专利名称：采用其中包含有纤维的摩擦材料制造一种环形摩擦衬片的方法、实施该方法的注射模具 ...的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及摩擦衬片，特别是环形摩擦衬片，例如用于机动车辆离合器摩擦片的摩擦衬片。
因为摩擦衬片承受大的机械应力和热应力，它们必须具有高拉伸强度、低弯曲模量、高阻尼系数和在高温下具有高热稳定性。
这些特性是由用相当长的纤维增强的复合材料获得的。
由于在高转速下使用，这些衬片因此必须具有很好地抗离心力性能，这就要求纤维优选进行周向布置。
本发明的目的是提供一种制造这种摩擦衬片的方法，该方法使衬片每一点都能容易地获得回转对称的方向。
根据本发明，一种环形摩擦衬片(特别是用于离合器的摩擦衬片)的制造方法，该摩擦衬片包含一种含有纤维的摩擦材料，该方法包括将一种材料注射到模具中，该模具的两个部分彼此可轴向相对移动，当它们互相压在一起时，确定了一种对应于所需的环形的型腔；该方法的特征在于提供材料到型腔是通过从位于或很接近于空腔的轴线的注入点延伸到空腔的通道实现的，该通道限定在模具两个部分之间，为回转形。
优选地，包括纤维的摩擦材料是由热固性聚酯树脂包覆在纤维上得到的。
优选地，包括纤维的摩擦材料是通过将纤维用熔化状态下低粘度的热固性聚合物浸渍，随后将浸渍的纤维引入到一种基于处于熔化状态下高粘度的可硫化填充人造橡胶的混合物中制成。
这样得到的材料优选被直接引入模具中。
优选地，聚合物是一种酚醛树脂。
混合物最好是乙烯、丙烯和一种二面体或三元乙丙橡胶的三元共聚物。在一变形中，混合物是苯乙烯和丁二烯或丁苯橡胶(SBR)的共聚物，或是丁二烯和丙烯腈或腈基丁二烯橡胶的共聚物。
优选地，混合物还包括一种熔化状态下具有非常低的粘度的聚合物；该聚合物与用于浸渍纤维的聚合物相同。
浸渍纤维最好在一个注射螺旋装置中进行，纤维被连续注入到该螺旋装置中，并按长度进行切割。
优选地，基于人造橡胶的混合物是在一称作第二注射螺旋装置中直接制造出来的。
基于人造橡胶的混合物最好以粉末、小球或窄条的形式引入第二注射螺旋装置中。
本发明的另一个目的是提供一种实施上述方法的模具，该模具包括两个部分，这两个组成部分沿轴向可彼此相对移动，当它们互相压在一起时，确定了一种将要供给有材料的环形的型腔；注入点位于或很接近于型腔的轴线，模具两个部分沿着该轴线安装，从而可相对移动。
优选地，模具的两个部分具有互补的相对表面，而且在至少两个位置上可相对移动；一个是所谓的供给位置，在该位置它们彼此相距一定距离；一个是所谓的关闭位置，在该位置它们互相接触。
所述的相对的表面最好是平行的。
优选地，相对的表面垂直于空腔的轴线。
相对的表面中的一个最好由可变形的元件支承，在供给位置，两个相对的表面沿轴向彼此相距一定距离，该距离从靠近轴线的两个相对的表面到靠近环形空腔的两个相对的部分逐渐增大；而在关闭位置，它们互相接触。
优选地，在供给位置，由可变形的元件支承的表面是圆锥形，另一个表面垂直于轴线。
模具部分中的一个最好包括一个活塞，该活塞用于减小相对的表面所确定的容积。
优选地，两个模具部分中的一个为两个大约为环形的部件，一个称为外部件，一个称为内部件，这两个部件沿周边通过一种绝热材料连接起来。
外部件最好与加热装置相连。
优选地，内部件与冷却装置相连。
两个部分优选都是采取两个安装在一起的大约为环形的部件的形式，以便沿轴向可相对滑动，向外部最远处布置的部分用于形成环形空腔并由圆盘传送带支承。
优选地，注入点与两个独立的注射螺旋装置的排出口相连。
两个注射螺旋装置最好彼此平行延伸。
本发明的另一个目的是由上述方法获得的模制成环形的摩擦衬片，其摩擦材料包括纤维。
另一个目的是制成环形的摩擦衬片具有上述模具的特征，其摩擦材料包括纤维。
在衬片中，纤维相对于衬片总体环形的切线的倾斜度平均来说更接近环形衬片的内径而不是外径。
为了更好地理解本发明的目的，现通过说明性的而不是限制性的实施例给出描述，这些实施例在附图中表示。
在这些图中-
图1是本发明的模具的局部剖视示意图。
-图2是图1的局部视图，示出模具的两个部分在供给位置确定的空腔。
-图3与图2类似，模具的两个部分在关闭位置。
-图4和5分别与图2和3类似，示出了一种变型。
-图6和7分别与图2和3类似，示出了另一种变型。
-图8和9分别与图2和3类似，示出了另一种变型。
-图10和11分别与图2和3类似，示出了此外的另一种变型。
参照图1至3，可以看到模具包括两个模具部分11、12，这两部分大约沿轴A旋转，并可沿轴向相对移动；这里模具部分12是固定的，而模具部分11可以相对于模具部分12运动。
