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第一章 短纤维类摩擦材料模压成型生产工艺(上)

浏览次数: 日期:2017-07-31

短纤维类摩擦材料模压成型生产工艺

采用模压生产工艺,是大多数摩擦材料采用的生产工艺方法。其中制品包括:盘式刹车片、鼓式刹车片、离合器面片、石油钻机闸瓦、火车合成闸瓦、飞机刹车片及各种工程机械用的摩擦材料等。它是摩擦材料生产中,采用的最主要的生产工艺方法。其生产工艺流程,因产品的不同,模压类还有用短纤维与长纤维作增强材料的摩擦材料制品的区别。

本节介绍短纤维类摩擦材料模压成型生产工艺。

一、生产工艺流程

(见插图模压工艺流图)

短纤维制品

短纤维制品包括:盘式片、鼓式片、闸瓦(火车合成闸瓦与石油钻机闸瓦)与工程机械摩擦片等。

二、生产主要工艺程序与作用

㈠配料

按生产配方要求,将所需各种原材料,如酚醛树脂与改性酚醛树脂、各种填料等,准确进行称重,装入相关容器中或自动称量系统中放入混制设备中。配料目前有采用手工办法或采用微机控制的自动配料系统。今后随着产品质量要求越来越高,配料会越来越多的企业采用微机控制的自动配料系统。

配料要求称量要准确,每种材料在称量时要保证在规定的误差范围内。本工序人工操作引起的不准确因素较多,因此要有相应管理制度进行严格控制,否则再好的配方也不能保证产品质量的稳定。

㈡混料压塑料的工艺性能与其技术要求,

摩擦材料的生产,采用的混料方式很多,使用的设备也大不相同。混料的主要作用是将配方规定使用的各种原材料,通过相应的混料设备进行混合,达到均匀。而在此工艺过程又分为湿法或干法生产工艺,其主要区别在于所用的粘结材料是液体还是固体,用液体粘结材料称湿法工艺;而用固体(粉状)粘结材料就称之为干法。工艺的不同所采用的混料的设备也完全不同。湿法工艺混好的料,还要采取工艺措施,进行干燥,使所制出的湿料达到热压的要求。混制好的混合料称之为塑压料。对塑压料的主要要求是物料混合均匀,无可见的未混好的物料料团、颗粒或料疙瘩等。对其主要技术要求:固化速度、挥发份含量、流动性、细度及均匀度、容重、压缩率、压坯性等。

⑴固化速度

固化速度又称硬化速度,是指压塑料在一定温度下转变为不熔不溶状态的速度,通常以所需的时间秒数来表示。压塑料的固化速度应控制在一定范围内。固化速度太慢,固化时间就长,压塑料在热压模中,压制周期长,生产效率变低,影响热压工序的产量,例如:固化速度长于70~100秒时是偏慢了;固化速度太快短于25~30秒时,压塑料可能在压模中还未完成均匀分布、因固化而无法流动充满整个模腔,导致压制缺陷或造成废次品。

压塑料的固化速度主要取决于压塑料组份中的酚醛树脂的固化速度。因此,压塑料的固化速度与下列因素有关:

①与树脂的缩聚程度有关,树脂的缩聚程度深,固化速度快。反之树脂缩聚程度低,固化速度慢。一般控制在40~60秒左右(150℃)。 有些工厂需要固化速度更快些的树脂,则可通过进一步的热辊炼操作,使树脂固化速度达到30~45秒范围。

②与固化剂(俗称变定剂或硬化剂)的用量有关,固化剂(如六次甲基四胺)的用量增加,固化速度增快;反之,固化速度减慢。生产中通常控制固化剂六次甲基四胺的用量为树脂量的7~12%,多半情况下为8~10%范围。

⑵流动性

压塑料的流动性是表示它在一定的温度和压力条件下充满模腔的能力。

流动性正常的压塑料能在规定的压制条件(温度、压力)下通过流动分布很好地充满模腔,获得满意的成型制品。流动性过小的压塑料,制品的密实度不一致,机械强度不均,质量降低。流动性与压强成反比关系,即流动性好,则压强相对要低;而流动性差。则压强要大。

流动性过大的压塑料,会产生下述弊病:

在压制过程中会从模具间隙中溢出,并流损,使压制品废边过厚、过大造成材料的浪费。

严重时,阴阳模接合被压制物料所粘合,对于多层压模,则上下两层压制片的溢料边连成一体,造成脱模及清模困难,压制品边缘出现破损而报废。对于阳模(或阴模)行程限位的模具,过多的溢料会造成制品因压不密实而过于疏松,使制品的机械强度下降,磨损加快,使用寿命缩短;对行程不限位的模具,则造成压制品尺寸变薄,严重时,制品会因过薄而报废。

影响压塑料流动性大小的因素有几方面:

①树脂流动性——流动性是树脂产品的一项重要指标。它和固化速度指标在不同侧面上反映出以它为粘合剂的压塑料在一定温度、压力条件下充满模腔的能力。显然,树脂流动性大,其压塑料的流动性相应也大,反之则小。

②挥发份含量,压塑料中的挥发份(主要指水份)含量增加时,其流动性也增大。反之,其流动性降低。这点对湿法生产工艺,特别是湿法短纤维型压塑料来说尤为重要,挥发份含量高于7.5%或更高时,则流动性过大,压制时出现流动性过好,将易流动的树脂等材料压跑造成流失,制品结构不好、性能变差。低于3%时,湿法短纤维型压塑料的流动性变差,会造成在热压成型操作时发生困难,成型不好。

此外,压塑料的流动性还受压制条件的影响,单位压制压力增大时,压塑料的流动性得到改善。因此,在有时遇上因压塑料流动性差或因烘干操作造成压塑料中流动性变差的情况时,可采用提高单位压制压力的方法达到满意的成型效果。

③粘合剂(包括树脂及橡胶)用量比例——压塑料中粘合剂用量比例增加,有助于提高压塑料的流动性。但粘合剂用量的增加会提高压塑料的成本,而且粘合剂用量过大时,对产品的热摩擦性能产生负面影响。因此,粘合剂用量应适度,满足压制操作所必需的流动性要求即可。粘合剂用量过少时,压塑料的流动性将变差,粘合剂用量低于下限时,会导致压制品表面发白、毛糙、结构疏松、表面孔眼、边缘缺损,机械强度变差,甚至不能成型。

⑶挥发物含量

压塑料中包含的水份及其它易挥发物质统称为挥发物,其中主要成份由水份与其它易挥发物所组成。而影响热压质量的主要因素是其它易挥发物的含量与控制。

压塑料中的水份主要是:

① 制品组份原料中带进的水份;

