一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装及其使用方法与流程

本发明涉及一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装及其使用方法。

背景技术：

1、烧结是粉末冶金闸片生产过程中重要的工艺，对摩擦材料性能影响非常明显，尤其是烧结温度、烧结压力和烧结气氛等工艺参数。烧结过程中随着温度和压力增大，粉末冶金摩擦材料致密度逐渐增加的同时金属背板与粉末冶金摩擦体压坯接触区域发生冶金反应，形成摩擦体组件。除此之外，由于不同型号高速动车组制动闸片安装接口结构、闸片摩擦体有效摩擦面积和制动性能要求不同，摩擦体组件的外形尺寸和烧结高度要求也不尽相同，为降低烧结工序废品率，须保证烧结工装内不同摆放位置的摩擦体组件受力相同、烧结气氛均匀扩散且工装在高温高压环境中不易变形和破裂。因此，对于闸片生产企业来说，一种通用型且操作简便的粉末冶金闸片摩擦体组件烧结工装十分必要，不仅可以实现多型号多尺寸摩擦体烧结工装通用化率，降低生产制造成本，而且操作简单容易掌握，可以有效提高闸片生产效率，减少工装设备投入和对应的调试工作。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装及其使用方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，包括底座、烧结板、限位块、实心板和加压板，其中：底座、烧结板和实心板均为外径一致的圆柱型，在底座和烧结板上均设置有中心孔，烧结板正面和背面分别设有位置相对应的用于放置限位块的沉孔，烧结板上设有若干小通孔，实心板表面设置有与烧结板相同的沉孔。

3、进一步地，在底座和烧结板的外圆处均设置有半圆孔。

4、进一步地，沉孔呈十字型分布，内外圈各4个。

5、进一步地，沉孔深度为2-4mm。

6、进一步地，烧结板上的小通孔呈内中外三圈排布。

7、进一步地，烧结板厚度为25-30mm。

8、进一步地，实心板厚度为80-120mm。

9、进一步地，烧结板、限位块、实心板材质均为等静压石墨。

10、进一步地，加压板材质为氧化铝陶瓷材料。

11、本发明还提供了一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装的使用方法，包括如下步骤：

12、步骤一、将底座放置在烧结平台上，烧结气氛入口位于底座中心孔下方，在底座上放置一层烧结板并与底座对齐；

13、步骤二、在烧结板正面的每个沉孔中均放置限位块；

14、步骤三、将准备烧结的摩擦体组件放置到烧结板上，确保摩擦体金属背板销钉放置在烧结板的小通孔中，若在同一层烧结板上烧结不同形状的摩擦体组件，则需将不同形状的组件按圈分开摆放；

15、步骤四、在摩擦体组件上继续放置烧结板，并确保步骤二中放置的限位块与新放置的烧结板背面沉孔相对应；

16、步骤五、判断待烧结的摩擦体组件是否摆放完毕：若是，则继续在烧结板上放置空的烧结板，直至烧结工装高度达到预设最小高度，然后进入步骤六；若否，则重复步骤三和步骤四，直至烧结工装高度达到预设最大高度，然后进入步骤六；

17、步骤六、在工装上层依次放置实心板和加压板，保证实心板和加压板平行对正放置；

18、步骤七、通入烧结保护气氛后使用钟罩式加压烧结炉进行加压烧结，待烧结结束冷却后，依次搬开加压板、实心板、烧结板，最后取出烧结好的摩擦体组件。

19、与现有技术相比，本发明的积极效果是：

20、本发明提供了一种结构设计合理且操作简单的通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，既可以保证摩擦体组件和工装在加压烧结程中不同位置受力均匀一致、烧结气氛扩散均匀，烧结质量稳定可靠；又可以通过更换不同厚度限位块，满足不同外形尺寸和烧结高度要求的粉末冶金摩擦体组件的加压烧结；还可以应用于智能化和大批量生产，操作简便，有效降低企业生产成本。具体优点如下：

21、1、烧结工装设计合理。底板、烧结板的中心孔设计能使烧结气氛扩散更加均匀，烧结还原效果更好；烧结板上摩擦体组件呈内中外三圈排布，烧结时不同位置摩擦块组件受力均匀，工装不易变形和破裂，有效提高烧结效率；

22、2、烧结工装通用性强。同一工装可以通过更换不同厚度的限位座实现不同外形尺寸和烧结高度要求的粉末冶金摩擦块烧结，工装通用性强，可以有效减少研发阶段对烧结工装的成本投入，减少不必要的工装调试工作；

23、3、烧结工装安装简单。工装整体只有五个零部件，其中底座、烧结板、实心板和加压板都是通用件且烧结板有防呆设计(视觉识别点)，方便烧结板放置时快速对齐，适合智能作业单元的识别、抓取与放置，尤其适合智能化、大批量生产。

技术特征：

1.一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：包括底座、烧结板、限位块、实心板和加压板，其中：底座、烧结板和实心板均为外径一致的圆柱型，在底座和烧结板上均设置有中心孔，烧结板正面和背面分别设有位置相对应的用于放置限位块的沉孔，烧结板上设有若干小通孔，实心板表面设置有与烧结板相同的沉孔。

2.根据权利要求1所述的一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：在底座和烧结板的外圆处均设置有半圆孔。

3.根据权利要求1所述的一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：沉孔呈十字型分布，内外圈各4个。

4.根据权利要求1所述的一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：沉孔深度为2-4mm。

5.根据权利要求1所述的一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：烧结板上的小通孔呈内中外三圈排布。

6.根据权利要求1所述的一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：烧结板厚度为25-30mm。

7.根据权利要求1所述的一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：实心板厚度为80-120mm。

8.根据权利要求1所述的一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：烧结板、限位块、实心板材质均为等静压石墨。

9.根据权利要求1所述的一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装，其特征在于：加压板材质为氧化铝陶瓷材料。

10.一种基于权利要求1所述通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种通用型粉末冶金摩擦块组件烧结工装及其使用方法，烧结工装包括底座、烧结板、限位块、实心板和加压板，其中：底座、烧结板和实心板均为外径一致的圆柱型，在底座和烧结板上均设置有中心孔，烧结板正面和背面分别设有位置相对应的用于放置限位块的沉孔，烧结板上设有若干小通孔，实心板表面设置有与烧结板相同的沉孔。本发明的烧结工装结构设计合理且操作简单，既可以保证摩擦体组件和工装在加压烧结程中不同位置受力均匀一致、烧结气氛扩散均匀，烧结质量稳定可靠；又可以通过更换不同厚度限位块，满足不同外形尺寸和烧结高度要求的粉末冶金摩擦体组件的加压烧结；还可以应用于智能化和大批量生产。技术研发人员：张睿,徐腈蔓,刘正华,宋川,王仁,刘锦霖,廖戈齐受保护的技术使用者：中铁隆昌铁路器材有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11