两个模具部分11、12有一个空腔13，当它们相互压紧时形成一环形，该环形可被供给材料M，见图3。
两个模具部分11、12具有互补的相对表面15、16，可在两个位置之间相对运动，一个位置称为供给位置(见图1和2)，在该位置它们相距一定距离；另一个位置称为关闭位置(见图3)，在该位置它们互相接触。
在这些图中描述的形式中，相对的表面15、16是平行的，并垂直于环形空腔13的轴线A。
固定的模具部分12有一个八字形通道(splayed channel)14，该通道在中央通过，当可移动的模具部分11接近时，其横截面将增大，其入口17用作轴A上此处的注入点。
注入点17连接到注射罐100的出口上，该注射罐通常由一个闭合塞101、一个供给室102、一个注射活塞103和一个阀门104组成。
材料M包含纤维，例如相当长的玻璃纤维；这可以是包覆在纤维上的热固性聚酯树脂。
这里的材料M包括纤维，该纤维被引入熔化状态下高粘度的可硫化的人造橡胶混合物中；该混合物例如是乙烯、丙烯和一种二面体或三元乙丙橡胶的三元共聚物；也可以是苯乙烯和丁二烯或丁苯橡胶的共聚物；或是丁二烯和丙烯腈或腈基丁二烯橡胶的共聚物。
优选地，为把它们引入到熔化状态的人造橡胶混合物中，纤维预先浸渍在一种熔化状态下很低粘度的热固性聚合物中；该聚合物例如是一种酚醛树脂；该热固性聚合物用于提高摩擦材料的机械强度。
这里高粘度是指粘度大于40门尼ML(1+4)，很低粘度是指粘度小于10门尼ML(1+4)；这些数据由门尼型流变仪在100度时进行的粘度测量获得，该流变仪的轴以每分钟2转的速度连续旋转。
图1中的注射螺旋装置105浸渍纤维；漏斗107容纳浸渍材料，例如酚醛树脂；纤维108被连续引入，螺旋装置105自行按长度对纤维进行切割；该长度平均至少为5毫米；从而螺旋装置105提供浸渍聚合物的塑化和纤维浸渍；螺旋装置105还接收来自第二螺旋装置106的人造橡胶，该第二螺旋装置106与螺旋装置105平行延伸；从而第二螺旋装置106直接向螺旋装置105供料，并由螺旋装置105进行适当的混合；人造橡胶，或更准确地说是基于人造橡胶的混合物，以粉末、小球或窄条的形式被引入；在图1中描述的例子是窄条109。
基于人造橡胶的混合物通常包含填料、催化剂、加速剂和抑制剂；它也可包含浸渍纤维的聚合物，在数量上包含在这种材料中的聚合物的质量百分比可能多达百分之五十。
由于这种规定，基于人造橡胶的混合物在塑化后具有较低的粘度，其最终混合物更均匀。
正如可见到的，塑化的混合物被制造出来并在注入点直接引入。
满足要求的混合物具有如下的质量成分10～15％聚合体20～30％三元乙丙橡胶15～20％填料(碳黑和矿石填料)30～50％玻璃纤维。
当然，采取了措施来限制纤维损坏管道有一个大的横截面，限制的曲率，螺旋外形，螺旋长度；另外，选择操作参数，使最终混合物即使考虑到流变性和流变特性也是均匀的；没有多相隔离或分离。
用于监控两个螺旋装置105和106的功能的参数，例如速度和温度，可彼此独立地调整，以便更好地控制塑化和聚合进度。
当然，加热装置(未图示)与螺旋装置105和106相连。
这样制造出来的混合物在17中央注入；向空腔的供料通过通道实现，该通道位于两个模具部分11、12之间，为回转形。
因此，注入的材料在固定的模具部分12和活动部分11之间，从注入点17向空腔13扩散，形成材料的环形层，在注射过程中，其直径增加；在层的直径增加期间，材料发生变形。这些变形周向扩展，也就是说，切向形成环形壳层；从而，在注射时，运动的材料夹带的纤维定向成与总体为圆形的环形衬片相切，在离心作用下，这对其强度是有益的。
研究发现，纤维相对于衬片总体为环形的切线的倾斜度平均来说更接近环形衬片的内径而不是外径；因此，在离心作用下的强度当然不会受到影响。
在供给位置，两个模具部分11和12彼此相隔一小段距离，例如不超过5毫米；注入的材料的量是，在模具打开时开始注入，在模具关闭前结束注入；举例来说，当注入充满空腔所需材料的至少一半时，两个模具部分11、12彼此间隔的一毫米或更小的距离。
图4和5示出了一种模具的变型，在该模具中，活动的模具部分21包括一个活塞，活塞的直径是，当模具处于关闭状态时，它可作为空腔13的柱形内壁，当然，活塞的直径与环的内径一致。
从而，与模具的固定部分12的表面16相对的模具的活动部分21的表面具体包括空腔的底部23以及活塞27的前表面。