② 压塑料存放时从大气中吸收的水份;

③ 烘干工序中未排除的水份,如离合器片无胶缠绕新工艺;

压塑料中的其它易挥发物质是:

压塑料中的树脂所含有的未参加反应的游离醛、酚等物质。加热压制固化过程中树脂因进一步缩聚而产生的低分子的物质,包含水份、六次甲基四胺受热分解产生的氨及其它低分子物。

压塑料中挥发物含量是否合适是影响热压成型操作压制品质量好坏和次废品率高低的一个重要因素。挥发物含量过高时,制品易发生翘曲、收缩率增大等弊病,而制品物理机械性能也受到影响。

造成挥发物含量过高的原因有:主要是树脂缩聚程度不够,未参加反应的低分子物较多;而挥发物含量过低的情况主要压塑料干操作过度 (干燥温度过高或干燥时间过长)。更主要的是压塑料中的树脂,因加热压制过程中树脂固化进一步缩聚,而产生的水份。

对干法工艺压塑料和湿法工艺压塑料的挥发物含量要求是不同的。干法工艺的挥发份含量上限大约为3.0%以下,而湿法工艺压塑料的挥发份含量上限约为5%,而离合器片无胶缠绕新工艺则规定挥发份含量上限不超过7.5%。

⑷压塑料的颗料均匀度

对于湿法短纤维型压塑料、块粒应小而均匀,这样加热干燥时表、里干湿度比较均匀,模腔铺料也较容易均匀,压制品外观和密实度也会比较均匀;如果块粒大小均匀度差时,表、里干燥程度不易一致:有时块粒内部干燥合宜而外表皮烘得过干;有时外表皮烘干合宜,而块料内部仍较湿,都会影响压制品的外观和质量。

而对湿法长纤维的压塑料,纤维束与含胶料量应均匀,干燥时纤维束表面皮与芯的干湿程度要一致均匀,尤其是采用无胶缠绕片新工艺,这一点非常重要。因为无胶缠绕新工艺的线束干时冷粘强度较低,对缠型产生影响,而湿时的冷粘强度太高,又要粘盘,造成取型困难。

⑸比容

压塑料的比容,表示1克压塑料所占的体积(立方厘米)。

压塑料的比容与模具设计有密切关系。比容较大的压塑料和比容较小的压塑料相比,在相同投料重量的情况下,要求模具装料腔的容积是不同的,因此在设计热压成型模具及预成型模具时,对比容较大的压塑料应增加料腔的体积。

压塑料的比容大小受下列因素影响:

①材质类型,不同的摩擦材料制品,因配方不同,其压塑料的比容有较大差别。以盘式片为例,例如半金属材质制品,因使用了大量钢纤维和铁粉,其制品密度高达2.4~2.6g/Cm3,而石棉材质制品的密度,仅2.0~2.1 g/Cm3,这两种制品的粉状压塑料的比容相差可达20—30%。

②压塑料的形状和粒度大小

对同样材质的制品来说,干法工艺粉状压塑料的粉料间隙度小,故比容较小。而湿法工艺的块粒状压塑料的块粒间空隙度大,比容就较大。

⑹压缩率

压缩率是指压塑料的与其制品两者的比容或制品与其压塑料两者的比重之间的比值。

P=v2/v1=d1/d2

式中     P  压缩率,其值恒大于1

    d2 ,v2  压塑料的比重和比容。

d1 ,v2  制品的比重和比容。

压缩率越大,则热压模的装料腔也越大,这不仅造成模具重量增加,加大制造模具成本、使电能消耗也增加。另一方面,也不利于压制时的排气操作,使压制操作周期变长,降低了生产效率。因此,生产中为了降低压塑料的压缩率,常常采取装袋法或预成型的方法,即在热压成型工序前先将压塑料装入袋中或压制成冷坯,再进行热压成型。

压缩率在模具设计时是一项重要的数据。

⑺压坯性

粉状的或疏松的压塑料,在常温与一定压力作用下,能压制成紧密的不易碎裂的块状、片状、条状或其它形状的冷坯,这种性能称为压塑料的压坯性或制坯性。

制坯操作在摩擦材料生产工序中称为预成型工序。在干法工艺中,将粉状压塑料在压机上于冷压模中压成冷坯,然后再进行热压成型。在湿法工艺中,有些工厂采用挤出工艺,将块粒状的湿态压塑料在挤出机中通过活塞项出装置或螺旋挤出装置将压塑料挤出并制成条块状冷坯再进行热压成型。

在冷压法生产工艺中,则将粉状压塑料在高单位压力条件下压制成具有成品密实度的冷坯,再在夹紧装置中进行热处理。

上述预成型制坯的操作可以简化热压模具,提高热压成型的生产效率,并可预先排出压塑料中的空气,提高热压成型操作中的排气效果,同时由于热压成型的模具结构形式,也有利于提高制品质量。

压坯性的好坏主要体现为冷坯的坚固程度,影响压坯性能的因素有:

① 粘合剂用量比例,压塑料中粘合剂含量比例高,有利于组份的结合,压坯性好。

②填料的影响填料的颗料大小不匀,特别是颗料较大,低摩擦系数的填料成份,均对压坯性有不利影响。

③挥发物含量较高时,有利于压塑料各组份的结合,压坯性提高。

④纤维材质对冷坯的牢固程度起着重要的作用。石棉型压塑料的压坯性甚为良好,原因是石棉纤维的微呈树枝状,对树脂和填料的吸附性和结合性好,石棉纤维在冷坯中发挥了很好的骨架作用,故石棉材质压塑料的冷坯比较牢固,在贮放、搬运过程中不易碎裂。其他质地较柔软的天然矿物纤维,如有机纤维,合成纤维、植物纤维、人造纤维等均与树脂、填料有较好的吸附性和结合性的纤维材料,以它们为基材的压塑料都具有较好的压坯性。

而刚性强的金属纤维,如钢纤维、铜纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等以它们为基材的压塑料的压坯性较差,需要较大的单位压力才能制成冷坯,且其牢固程度差,放置一段时间后,冷坯会回弹,变松散,甚至会在贮放时间稍长会碎破或在移运过程中易碎裂。在生产实际中为了改进这类压塑料的压坯性,通常加少量的有机类纤维(如有机纤维NG-1型),并提高压坯操作的压制压力,这样可提高冷坯的质量。

㈢压型;

压塑料在热压成型之前,在室温条件或较低温度下,将松散的压塑料以适当的压力压制成紧密而不易碎裂的型坯(冷坯),型坯的形状与其热压制品相同(轮廓尺寸稍小些,约3~5%左右),它不改变压塑料的物化性质。

⒈预成型的主要目的:

