压缩成型设备和成型模技术领域
本发明涉及一种压缩成型设备和一种成型模。
背景技术
例如,用于制动车辆的制动器的摩擦构件通过将原材料提供到成
型模中并且对该原材料施加热量和压力来制造。用于制动器的摩擦构
件具有如下摩擦材料:该摩擦材料接触连同轴一起旋转的盘或制动鼓
旋转并且被压缩到压板或边缘。在所述摩擦材料中,各种材料被混合
并且通过粘合剂粘合,以便即使在苛刻使用环境下也能发挥预定的摩
擦力。
当使摩擦材料热成型时,例如将热管嵌入在成型模中以便增加该
成型模的热传导性(例如,参考专利技术文献1)。同时,热管也应
用在其它成型模或融雪设备(例如,参考PTL专利技术文献2至4)
中。
引用列表
[专利技术文献1]日本专利文献JP-U-05-91820
[专利技术文献2]日本专利文献JP-B-3896461
[专利技术文献3]日本专利文献JP-A-11-350411
[专利技术文献4]日本专利文献JP-A-5-337997
发明内容
技术问题
当用于压缩成型的成型模的热容量很大时,将热量从热源传递到
接触待成型产品的挤压表面是耗费时间的。传热率的问题可以通过所
述热管解决。然而,当成型模的热容量很大时,使挤压表面到达到期
望的温度是耗费时间的。
已经完成了本发明来解决以上问题。本发明的一个目的是提供一
种压缩成型设备和一种成型模,借此执行有效的热成型。
问题的解决办法
为了实现以上目的,根据本发明,用绝热层包裹嵌入在成型模中
的热管。
具体地,本发明提供了一种通过将原材料提供到成型模中并且对
该原材料施加热量和压力来执行成型的压缩成型设备。该设备包括:
第一成型模,其形成成型框架,该成型框架围绕使原材料压缩成型的
区域;第二成型模,其压缩被提供到成型框架中的原材料;以及热源
部,其支撑并加热第二成型模。第二成型模包括:热管,其一端定位
在热源部侧并且另一端定位在挤压原材料的挤压表面侧;以及沿着热
管的纵向方向包裹该热管的绝热层。
所述压缩成型设备可以应用于待成型产品,例如盘式制动器或鼓
式制动器的摩擦材料,的热成型,并且可以将摩擦材料压缩到压板或
边缘,从而进行热成型。
在这里,成型模被放置在压缩成型设备的诸如热板的热源部上,
从而使待制造的产品能够具有各种形状。因此,有必要增加成型模的
热传导率使得热量有效地被传递至待成型产品。在压缩成型设备中,
成型模设置有热管,该热管的一端定位在热源部侧并且另一端定位在
挤压待成型的产品的挤压表面侧。因此,改善热传导率是可能的。
从使例如摩擦材料的待成型产品热成型的立场来看,不必升高整
个成型模的温度,并且可以优选仅使接触待成型产品的挤压表面的温
度升高。在热管中,被局部加热和蒸发的工作液体在未被加热的部分
冷凝,使得热量瞬间移动。因此,虽然热量仅移动到接触待成型产品
的挤压表面,但是热量随时间流逝扩散到整个成型模。另外,热量从
热管的侧表面移动到成型模中,使得热量被用来升高不同于所述挤压
表面的那部分的温度。
因此,所述压缩成型设备具有沿热管的纵向方向包裹该热管的绝
热层。因此,热源部的热量被容易地传递至挤压表面并且到成型模中
的热传递被阻挡,使得有效的热成型变得可能。
同时,绝热层是形成在第二成型模中的空间。所述空间可以被设
置有支撑部分,该支撑部分从热源部侧朝挤压表面侧延伸并且从后面
支撑挤压表面。
在按上述形成的成型模中,成型模的不对挤压表面的温度升高做
贡献的内部是空的。因此,挤压表面的温度通过热管有效地升高,并
且除了挤压表面的温度升高之外由热管移走的热量难以浪费,使得有
效的热成型变得可能。另外,由于挤压表面由支撑部分从后面支撑,
所以挤压表面在挤压待成型产品时承受挤压力是可能的。
另外,第二成型模可以包括:第一构件,其形成挤压表面;第二
构件,其布置在第一构件和热源部之间并且支撑第一构件;第一绝热
材料,其插置于第一构件和第二构件之间,以及第二绝热材料,其插