根据图6和7中的变型，在模具部分31和12的供给位置，用于从注入点17向空腔13提供摩擦材料的通道有一定厚度，在与轴A平行方向测量，该厚度沿着轴A朝空腔13逐渐增大模具部分31和12的两个相对的表面，在其供给位置，沿轴向彼此相隔一段距离，该距离从它们靠近轴A的部分到靠近环形空腔13的对应的部分逐渐增大；这种布置使得在模具关闭时便于材料被转移到空腔13。
除了空腔13，在模具关闭时，两个模具部分31和12的相对的表面最好接合在一起；为此，活动部分31的表面至少部分由弹性元件32的外表面形成，该弹性元件32有大约为圆锥形的外表面，在该预应力的位置，由支柱33支撑；通过这种布置，通过接触模具部分12的表面16，弹性元件32在模具关闭时获得一平的构形(如图7)同时紧靠在中央螺栓(stud)35上。
在弹性元件32后面限定有一个空腔34，以允许其变形；可以利用此空腔在其中进行加压流体循环，并控制元件32的变形。
例子中显示，与固定的模具部分12相对的表面16是平坦的，并垂直于轴；在一个变型中，它还可以是圆锥形的。
可以指出的是，当模具处于关闭状态时，两个模具部分的相对表面是接触的；因此，符合这些的话，在连续的注射之间不会损失材料。
当模具关闭时，在外部区域环形的凹陷处被加热一段时间，以便聚合衬片；然而，对残留在注入点17的材料来说，最好不聚合并保持液态，以便下次注入。
根据图8和9中的变型，两个模具部分41和42为两个大约为环形的部件，一个称为外部件，分别为43和44，一个称为内部件，分别为47和48，外部件和内部件沿周边分别通过一种形状为环形的绝热材料61和62连接起来；这些绝热材料防止作用于外部件43和44的热量传导给内部件47、48。
正如图中所示的，还可以在内部件47和48中分别提供管道45和46，冷却液从中通过。
在图10和11中，两个外部件是以两个大约为环形的部分安装，以便可沿轴向相对滑动；沿径向向外部最远处布置的部分53和54用于确定环形空腔，这些部分可沿轴向相对于最靠近轴的部分55和56运动，后者可间隔十分大的距离(如图11)以便向外部最远的部分53和54可由一个圆盘传送带支撑，该传送带装备有几个相似的部件；因此循环时间很短，中央注入口没有时间聚合。
在这些图中，还可以注意到，模具的活动部分51的外部件53具有一个环形槽53，该环形槽53可使环形空腔的一部分沿径向稍微地延伸；一个凹槽接收模具的另一部分52的外部件54，象一个活塞；因此高压可施加于空腔内的材料，而该压力不会施加给环形空腔内全部内径。
权利要求
1.制造环形摩擦衬片的方法，特别是用于离合器的摩擦衬片，其由包括纤维的摩擦材料组成，所述方法包括将一种材料(M)注入到一个模具中，该模具的两个部分(11、21、31、41、51-12、42、52)沿轴向可相对移动，并且当它们互相压在一起时，确定了一个与所需的环形相应的空腔(13)，其特征在于提供材料(M)到空腔是由从注入点(17)延伸到空腔的通道来实现的，该注入点位于或很接近于空腔(13)的轴线(A)，所述通道位于两个模具部分之间且为回转形。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括纤维的摩擦材料是由热固性聚酯树脂包覆在纤维上得到的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括纤维的摩擦材料是通过将纤维(108)用熔化状态下粘度极其低的热固性聚合物(107)浸渍，随后将浸渍的纤维引入一种基于处于熔化状态下的高粘度的可硫化的填充人造橡胶(109)的混合物中而获得的。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于这样得到的材料被直接引入到模具中。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于聚合物(107)是一种酚醛树脂。
6.根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于所述混合物(109)是乙烯、丙烯或一种二面体或三元乙丙橡胶的三元共聚物。
7.根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于混合物(109)是苯乙烯和丁二烯或丁苯橡胶的共聚物。
8.根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于所述混合物(109)是丁二烯或丙烯腈或腈基丁二烯橡胶的共聚物。
9.根据权利要求3至8之一所述的方法，其特征在于所述混合物(109)还包括一种熔化状态下粘度极其低的聚合物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于该聚合物与用于浸渍纤维的聚合物相同(107)。