①减少干法压塑料的粉尘扩散区域,便于采取防尘措施来减少生产过程中粉尘飞扬所造成的环境污染。

②减少热压成型的操作时间,提高生产效率。

热压成型进行投料操作时,将型坯放入模腔和将粉状压塑料放入模腔相比,由于前者放置速度快,并省去了后者为将模腔中的物料铺平,清除投洒在模腔外的物料需花的时间,因而前者在投料操作上所花费的时间比后者少得多。以单层六腔模具为例,预成型坯的加料操作速度比粉状压塑料的加料速度要快一倍。从而提高了压机的生产效率。

③减少压塑料的体积,缩小热压模加料腔的体积,从而减少了热压模的高度和重量,节省了模具造价和加热的电耗。

④提高了压塑料装模质量,压塑料铺料均匀性好。

⑤由于这种压型工艺决定了热压所采用成型模具的结构性质,使制品加热系从制品厚度方向,与不经压型所用模具加热系从周边向中心,制品热压质量要好的多。

⒉国内摩擦材料生产中的预成型工艺主要有以下三种方式:

模压式预成型、挤出成型和缠绕成型三种。前二种成型工艺适用于短纤维制品,而后种缠绕成型适用于长纤维制品。三种预成型工艺中模压式预成型,是最常用的预成型工序。

模压式预成型系采用预成型压机,将压塑料放于预成型压模的模腔中,在常温或低温下压制成型坯(冷坯)。这种型坯下一步系进入热压成型工序,在热压模中进行热压成型。行业中通常所说的冷坯压制或冷型压制即指此工艺操作。

⒊模压式预成型操作的工艺条件:

⑴预成型压制温度:常温或不超过60—70℃的低温。

⑵压制压力:单位压力石棉类为5-15MPa;无石棉类为20-60 MPa视不同配方而别。

⑶压制时间:加压到限定的单位压力时即可除去压力并出片,无需保压时间。

⑷预成型及模冷坯尺寸控制:为便于将冷坯加放到热压成型的模腔中的操作,冷坯外形轮廓尺寸应略小于热压制品3~5%左右。由于经预成型的冷坯从模中取出后,会发生回弹膨胀现象,冷坯的轮廓尺寸将比预成型模腔的轮廓坯尺增大几毫米,因此在预成型模设计时必须充分考虑这个因素。以半金属盘式片为例,其预成型模冷坯和热压模的尺寸关系如下:

模腔

长度mm

宽度mm

预成型

195

145

热压模

200

150

⒋模压或预成型设备

预成型设备包括压机和预成型模(又称冷压模)两部份。压机和热压成型所用的液压机一样,冷压模的材质用普通材料即可,对其模腔的精度和光洁度要求不高。

预成型设备分简易型和全自动型两种,现分别介绍之。

⑴全自动型预成型设备

①预成型压机

预成型压机,主要用于盘式刹车片预成型。

如图所示;预成型压机由主机、液压站、称料送料机构和电器控制系统组成。由于设有自动称料送料装置,并采用PLC控制系统,完全实现了自动化生产。使得操作方便,省时省力,可大大提高生产效率,降低了产品制造成本并改善劳动环境。

 

该压机工作前需在料斗中装入按配方混和好的物料,应用自动程序控制,首先称量物料,物料称量后由送料筒自动送入模具,这时压机滑块带动凸模快速下降(即快速下行),到达一定高度后滑块慢速下降(即压制下行),待达到设定压力后滑块快速回程到预定位置,横向推片缸拉回,滑块再次快速下行,将压制成形的预成型毛坯从模具中推出落至下平板上,推片缸活塞杆伸出,将平板上的毛坯件推出并次序地送至出料板上。一个循环完了,由程序直接进入下一个工作循环。

预成型模具

全自动预成型设备在我国最初系20世纪90年代从北美引进,从90年代中期起,国内吉林工大机电设备研究所研制开发并批量生产这种设备。现已有多家摩擦材料厂陆续开始使用这些设备进行生产。

全自动预成型机和上面所述的简易型预成型机相比,其优点在于:

①在操作过程中,除开始时将压塑料投加到设备顶P料仓中,系用人工操作外,之后的称量、向模腔中投料、加压、出片全部依照预先输入的程序控制指标自动进行,生产效率较高。       

将压塑料投加到料仓中后,全部操作过程都在密闭条件下进行,消除了粉尘飞扬现象,基本解决了由粉尘造成的环境污染问题。

① 物料的称量和加料实现自动化,准确率高。

⑵全自动型预成型模具

简易型预成型模

简易型预成型设备在上世纪九十年代以前为我国为绝大部分摩擦材料生产企业所传统使用的冷坯压制设备,它结构简单,价格便宜,操作简单,至今仍在许多中小企业中被使用。    

简易型预成型,液压机是摩擦材料行业中通用的设备,最常使用的是100吨下行式液压机。适用于各种材质的盘式刹车片和石棉材质的各种鼓式刹车片的冷坯压制,以及压坯性好的无石棉材质鼓式刹车片。对于压坯性差、冷坯结构不易密实的无石棉鼓式刹车片,应使用压力吨位较大的压机,例如175吨至300吨甚至更高吨位的压机。

压制的型坯质量的要求:

项    目

指                标

外  观

边角整齐、完整。

重量差 % ± ≤

1~3,最多不超10克。

强  度

手可拿取,保持不掉料或没有破角等现象

贮存期 天  ≤

15

型模采用双模腔和单模腔两种。对普通盘式刹车片和面积小的鼓式刹车片使用双模腔,每次压制两块型坯。面积大的鼓式刹车片可使用单模腔型模,每次压制一块型坯。

操作步骤:

①按压制产品品种规格所规定的投料重量进行称量。对双模腔压模称取二份压塑料,单模腔压模称取一份压塑料。

②将称量好的压塑料加放到模腔中,铺匀铺平。

③启动压机对模中物料进行加压,压力表达到规定的单位压力时,即解除压力,抬起上模。

④将冷坯从模中取出,并放到存放冷坯的料盘中,准备进入热压成型工序。

盘式刹车片的生产过程中,有时为了改善制品性能,在摩擦片和钢背之间加一层与摩擦片配方组成不同的片料,称为“底层料”。对于带底层料的盘式片冷坯压制工艺中,应按工艺规定分别称取面料和底层料的重量。(通常底层料投料量为面料投料量的10—15%。投料时先将面料投加到模腔中,铺平,再将底层料投加入模腔,铺平。然后进行加压、压型操作。可得到带底层料的盘式片冷坯。

