[发明专利]一种用于粉末冶金闸片摩擦块的烧结工装及烧结方法

说明书

本发明涉及用于冶金技术领域，公开了一种用于粉末冶金闸片摩擦块的烧结工装及烧结方法，该烧结工装包括支承块、固定盘、芯棒和压块，固定盘设有若干个上下贯通的通槽，支承块设置在通槽的底部，压块设置在通槽的顶部，压块设有若干个定位通孔，芯棒可贯穿定位通孔并延伸至通槽中。本发明用于粉末冶金闸片摩擦块的烧结工装可对待烧结粉末压坯的整体外形以及散热孔的自由延展性进行有效控制，使得最终烧结成的摩擦块的外形和接触摩擦面积更加精确，提高产品的合格率，降低生产成本，保证了由摩擦块等组件组装成的制动闸片的刹车面积及刹车力矩，提高刹车性能。

技术领域

本发明涉及用于冶金技术领域，特别涉及一种用于粉末冶金闸片摩擦块的烧结工装及烧结方法。

背景技术

高铁的闸片材料经历了从合成材料到粉末冶金材料的发展过程。合成材料在高铁早期被广泛使用，但合成闸片在250℃高温下磨损会迅速增加，此弱点使其只能在180～200km/h以下的高铁上使用。

随着铁路运输行业技术的迅猛发展，城际列车、动车及高铁列车运行列数逐年增多，相应的中、高载荷列车制动装置及制动闸片摩擦材料的应用也将越来越多，同时制动装置的安全性能及稳定性能也变得极其重要，其摩擦材料的摩擦面积以及相应的力学性能、摩擦磨耗性能需达到较高要求才能保证其制动的可靠性和稳定性，很明显合成闸片已经不能满足其运用要求，因此粉末冶金刹车材料发展应运而生。

粉末冶金刹车材料的适用温度与合成材料相比有显著的提高，当制动单元体积温度达到500℃以上，闪点温度达到1000℃左右的时候，粉末冶金闸片仍能保持良好的刹车性能。因其适用高温的优势，使其相应的适用速度、冲击韧性也较合成材料有明显的提高，于是粉末冶金刹车材料逐渐替代合成材料成为新的发展趋势。

传统的粉末冶金闸片是由钢背组件和中心具有散热孔的摩擦块通过铆接固定而成，铆接成型的相邻摩擦块之间构成一条条散热排粉槽。目前，摩擦块一般通过粉末压坯在自然状态下(直接将预压制成型的粉末压坯置于烧结炉中)进行烧结而成，由于烧结时的粉末压坯存在方向各向性，因此没办法保证最终产品的外观尺寸，甚至严重影响产品的散热性能，无法控制最终的闸片的有效刹车面积，进而影响产品的寿命及刹车的安全性。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于粉末冶金闸片摩擦块的烧结工装，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种用于粉末冶金闸片摩擦块的烧结工装，包括支承块、固定盘、芯棒和压块，所述固定盘设有若干个与粉末压坯的形状相匹配的上下贯通的通槽，所述支承块设置在所述通槽的底部，所述压块设置在所述通槽的顶部，所述压块设有若干个与粉末压坯的散热孔大小一致的定位通孔，所述芯棒可贯穿所述定位通孔并延伸至所述通槽中。

优选地，所述固定盘的外轮廓为圆形，所述固定盘的中部设有中心孔。设置中心孔能够减轻固定盘的质量。

优选地，所述支承块的平面度为0.05～0.1mm。支承块的作用主要是承载加压烧结时产生的压力，高精度的平面度既保证了粉末压坯在烧结时受力的稳定性，也保证了粉末压坯的质量稳定性。

优选地，所述通槽的垂直度和直线度均为0.05～0.1mm。

优选地，所述芯棒的直线度和圆柱度均为0.05～0.1mm。烧结时，芯棒的作用主要是插入待烧结的粉末压坯的散热孔中，控制散热孔收缩的尺寸，而散热孔的孔径大小精度会直接影响整个摩擦块的接触摩擦面积，从而影响刹车面积，因此芯棒通过控制孔径的精度来保证刹车面积的稳定性，进而提高产品的质量及寿命。

优选地，所述支承块、固定盘、芯棒和压块的材质均为石墨。