目前，摩擦材料的成型工藝主要包括熱壓、冷壓和溫壓三種，雖然冷壓和溫壓工藝加工噪聲小、成本低，對改善加工環(huán)境具有很大作用，但其仍處于探索階段，技術(shù)還不夠成熟，而熱壓成型作為一項成熟簡單、適用面廣的工藝技術(shù)，在摩擦材料成型方面獲得了非常廣泛的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的摩擦材料熱壓成型系統(tǒng)，主要由模具和熱壓機組成，雖然其技術(shù)應(yīng)用已較為成熟，但依然存在以下缺點:1)只能通過人為的調(diào)節(jié)熱壓機來設(shè)定熱壓過程中所需的溫度和壓力值，且由于熱壓機與熱壓材料之間存在諸多中間介質(zhì)、設(shè)備精度不夠甚至設(shè)備故障等因素的影響，熱壓機的設(shè)定值與熱壓模具體內(nèi)的真實值之間存在偏差；2)雖然現(xiàn)有的熱壓機已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)反饋調(diào)節(jié)，但其仍是針對熱壓機本身，監(jiān)測的是熱壓機的溫度和壓力，根本不能反映模具體內(nèi)摩擦材料的溫度、壓力等屬性值，無法真實地根據(jù)模具內(nèi)加熱、施壓不穩(wěn)定等不良工況進行精確的調(diào)控；3)模具設(shè)計雖已開始向智能化方向發(fā)展，但是應(yīng)用到摩擦材料成型方面的智能模具少之又少，且現(xiàn)有的智能模具多數(shù)只能實現(xiàn)安裝某一特定的傳感器，進行單一信號的監(jiān)測，而少數(shù)可以監(jiān)測多個信號的智能模具的功能僅限于信號顯示及對異常狀況的報警，并不能實現(xiàn)對壓力和溫度的反饋控制。例如，檢索發(fā)現(xiàn):中國專利CN 104139033 A公開了一種智能模具，該智能模具通過將其底座上安裝的溫度報警裝置與顯示儀連接從而監(jiān)測模具內(nèi)的溫度，但是其除了僅能對單一信號進行監(jiān)測的缺點外，也無法實現(xiàn)對異常情況的反饋調(diào)控。中國專利CN 103230977 A公開了一種嵌入式集成模具，該模具通過在其內(nèi)部不同位置分別安裝溫度、壓力、速度、位移等傳感器實現(xiàn)多個信號的監(jiān)測、顯示并控制，但其只能在再生產(chǎn)時根據(jù)原來已記錄的數(shù)據(jù)將工況參數(shù)調(diào)控在合理范圍，還無法對加工過程中模具內(nèi)的異常變化立即實行及時、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)。因此，針對摩擦材料的成型工藝要求，設(shè)計一個集多信號監(jiān)測、顯示以及反饋調(diào)節(jié)于一體的摩擦材料熱壓成型系統(tǒng)對提高摩擦材料加工質(zhì)量、促進自動化生產(chǎn)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種壓力和溫度精確可控的摩擦材料熱壓成型裝置，既能對熱壓過程中模具內(nèi)部的溫度和壓力進行實時、準(zhǔn)確的監(jiān)測、顯示，又能對溫度、壓力值不穩(wěn)定或未達(dá)到要求范圍的不良工況進行信號的反饋調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對模具系統(tǒng)溫度、壓力的調(diào)控，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)的效率。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種壓力和溫度精確可控的摩擦材料熱壓成型裝置，包括熱壓系統(tǒng)、計算機顯控系統(tǒng)和智能模具系統(tǒng)，計算機顯控系統(tǒng)包括輸入采集卡和計算機；熱壓系統(tǒng)包括輸出采集卡和熱壓機；智能模具系統(tǒng)包括壓體、模具和傳感器；模具的外表面至模腔內(nèi)壁開設(shè)通孔，傳感器設(shè)置在通孔內(nèi)，壓體包括承壓塊、傳感器承載體和主壓體，主壓體分為三個區(qū)域，分別為上區(qū)域、中區(qū)域和下區(qū)域，主壓體上區(qū)域為承壓塊連接區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)部中空，承壓塊插入在中空處與主壓體連接，主壓體中區(qū)域為傳感器承載體連接區(qū)域，該區(qū)域為凹槽形狀，傳感器承載體嵌入在凹槽處，且傳感器承載體與主壓體的三個側(cè)面處于同一平面，主壓體下區(qū)域為實心結(jié)構(gòu)，與摩擦材料接觸；傳感器承載體上表面布置一個深孔，深孔底面布置一個橫孔至傳感器承載體前表面，傳感器豎直安置于傳感器承載體的深孔內(nèi)，傳感器導(dǎo)線通過橫孔引出；主壓體上區(qū)域與傳感器承載體接觸位置的前表面開設(shè)有槽；傳感器通過導(dǎo)線與輸入采集卡的輸入接口連接，輸入采集卡通過數(shù)據(jù)線連接至計算機擴展接口，輸出采集卡通過數(shù)據(jù)線連接至計算機另一擴展接口，熱壓機控制電路與輸出采集卡的輸出接口連接。
[0006]所述的設(shè)置在模具通孔內(nèi)的傳感器為溫度傳感器。
[0007]所述的豎直安置于傳感器承載體深孔內(nèi)的傳感器為壓力傳感器。
[0008]所述的模具的外表面至模腔內(nèi)壁開設(shè)的通孔數(shù)量為三個，每個通孔內(nèi)分別設(shè)置一個傳感器。
[0009]所述的傳感器承載體與主壓體通過直線滑軌連接嵌入在凹槽處。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:壓力、溫度傳感器的安裝方式特別，實現(xiàn)了摩擦材料熱壓成型關(guān)鍵工藝參數(shù)的精確化及智能化自動控制，不僅能夠精確調(diào)控模具內(nèi)摩擦材料成型所需的溫度、壓力值，解決傳統(tǒng)熱壓模具只能通過人為的設(shè)定熱壓機的工作參數(shù)而間接調(diào)控模腔內(nèi)性能參數(shù)的缺點，而且能夠?qū)崟r記錄整個熱壓過程中溫度和壓力的變化，并針對異常情況做出及時的反饋控制，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了加工效率。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中的摩擦材料成型模具的局部示意圖；
圖3為模具中壓體的總體結(jié)構(gòu)示意圖及分解結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、壓體，11、承壓塊，12、傳感器承載體，13、主壓體，2、模具，3、溫度傳感器，4、摩擦材料，5、熱壓機，6、壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]如圖1至圖3所示，本壓力和溫度精確可控的摩擦材料熱壓成型裝置，包括熱壓系統(tǒng)、計算機顯控系統(tǒng)和智能模具系統(tǒng)，計算機顯控系統(tǒng)包括輸入采集卡和計算機；熱壓系統(tǒng)包括輸出采集卡和熱壓機5 ；
智能模具系統(tǒng)包括壓體1、模具2和傳感器；模具2的外表面至模腔內(nèi)壁開設(shè)通孔，傳感器設(shè)置在通孔內(nèi)，此處傳感器為溫度傳感器3，設(shè)置位置在通孔內(nèi)接近模腔內(nèi)壁位置，這樣所測溫度值完全可以代表被測材料的溫度，