简易式模压预成型工艺虽然设备投资少,简单易行。但它存在下面一些缺点。

①每次投料、加压、出片均采用手工操作,生产效率不高,产量低。

②加料过程为敞开式操作,粉尘飞扬多,造成环境污染。

㈣热压

在摩擦材料制品的生产过程中一般最常用的成型方法,就是将压塑料在压力和加热条件下进行成型和固化,获得具有规定形状、一定致密度、硬度和机械强度的摩擦材料制品。也有极少产品系在较低压力与较低温度下成型。这些工艺方法各有其特点,有些工艺系加热加压在同一设备中同时进行,有的工艺系加热和加压在不同设备中分开进行。

㈠热压成型

热压成型,是将压塑料(粉状、块粒状、片状、线质或布质压塑料)放入已加热到一定温度(常用的温度为155±5℃)的模具中,经过合模、放汽、加压,使压塑料在压模中成型并固化,由此获得各种压制品,如刹车片、离合器片、石油钻机闸瓦、火车合成闸瓦等等各种模压摩擦片。长期以来,热压成型工艺一直是国内外使用最广泛的成型固化工艺。

酚醛树脂的模塑成型工艺有浇铸成型和模压成型之分。酚醛摩擦材料的生产系采用热模压成型工艺。酚醛压塑料在加热加压条件下固化成型,其原因有两个方面,第一是压塑料的流动性因素。在摩擦材料生产中,为使摩擦材料获得所需要的摩擦性能和机械强度,通常在配方组份中,填料和纤维增强材料的用量要占到80—90%,而树脂粘合剂的用量仅占10—20%,故而其压塑料的流动性比较差。若采用浇铸成型工艺,不能使压塑料布满模腔而获得成型制品。我们通常必须采用加热加压的模塑工艺,使压塑料在加热到固化温度(150—160℃)的模腔中,于一定压力下流动,布满模腔,并受热固化,从而获得固化成型制品;第二是压塑料中的酚醛树脂,在固化温度下进一步进行缩聚反应,由线型结构或支链结构逐步转变为立体交联的网状结构,最终实现固化。在此过程中,树脂会放出水份和低分子物质,它们在成型温度(150℃)下会产生较大的蒸汽压力,若其从成型制品的表面逸出时会使制品损坏而报废,因此,模具中的制品在充分固化前需保持较高的成型压力。

热压成型工艺的特点在于压塑料的压制成型和加热固化在压模中同时进行。

⒈压机

压机是热压成型的主要设备,它提供压塑料在模具中成型所需的压力,以及脱模时所需要的脱模力。各压机生产厂的压机结构均有所不同,但工作原理相同。下面以吉林大学机电所生产的用于盘式片生产的JF644型4000KN六层热压机为例进行介绍,如下图所示。

F644型4000KN 6层热压机主要用于盘式制动刹车片两步法定厚度热压成型。压机结构由主机,液压站,电控系统,升降台等组成,由于设有自动升降台,并采用PLC控制系统,实现了自动化生产,操作人员只需将预成型毛坯放入模腔和将压好的产品从模具中取出即可。所以操作方便,省时省力,由于6层同时压制,每层轮流起模,且升降工作台自动升降到每层平面装模出模,使得劳动条件得到改善,大大提高了生产率。

工作时,操作者将装有预成型毛坯件的热压模具按工作升降顺序,顺次装入热板之间,主缸(下置)滑块上升达到压制状态开始加压,当压力增大到设定压力时,开始保压(保压时间由工艺设定),保压到设定时间后,滑块快速回程。升降工作台根据程序设定,滑块每回程一次都顺次停在一个层面上,以备操作人员上下工件。

⒉热压模具

热压模具是热压成型的主要装备,它提供压塑料在成型所需的模具。热压模具规格繁多,是摩擦材料生产的一大特点。

⑴盘式片热压模具

    盘式片热模具如下图所示三类。

a为下顶式弹簧推凹模复位,每模两片模具;

b为滑块带动凸模复位,每模6片模具;

c为6层热压机使用的多模腔模具;

⑵鼓式片热压模具

 鼓式片热压模具如图所示。

a为每模压制多片的排式模具且凹模由压机中板带动上下运动,以利于装料和取件;

  b为压制大块的鼓式片模具,大块压成后再由切块机切成多块,这样可提高生产效率

⒊压制前的准备

⑴压模预热:

酚醛压塑料的热压成型温度为150—160℃。准备压制前,应将压模预热到此温度范围。温度低于145℃或高于165℃的压模温度都不适合压制工艺条件。

⑵压塑料的预成型:

在摩擦材料的热压成型工序中,为了提高热压机的生产效率,减少操作时的粉尘扩散区域,提高压制产品的质量性能,对于部份规格产品的压塑料进行预成型,制成型坯,例如厚度较大(一般≥7mm)的刹车片,缠绕型离合器片等,将制成的型坯件放置于料盘中,按需要送往热压工序备用。目前采用此工艺方法不多,大多数厂家是将此压塑料的预热与热压结合,同时进行操作。

⑶压塑料的干燥和预热:

在热压成型操作前,将压塑料或预成型坯件在一定温度和加热条件下进行干燥和预热,以便保证压制品质量,有利于压制操作。但压塑料的预热并非是必需的要求,而由生产厂根据自身的操作需要而设定。事实上,目前只有一部分厂家对压塑料成型坯进行预热。

经过干燥预热操作的干法压塑料的挥发份含量应不大于3%,湿法工艺挥发份含量应为5-7%范围。

预热操作要注意的事项是不同温度下的预热时间是不同的,在上面表中的预热温度下,压塑料中的树脂将继续进行缩聚反应,随着预热时间的推移,树脂流动性降低,固化时间缩短,线型和支链结构向交联化转变。如果预热过度,压塑料将因树脂产生老化,流动性过差而导致成型加工性能变差,甚至丧失成型性能。生产经验表明,在70—80℃温度范围内,预热时间以60—120分钟为宜,在90℃温度条件下,预热时间以30—60分钟为宜,不应超过60分钟;预热温度为100—110℃范围这种情况应用较少,预热时间超过30分钟被认为是不安全的;温度超过120℃时,树脂交联固化将加快进行,对预热操作来说是一般不予采用的。

⒋压制工艺条件

压塑料在受热情况下,具有可塑性。在固化温度下,其塑性随温度提高而增高。压塑料于加热的模中,在压机所施加的压力下发生流动,填满整个压模模腔,与此同时,压塑料中的树脂在压制温度(150—160℃)下,大分子的活性官能团互相作用,或在交联剂(固化剂,如六次甲基四胺)作用下,进一步进行缩聚反应,最终转变成不熔不溶的具有网状交联结构的固化产物,此反应过程是不可逆的,因此,压塑料在压模中经热压成型转变为固化成型的摩擦片,实际上就是压塑料中的树脂的反应变化过程,在此过程中,酚醛树脂变化分三个阶段:粘流阶段、胶凝阶段和硬化阶段。