11.根据权利要求3至10之一所述的方法，其特征在于浸渍纤维是在一个注射螺旋装置(105)中进行的，纤维(108)被连续注入到所述螺旋装置(105)中，并按长度切割。
12.根据权利要求3至11之一所述的方法，其特征在于基于人造橡胶(109)的混合物是在称作第二注射螺旋装置(106)中直接制造出来的。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于基于人造橡胶(109)的混合物以粉末、小球或窄条的形式引入第二注射螺旋装置(106)中。
14.实施权利要求1至13之一所述的方法的模具，其特征在于其包括两个组成部分(11、21、31、41、51-12、42、52)，这两个部分可沿轴向相对移动，当它们互相压在一起时，确定了一将要供给材料(M)的环形的空腔(13)，注入点(17)位于或很接近于空腔(13)的轴线(A)，模具两个部分(11、21、31、41、51-12、42、52)沿着该轴线(A)安装，从而可相对移动。
15.根据权利要求14所述的模具，其特征在于模具的两个部分(11、21、31、41、51-12、42、52)具有相对的互补表面(15、16)，而且在至少两个位置相对移动，一个位置称为供给位置，在该位置它们相隔一定距离；另一个位置称为关闭位置，在该位置它们互相接触。
16.根据权利要求15所述的模具，其特征在于相对的表面(15、16)是平行的。
17.根据权利要求16所述的模具，其特征在于相对的表面(15、16)垂直于所述空腔的轴线(A)。
18.根据权利要求15所述的模具，其特征在于相对的表面中的一个是由可变形的元件(32)支承，在供给位置，两个相对的表面沿轴向间隔一定距离，该距离从两个相对的部分靠近于轴线(A)到两个相对的部分靠近环形空腔(13)逐渐增大，而在关闭位置，它们互相接触。
19.根据权利要求16所述的模具，其特征在于在供给位置，可变形的元件(32)支承的表面是圆锥形的，另一个表面垂直于轴线(A)。
20.根据权利要求15至19之一所述的模具，其特征在于模具的其中一个部分(21)包括一个活塞(27)，该活塞(27)用于减少由相对的表面确定的容积。
21.根据权利要求14至20之一所述的模具，其特征在于模具的两个部分(41、51-42、52)之一为两个大约为环形的部件，一个称为外部件(43、44)，一个称为内部件(47、48)，两者通过一种绝热材料(61、62)沿周边连接起来。
22.根据权利要求21所述的模具，其特征在于外部件(43、44)与加热装置相连。
23.根据权利要求21或22之一所述的模具，其特征在于内部件(47、48)与冷却装置相连。
24.根据权利要求21至23之一所述的模具，其特征在于所述的两个部分都成安装在一起的两个大约为环形的部分(53、55-54、56)，以便沿轴向可相对滑动，沿径向向外部最远处布置的部分(53、54)用于确定环形空腔并由圆盘传送带支承。
25.根据权利要求14至24之一所述的模具，其特征在于注入点(17)与两个独立的注射螺旋装置(105、106)的出口相连。
26.根据权利要求25之一所述的模具，其特征在于两个注射螺旋装置(105、106)彼此平行延伸。
27.模制成环形的摩擦衬片，其摩擦材料包括纤维，其特征在于该摩擦衬片由权利要求1至13之一所述的方法获得。
28.模制成环形的摩擦衬片，其摩擦材料包括纤维，其特征在于模具如权利要求14至26之一所述。
29.根据权利要求27或28之一所述的摩擦衬片，其特征在于纤维相对于衬片总体环形的切线的倾斜度平均来说更接近环形衬片的内径而不是外径。
全文摘要
本发明涉及用于制造一种环形摩擦衬片的方法，特别是用于离合器的摩擦衬片，该摩擦衬片由包括纤维的摩擦材料制成，该方法包括将一种材料(M)注入到一个模具中，该模具的两个部分(11、21、31、41、51－12、42、52)在轴向可相对移动，并且当它们互相接触时，确定一要求的环形型腔(13)；向型腔提供材料(M)是由从注入点(17)延伸到型腔的通道实现的，注入点(17)位于或很接近于型腔的轴线(A)，所述通道位于两个模具部分之间且为圆形。本发明还涉及一种用于实现上述方法的模具及制成的摩擦衬片。
文档编号B29C45/56GK1639481SQ03805174
公开日2005年7月13日 申请日期2003年3月3日 优先权日2002年3月5日
发明者卢瓦克·塞比约, 米歇尔·马尔希斯索 申请人:瓦莱奥摩擦材料公司