[發明專利]一種用于粉末冶金閘片摩擦塊的燒結工裝及燒結方法

在審

• 申請號: 202110489247.4
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113385670A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 陳賢海;陳銳深;林虹;李永宏;林海彬
• 申請（專利權）人: 汕頭市西北航空科技有限公司;廣東西北航空科技股份有限公司
• 主分類號: B22F3/14
• 分類號: B22F3/14;B22F3/00;B22F5/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 朱繼超

本發明涉及用于冶金技術領域，公開了一種用于粉末冶金閘片摩擦塊的燒結工裝及燒結方法，該燒結工裝包括支承塊、固定盤、芯棒和壓塊，固定盤設有若干個上下貫通的通槽，支承塊設置在通槽的底部，壓塊設置在通槽的頂部，壓塊設有若干個定位通孔，芯棒可貫穿定位通孔并延伸至通槽中。本發明用于粉末冶金閘片摩擦塊的燒結工裝可對待燒結粉末壓坯的整體外形以及散熱孔的自由延展性進行有效控制，使得最終燒結成的摩擦塊的外形和接觸摩擦面積更加精確，提高產品的合格率，降低生產成本，保證了由摩擦塊等組件組裝成的制動閘片的剎車面積及剎車力矩，提高剎車性能。

技術領域

本發明涉及用于冶金技術領域，特別涉及一種用于粉末冶金閘片摩擦塊的燒結工裝及燒結方法。

背景技術

高鐵的閘片材料經歷了從合成材料到粉末冶金材料的發展過程。合成材料在高鐵早期被廣泛使用，但合成閘片在250℃高溫下磨損會迅速增加，此弱點使其只能在180～200km/h以下的高鐵上使用。

隨著鐵路運輸行業技術的迅猛發展，城際列車、動車及高鐵列車運行列數逐年增多，相應的中、高載荷列車制動裝置及制動閘片摩擦材料的應用也將越來越多，同時制動裝置的安全性能及穩定性能也變得極其重要，其摩擦材料的摩擦面積以及相應的力學性能、摩擦磨耗性能需達到較高要求才能保證其制動的可靠性和穩定性，很明顯合成閘片已經不能滿足其運用要求，因此粉末冶金剎車材料發展應運而生。

粉末冶金剎車材料的適用溫度與合成材料相比有顯著的提高，當制動單元體積溫度達到500℃以上，閃點溫度達到1000℃左右的時候，粉末冶金閘片仍能保持良好的剎車性能。因其適用高溫的優勢，使其相應的適用速度、沖擊韌性也較合成材料有明顯的提高，于是粉末冶金剎車材料逐漸替代合成材料成為新的發展趨勢。

傳統的粉末冶金閘片是由鋼背組件和中心具有散熱孔的摩擦塊通過鉚接固定而成，鉚接成型的相鄰摩擦塊之間構成一條條散熱排粉槽。目前，摩擦塊一般通過粉末壓坯在自然狀態下(直接將預壓制成型的粉末壓坯置于燒結爐中)進行燒結而成，由于燒結時的粉末壓坯存在方向各向性，因此沒辦法保證最終產品的外觀尺寸，甚至嚴重影響產品的散熱性能，無法控制最終的閘片的有效剎車面積，進而影響產品的壽命及剎車的安全性。

發明內容

本發明目的在于提供一種用于粉末冶金閘片摩擦塊的燒結工裝，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

為解決上述技術問題所采用的技術方案：

一種用于粉末冶金閘片摩擦塊的燒結工裝，包括支承塊、固定盤、芯棒和壓塊，所述固定盤設有若干個與粉末壓坯的形狀相匹配的上下貫通的通槽，所述支承塊設置在所述通槽的底部，所述壓塊設置在所述通槽的頂部，所述壓塊設有若干個與粉末壓坯的散熱孔大小一致的定位通孔，所述芯棒可貫穿所述定位通孔并延伸至所述通槽中。

優選地，所述固定盤的外輪廓為圓形，所述固定盤的中部設有中心孔。設置中心孔能夠減輕固定盤的質量。

優選地，所述支承塊的平面度為0.05～0.1mm。支承塊的作用主要是承載加壓燒結時產生的壓力，高精度的平面度既保證了粉末壓坯在燒結時受力的穩定性，也保證了粉末壓坯的質量穩定性。

優選地，所述通槽的垂直度和直線度均為0.05～0.1mm。

優選地，所述芯棒的直線度和圓柱度均為0.05～0.1mm。燒結時，芯棒的作用主要是插入待燒結的粉末壓坯的散熱孔中，控制散熱孔收縮的尺寸，而散熱孔的孔徑大小精度會直接影響整個摩擦塊的接觸摩擦面積，從而影響剎車面積，因此芯棒通過控制孔徑的精度來保證剎車面積的穩定性，進而提高產品的質量及壽命。

優選地，所述支承塊、固定盤、芯棒和壓塊的材質均為石墨。