在压制温度下,粘流阶段的树脂处于流动状态;胶凝阶段的树脂呈软化和半软化状态,这二个阶段的树脂大分子为线型结构和部份支链结构,其压塑料具有可塑性,在压制压力作用下能填满整个模腔,而填满模腔的均匀性取决于粘流态树脂的流动性,流动性良好而又适中的树脂能使压塑料均匀地填满整个模腔。树脂的粘流态和胶凝态应保持一定时间,以便能使压塑料有足够的时间达到均匀填满模腔的效果。

这段时间的长短,取决于树脂的固化速度,通常为30—60秒。然后,树脂很快进入硬化状态,分子结构进一步形成交联结构,压塑料在模腔中开始硬固,这段时间越长,交联链越密,交联程度充分并均匀,硬固充分,有助地提高制品机械性能。但是热压固化时间过长会影响压机的工作效率,故而通常压塑料在热压模中的固化成型时间并不长,而是将压制品从模中取出后,再置于热处理烘箱中,继续进行长时间的热处理来达到制品充分固化的目的。

由上所述,可以看出影响酚醛压塑料热压成型操作和压制品质量的工艺条件因素包括成型温度、成型压力和成型时间,此外,压塑料的投料量计算合理也是保证制品质量所不可少的。

⑴成型温度(压制温度)

①成型温度对硬化速度的影响。

物质化学反应的速度,随介质温度的提高而增快,因而温度对酚醛树脂的硬化速度影响很大。这从下面表中可反映出来。

热塑性酚醛树脂硬化速度与温度的相互影响关系。

温度 ℃

130

140

150

160

170

硬化速度 秒

132

82

50

42

31

可以看到,随着温度提高,树脂的硬化速度加快,有利于压制生产效率的提高。而温度低于150℃时,硬化速度明显变慢,温度低于140℃时,树脂硬化进行得甚为缓慢,不易得到合格满意的制品。

②成型温度对流动性的影响:

成型温度过高,树脂硬化速度过快,使压塑料流动性相对降低,会使压塑料还未来得及均匀填满模腔就开始硬化,造成制品边角缺损或质地疏松不均,机械强度受到影响。因此,压制操作时,应避免成型温度过高。

③成型温度对热压制品质量的影响。

由于压塑料中含有一定量的水份和低分子挥发物,并且压塑料中树脂在热压过程中继续缩聚反应的同时会产生水分,树脂固化剂六次甲基四胺释放出氨气。这些物质在热压成型的高温条件下转化成蒸汽,其总蒸汽压力相当大,成型温度越高,总蒸汽压力就越大。而且,成型温度过高时,硬化速度太快,压制品表层很快就硬化,使内部的水份和挥发物难以逸出排除。当压制完成,开启压模时,这些水份和挥发物会以很大的蒸汽压力力图突破制品外表面,造成制品表面形成裂缝、若这些水份和挥发物未能图突破制品外表面,使制品表面形成肿胀或起泡使制品报废。成型温度还会造成表面色泽发暗发黑,影响产品外观。

成型温度不宜过低,温度越低,硬化速度愈慢,压制片在压模中保持时间需长,降低生产效率。在低温下,长时间压制所得到的制品发软、表面发白,暗淡无光,影响外观。而且在内部水份及挥发物总蒸汽压力的作用下,也会出现起泡和肿胀现象。

综上所述,在热压成型操作中,成型温度是非常重要的工艺因素。通常控制在150—160℃范围。对于每批产品,应根据产品厚度、形状、压塑料品种、硬化速度、挥发物含量来确定合宜的热压成型温度,以便达到既能有高的生产效率,又能保证产品质量的效果。

热压成型的温度测试系将测温仪器插入压模模孔中而测得。用于温度测试和控制的仪器有:水银玻璃温度计、热电偶毫伏温度计、压力式温度计等。

最常用的测量温度计是玻璃水银温度计,测试量程为0—200℃。根据需要可选用直形或弯成90°,120°角的玻璃水银温度计。

毫伏式温度计,它由热电偶和毫伏表组成。热电偶是由两根不同的金属丝组成的良导体,根据两种不同金属所产生的热电动势不同的原理制成。热电偶把某一温度下的热电动热信号导入毫伏表中,在仪表设计中预先将毫伏指数换算为温度,直接读出温度值。

现在普遍将热电偶和温度控制器结合使用,先在温度计上设立一个指定温度,将调温指针调节至指定温度值位置,当温度上升至高于指定值时,压模上的加热电源自动断开,停止加热,温度开始下降,当温度低于指定值时,加热电源自动接通,对模具进行加热。这样,能将压模温度控制在规定的温度范围内,避免温度过高或过低的情况,从而保证压制品的质量稳定,减少压制品中次、废品的产生。

温度控制器的测温误差  是必须注意的问题。质量差的温控制器的控温误差可达指定温度值的±7℃,这将造成成型温度上下波动太大,影响压制品的质量稳定,故而选择质量好的温控器是很重要的,其适宜的控温误差应为指定温度值的±4℃范围内。

另一个需注意的问题是热电偶的测温结果与水银玻璃温度计的测温结果不一致性。一般来说,水银玻璃温度计的测温值比之热电偶更接近于真实温度,因而生产中可用水银温度计的测值来校验热电偶温度计的测量结果。

⑵压制压力。

在热压成型中,压制压力是和成型温度同样重要的操作要素之一。压制压力的作用在于:

①促使压塑料在压模内流动,挤满整个模腔的各个部份,使制品具有所要求的形状和均匀的厚度。

②将压塑料压密实,使制品具有一定的密度和机械强度。

③在热压成型过程中,压塑料内部的水份和其它挥发份在高温下形成的蒸汽压力会力图突破制品表面而逸出,造成鼓泡肿胀等弊病,加压可阻止蒸汽的逸出,直到制品表面充分硬化,即便压力结束,解除压力,将制品从模中取出,蒸汽压力也不会损坏制品表面。

压制压力的大小取决于压塑料的流动性、制品的面积大小、厚度和形状。

①压塑料的流动性:

压塑料中的树脂硬化速度过快,压塑料的水份含量过低,(湿法工艺压塑料)会使压塑料的流动性降低,应提高压制压力,才能较好填满模腔。

压塑料中树脂硬化速度过慢,压塑料(湿法)水份含量高,橡胶比例高,会使压塑料流动性和可塑性变大,对于流动性和可塑性过大的压塑料,应适当降低压制压力。

②对于面积或直径较大,厚度小的制品,应采用较高的压制压力。例如离合器面片,或长大弧度的薄刹车片,需要较高的压制压力。当压力不够时,易产生制品厚薄或密实不匀、边角疏松或缺陷等弊病,提高压制压力有助于克服这些问题。对于外径在300mm以上,厚度小于3.2mm的离合器片规格,更应该采用较高的压制压力来获得完整和合格的产品。

③对于形状复杂的制品,需要较高的压制压力将压塑料挤满模腔的每一个部位。

压制压力的常用范围为20—30Mpa。由上面的分析可知,若压制压力过小,而压塑料的流动性又较差时,会产生一系列弊病:制品密实性差,质地疏松,厚薄不匀,边角缺损等。

压制压力过大是不必要的,它并不能提高制品性能,而只会浪费能耗,易造成模具及压机损坏。另外,当压塑料的流动性偏大时,过大的压制压力还会造成溢料增多,溢料废边过多过厚,不但增大了物料浪费,还会造成压制品因边缘破损而报废。

压力表压计算:

在热压成型操作中,在规定了某种制品压制时要求的单位面积压力后,还需要进一步确定对其压制时压力表上的表压应达到多少才能满足此单位面积压力的要求。这需要根据压机吨位、压模模腔数、制品受压面积、压机顶缸的施压面积等数据进行计算,求出所需表压。

计算步骤为:

①根据制品单片的受压面积及所需单位面积压力,计算每片压制片需要的压力吨位。

②根据压模模腔数计算用此种压模压制该制品所需的总压力吨位。并选择合适的压机吨位。

③测量或掌握所选择压机的顶出缸的施压面积S

顶出缸施压面积S=1/4л·D2

式中:D顶出缸直径。

④总压力吨位除以顶出缸施压面积的商值即为所需压力表表压。

⑤也可根据压机吨位、压机公称压力及制品所需总压力吨位来求出所需表压。

表压计算举例:

某鼓式刹车片外弧长200mm,宽150mm,厚16mm,要求压制的单位面积压力为25MPa,使用200吨压机和双模腔压模进行压制,压机顶缸直径为320mm,试计算压片时所需表压。

表压计算方法:

   压力表表压=制品总压力吨位/顶出缸施压面积(MPa):

                    单片受压面积×单位面积压力×模腔数

             =————————————————————

1/4×л×(顶出缸直径)2

       

                20cm×15 cm ×25MPa×2

             = ————————————        

                    1/4 ×3.14 ×322cm2               

 

150T

              = ——————

                   804 cm2

              =18.7 MPa19 MPa

压制该制品时所需的表压力为19 MPa

⑶压制保压时间:

压制保压时间(俗称保持时间),是指压塑料在规定的温度、压力作用下,从闭模至压制品出模所耗用的时间。这段时间内,压塑料经过充分固化,变为具有不熔不溶性质的具有一定形状和强度的致密结构的产品。

压制保压时间不足时,制品在压模内尚未充分硬化就出模,此时制品发软,质地粗劣,容易产生鼓泡、肿胀、裂缝等弊病。

压制保压时间的长短取决于制品厚度和树脂硬化速度两个因素:

制品越厚,压塑料内部受热慢,达到充分硬化所需时间长,因此要求压制保压时间较长。通常要求压制保压时间的掌握为每毫米制品厚度为40—90秒,根据具体情况进行选择。

压塑料中树脂的硬化速度指标一般为30—60秒,由此可知压塑料在热压过程中要达到足够硬化所需的时间是不一样的。当硬化速度快时,压塑料的压制保压时间可缩短,反之,保压时间就需延长。

压制保压时间长时,制品硬化程度高,收缩率减小,不易发生变形,但保压时间过长时,并不能明显提高制品的物理机械性能,反而增加电能消耗,降低压机生产效率。因此,通常只要求制品表面达到必要的硬化程度,就可不必压模中保压过多的时间,这样可提高压机生产效率。要使制品充分固化,则可借助于在热处理工序中提高热处理温度,加长热处理时间这些手段来达到较好的效果。

综上所述,成型温度、压制压力和压制保压时间是热压成型工序的工艺三要素,它们之间存在相互影响的关系,当某一因素发生变化时,其他因素也应作出相应改变,在实际生产中,往往根据压塑料的性能(硬化速度、挥发份含量、树脂用量比例、流动性)、产品种类(盘式刹车片、鼓式刹车片、离合器片、硬质制品、软质制品)、模具形式(单腔模、多腔模、单层模、多层模)等条件来制定合宜的压制工艺条件,以求得满意的压制效果。

⑷投料量的计算

每个品种的摩擦材料制品,在进行热压成型前,应根据产品尺寸规格及材质要求计算其投料量。合适的投料量能获得密实度和厚度尺寸都符合要求的制品。

投料量计算的基础是制品重量和加工余量。

制品重量:

制品重量(g )=制品体积(cm3)×制品密度(g/cm3

=制品面积(cm2)×制品厚度(cm)×制品密度(g/cm3

加工余量:

每种规格的制品有其规定的尺寸要求(包括厚度尺寸)。作为模压制品,由于模腔形状是固定的,压制片的面积也就确定不变,但对一般热压模具(上模为平板模类型为例外)来说,压制片的厚度随投料量变化而不同,即厚度随投料量增加而增大。由于经过热压成型所得到的压制片的各部位厚薄是不均一的,片子表面外观也不理想,必须通过后(磨)加工才能达到产品的厚度公差要求,因而压制片的厚度必须大于制品的规定厚度,以便为其磨加工操作留出必要的加工余量,一般视制品不同予留加工余量约为0.3~1.0mm。

由此可知,压制片所需的压塑料投料量应为制品重量及加工余量之和,也即压制片厚度应为制品厚度再加上必要的厚度加工余量。

投料量应合理掌握,以便留有较合适的加工余量。投料量过大时,压制片过厚,加工余量太多,既造成压塑料浪费,又降低磨加工的生产效率;投料量不足时,压制片变薄,若投料量过少,压制片过薄到其厚度超出规定的厚度公差时,将导致产品报废。

对于盘式刹车片模具中上模为平板模(俗称板模)的情况,该种类型的模具在操作中,上模下行到下模的模框顶部时,就被限位而不能再向压塑料加压。故而压制片的厚度是固定的,不受投料量多少的影响。压制片的厚度为下模的模框高度减去钢背厚度,若投料量过多时,压制片厚度不增加,但会造成大量溢料,不但压塑料浪费甚多,而且清理边角溢料废边非常费事,将浪费人工和降低工效;如果投料过少,压制片不会变薄,但不能压实,导致压制片密实度不够,结构过于疏松,制品强度降低,磨损性变差。

投料量计算方法

①鼓式刹车片:

鼓式刹车片通常为长方的弧形制品。

投料量G=L·w(h+δ)·d

式中: L=1/2(L1+L2

 L为制品平均弧长cm

           L1 为外弧长cm    

           L2为内弧长cm

           w为制品宽度cm

           h 为制品厚度 cm  

δ 为制品厚度的磨床加工余量,通常控制在0.4—0.6mm左右。

d 为制品密度,g/ cm 3

对不同材质的刹车片,制品密度也不同,例如石棉型鼓式刹车片,d为1.9—2.1g/ cm 3;半金属型鼓式片,d可为2.2—2.6g/ cm 3范围,故在计算压塑料投料量时,应对制品密度进行实际测定。

投料量计算举例:

某鼓式刹车片制品外弧长220mm,内弧长202mm,宽70mm,制品厚度16mm,材质为石棉型,试计算压塑料投料量。

石棉材质的鼓式片密度可选用2.0 g/ cm 3

投料量G=L · w ·(h+δ)· d

      平均弧长 × 宽 × 厚 × 磨加工余量× 密度

石棉型鼓式片密度可选用2.0 g/ cm 3

加工余量选择0.5mm

G=1/2(22+20.2)·7(1.6+0.05) ·2.0

        =487.4克

故该种产品在热压成型时,压塑料的投料量应为487.4克,为秤量方便起见,可将投料量定为490克。

②盘式刹车片:

盘式刹车片为不规则形状制品:

投料量G= S · W·(H +δ)· d

式中:S制品面积cm2

H制品厚度cm

δ制品厚度的磨床加工余量cm

d 制品密度,g/ cm 3

S为盘式片面积,由于它一般为无规则形状,不便于通过公式计算,简捷的计算方法可用片子在座标纸上所占格数(每一整格面积为1 cm2,不足1整格的若干格可估算,合并成若干整格数。)

H为盘式片的厚度,大多在10mm以上,片长和片宽尺寸相对较小,且为平面制品,用平面磨床进行磨加工时,加工余量可设定小些。通常可设定在0.3—0.5mm范围。

d为制品密度,现今的盘式片材质大多为半金属型,根据配方中钢纤维和铁粉用量比例的不同,(可为25—50%),制品密度范围大约在2.3至2.6 g/ cm 3之间。d的具体数值应根据实测结果而定。

投料量计算举例:

某半金属型盘式刹车片。制品厚度为14mm。

用座标纸计算出盘式片的面积S= 41 cm2

磨加工余量δ设定为0.4mm

该盘式片组份配方中钢纤维和铁粉总用量比例为32%,其制品密度d实测为2.45 g/ cm 3由此,该制品的压塑料投料量:

G=S·(h+δ)·d

 =41·(1.4+0.04)·2.45

=144.6克≈145克

故该制品热压成型时压塑料投料量为145克。

⑸压制操作过程

压制工序的操作过程包括下列步骤:

①金属件的安放

在摩擦材料制品热压成型过程中,有部份摩擦材料制品包含有金属件,例如盘式刹车片和火车闸瓦中包括摩擦片和钢背板(俗称钢背或衬板),它是在热压成型过程中,将压塑料和涂有粘结胶的带有增强孔(或有增强结构的)钢背,于压模中压成一个整体。也有些,如钻机及工程机械摩擦片,则带有金属嵌件,系将压塑料及金属嵌件放在一起压制而成。

增用钢背或金属嵌件的目的,是为了提高制品的机械强度和使用寿命或安装使用方便,或是为了用于零部件之间的联接及其它原因。

为了达到钢背、嵌件与摩擦片之间的结合牢固可靠,对金属件在使用前,必须进行表面处理,除净油污,锈蚀及各种脏污,钢背开有若干带锥度的孔眼,有的钢背如火车闸瓦的钢背孔眼处还有倒爪或梅花孔。金属嵌件上应带有环形槽、滚花、棱角或孔等,它们的目的都是为了使金属件和压塑料结合牢固,压制时不致发生移位。通常还将金属件在压制前进行预热,以尽量减少金属件和摩擦片两者收缩率的差异。降低制品内压力,增加制品强度。

钢背和嵌件通常用手放在用定位销或其它方式限定的固定位置上,也可用工具放置它们,不论何种方式,必须正确地平稳地将它们放置于限定部位,不得翘起、倾斜,否则会压坏模具,或压出的片子成为废品。

压制盘式片时,对钢背的安放需要注意以下点:

钢背的涂胶面(粘结面)必须面向模腔内压塑料的方向。如操作失误反向放置,则压制出的盘式片的摩擦片与钢背因无任何粘结力而分离。不能使用。并且钢背涂胶面与压机的压板发生牢固粘结,给操作带来极大麻烦。

检查钢背的非粘接面上是否沾有粘结胶料(此种情况系对钢背粘接面涂刷粘结胶时操作不小心造成)。若有,必须将其除净。否则,在压制操作时,可能会发生钢背甚至连带模具被作上下移动的压机压板所粘结,当进行放(排)气操作或脱模操作时,导致产品质量事故(钢背与摩擦片被强行分离),甚至还会形成模具被压板强行提起后又掉落的设备安全事故。

盘式片有内片和外片之分,内、外片的钢背应分别正确地放置于内、外片各自模腔上的规定位置内,不能相互混淆,避免内片钢背与外片摩擦片或外片钢背与内片摩擦片压制在一起而造成产品报废。

②涂刷脱模剂

在热压成型操作中,每次向模腔内加料前,应在模腔内壁及模板表面涂刷或喷洒脱模剂。目的是防止压制的片与模板及模腔内壁发生粘片现象,使压好的片子能顺利地从压模中取出。如忽视脱模剂的使用,在经多次压制操作后,易发生粘片现象,压制片从模中取出困难,借助于工具(铲刀、棍棒或一些金属工具)虽可将片取出,但延长了脱模时间,降低了生产效率,还会造成片子损坏,模板和模腔内壁的光洁度和电镀层受到破坏,反过来又造成更严重的粘片现象和脱模困难,形成恶性循环。

常用的脱模剂有: 硬脂酸及其盐类。效果较好,使用较广的是硬脂酸锌,其它硬脂酸盐如硬脂酸钙、硬脂酸钡也可用。硬脂酸也被使用,但市场供应的硬脂酸往往呈块状,需粉碎才能使用,比较麻烦。

肥皂水。是经常被使用的脱模剂,不仅成本低廉,且配制方便。

摩擦材料专用脱模剂,这都是近年来开发出的新型专用脱模剂,用的不多,但发展前景应该很好。

③加料

向压模模腔内加料有两种方式:

在混料机内混合好的压塑料,在加料前,需按规定的投料量进行称料,将称好的压塑料加入压模模腔。

压塑料经预成型工序制成规定重量的冷坯,将冷坯放入压模模腔。

加放压塑料到模腔中,主要是要求铺放均匀。如何能做到铺料均匀,这是个操作熟练和经验积累的过程。铺料不匀会造成压制片厚薄不均匀,这种现象在压制厚度较薄的离合器片(通常厚度为3—4mm)和薄型的或长弧形的鼓式刹车片时,尤其会经常碰到。当压制片严重厚薄不匀时会造成磨加工的困难并变为次废品。洒落在模腔外的压塑料,应立即清理放到模腔中,不要使物料浪费并保证投料量的准确。但因受热已失去流动性和粘结性的老化物料及料渣、料边不得再拨弄到模腔内,否则压制片会因这些部位不能粘结成一个整体而报废。

将冷坯加放到模腔中时,需遵循轻拿轻放的原则。因为冷坯的结构强度不高,重拿重放时易碎裂而不能使用。

对于多模腔的压模,加料时速度要快,尽量缩短加料时间,因为压塑料温度在150℃左右的热模具中流动性会迅速降低并很块固化,应该在对所有模腔完成加料操作时,那些最初加放至模腔中的压塑料仍具有必要的流动性和良好的成型性能。

④闭模加压

加料完成后,将模板或钢背放置好,并动压机使上(阳)模和下(阴)模闭合,并加压,使压力表的表压达到规定的压制压力。

在闭模过程中,当上模接近下模前,闭模速度可快些,以缩短操作周期,提高生产效率。当上模快达到模腔口和模板(钢背)时,应放慢闭模速度,上(阳)模进入下模模腔后,可用正常速度实施模腔闭合和加压。这样的操作方式可避免压模及模板遭致损坏。并有利于压塑料内部的气体排出。

⑤排气

排气,又称放气。通常在首次闭模加压后,需要解除压力,将压模开启少许时间,多次的排气操作,将压塑料中的挥发物排出到模外。有多人进行过不经此操作的试验,均未成功,主要是对所要排出气体来源还没清楚。压塑料中除含有空气外,并含有挥发份,主要是水份、游离甲醛、氨等物质。除此而外,压塑料在压模中固化过程中也会产生水份和低分子挥发物,这些新生物质在压制温度下产生很大的蒸汽压力,若不将它排出,就会使制品产生起泡、肿胀、裂缝等弊病,放气的主要对象应是这部份新生物质更为适宜。

排气要充分,一般排气次数为1—2次,有时,遇到物料潮湿或树脂硬化速度过慢或其他原因致使排气不易排净时,还可增加排气次数。

排气时间一般为20—60秒,应在压塑料尚处于可塑状态时将气体排出。排汽过迟,会因树脂已转变至硬化阶段,具有高蒸汽压力的气体的硬化逸出会导致制品产生裂纹和裂口。

将压塑料进行预热,或先压成冷坯,再进行热压成型,都有利于将压塑料中一部份气体排出,可减少排气次数,或排得更充分,减少热压制品次、废品的产生。

⑥保压

完成排气操作后,使热模中的压塑料恢复加压状态,继续受热进行固化反应,并保持规定时间达到压制品的充分硬化。

酚醛树脂压塑料需在一定温度、一定压力条件下保持一定时间,才能完成硬化,达到热模压工序的目的,获得满意的制品。此保压时间的计算系从压塑料首次闭模加压完成开始,至最终解除压力,准备将压制片从模中取出为止所花费的时间。若需进行排气操作,则从排气结束后,最后一次压模完全闭合开始计算保压时间。

保压固化所需的保压时间与压塑料的类型成份、压制温度和制品厚度有关,一般控制在每毫米40—90秒范围内,需通过实际测试,来确定合适的保压时间。

为提高压制片的产量而随便地、不受控制地缩短保压固化的时间是热模压工序中常遇见的问题。这是错误的做法,会经常和严重影响制品的合格率和质量性能。有些操作人员用缩短保压固化时间、延长热处理时间的手段来实现制品的充分固化,这需要进行详细可靠的试验,来确定最少必须的保压固化时间。

⑦脱模

压制片达到保压固化时间后,开启压模,将压制片取出。这一操作为脱模取片。

在热模中取出的压制片的片温与室温差距甚大,制品在冷却过程中由于内应力和热胀冷缩的作用会产生翘曲变形,这种情况往往发生在大尺寸薄片制品(离合器片),大型厚壁制品,长弧形刹车片中。为避免和减少这种情况,有效的方法是:

将制品放在冷模中冷却,冷模的形状阻止了制品的翘曲变形,但大部份工厂并未采用冷模来冷却制品。

注意压制片的放置位置。从模中取出的弧形刹车片应侧面朝下放置,不应将弧面朝上或朝下放置;离合器片应上下叠放,最上面的片子上压以重物,例如离合器压模的模板,以防止其变形。

在热压成型工序中,能否顺利进行脱模取片是很重要的,它影响到热压生产效率和产品质量。而脱模发生困难的现象在生产中是经常会碰到的。导致脱模困难。一般有如下原因:

模板使用较长时间后,由于磨损和腐蚀而镀铬层被破坏,表面光洁度下降,变得毛糙,使压制片易粘附在模板上不易取下,即粘模现象。

模具长时间使用后,因磨损造成模腔和模板的间隙加大,压制片的溢料废边变长加厚并卡包在模板上,使片子不易取出。

脱模剂使用不当或用量不够。

因此,为能顺利脱模取片,必须合理使用脱模剂。及时维修模具,以保证模腔及模板的间隙公差和光洁度符合规定要求、镀铬层完好。

当脱模过程中,遇有片子粘模现象,发生脱模困难的情况时,可使用低硬度金属如铜质工具协助片子脱模操作。

⑧压模清理

压制片脱模后,应使用毛刷和软质铲刀或压缩空气将模腔内及模板上残留和粘附的废料边、渣等清理干净,准备下一次加料压片操作。

⑨压制片的清整

作为模压制品的压制片不可避免地在片子边缘上存在毛刺、溢边等,可用金属工具将压制片边缘刮擦干净。

⑹热压成型操作中废品产生的原因及解决措施。

在热压成型的工序操作中,当操作不当时,会造成压制品不符合质量要求,导至废品的产生,造成生产的浪费和损失,产生质量事故的原因多种多样,包括原材料质量、压制温度、压力、时间、压机设备和模具的不正常等。因此必须严格遵守工艺技术规程,并对生产中不正常现象分析其原因。

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