置于第二构件和热源部之间。
因此,成型模由形成挤压表面的第一构件和另一第二构件独立地
构造。另外,第二构件定位在第一绝热构件和第二绝热构件之间。当
成型模按上述形成时,热源部的热量不被传递至第二构件并且通过热
管被传递至第一构件,使得有效的热成型变得可能。
另外,热管的两端中的至少一端可以设置有用于吸收热管的热膨
胀量和热收缩的间隙。当设置所述间隙时,可以防止热管由于在常温
与热成型时的使用温度之间的不同引起的热管的线性热膨胀的不同而
发生的膨胀和收缩所导致的损害。
另外,第二成型模可以包括:第三构件,其形成挤压表面;以及
第四构件,其布置在第三构件和热源部之间并且支撑第三构件,并且
第四构件可以具有嵌入在其中的第二热管,该第二热管被布置成在布
置有第三构件的区域与另一区域之间延伸。
当热管嵌入在如上所述的第四构件中时,从第四构件辐射到周围
的热量减小,而热量通过第四构件从热源部传递到第三构件。因此,
使热源部的热量被有效地传递至挤压表面。
同时,可以说,本发明具有成型模的方面。例如,本发明提供了
一种通过将原材料提供到成型模中并且对该材料施加热量和压力来用
于压缩成型的成型模。该成型模可以包括:第一成型模,其形成成型
框架,该成型框架围绕使原材料压缩成型的区域,第二成型模,其压
缩被提供到成型框架中的原材料。第二成型模可以包括:热管,其一
端定位在支撑和加热第二成型模的热源部侧并且另一端定位在挤压原
材料的挤压表面侧;以及沿第一热管的纵向方向包裹该第一热管的绝
热层。
另外,本发明提供了一种通过将原材料提供到成型模中并且对该
原材料施加热量和压力来执行成型的压缩成型设备。该压缩成型设备
可以包括:第一成型模,其形成成型框架,该成型框架围绕使原材料
压缩成型的区域;第二成型模,其压缩被提供到成型框架中的原材料,
以及热源部,其支撑并加热第二成型模。第二成型模可以包括:第三
构件,其形成挤压表面;以及第四构件,其布置在第三构件和热源部
之间并且支撑第三构件。第四构件可以具有嵌入在其中的第二热管,
该第二热管被布置成在布置有第三构件的区域与另一区域之间延伸。
当热管被嵌入在支撑第三构件的第四构件中时,如上所述,热源
部的热量通过第四构件被传递至第三构件的挤压表面,所述热量难以
从第四构件辐射到周围。因此,热源部的热量被有效地传递至挤压表
面。
另外,第四构件可以是布置在第三构件和热源部之间的板形构件,
并且第四构件可以具有沿着支撑第三构件的表面延伸并且嵌入在第四
构件中的第二热管,同时该第二热管被布置成在布置有第三构件的区
域与另一区域之间延伸,从而将热源部的热量传输到第三构件,该热
量是除布置有第三构件的所述区域之外的另一区域的热量。
当将作为除了布置有第三构件的区域之外的所述另一区域的热量
的热量传输到第三构件的热管被嵌入在第三构件和热源部之间的板形
构件中时,热源部的将被辐射到周围的热量被收集到第三构件。因此,
热源部的热量被有效地传递至挤压表面。
另外,第三构件可以支撑在第四构件的中心部分处,并且第四构
件可以具有嵌入在其中的第二热管,该第二热管被布置成在中心部分
的周边部分和中心部分之间延伸。
当被布置成在第四构件的中心部分和其周边部分之间延伸的热管
嵌入在第四构件中时,热源部的从周边部分辐射到周围的热量被收集
到中心部分。因此,热源部的热量被有效地传递至挤压表面。
发明的有益效果
提供一种压缩成型设备和一种成型模并且借此执行有效的热成型
是可能的。
附图说明
图1示出根据本发明的第一实施例的压缩成型设备的结构。
图2示出根据本发明的第一实施例的第一变型实施例的压缩成型
设备的结构。
图3示出根据本发明的第一实施例的第二变型实施例的压缩成型
设备的结构。
图4示出根据本发明的第一实施例的第二变型实施例的另一方面
的压缩成型设备的结构。
图5示出根据本发明的第一实施例的第二变型实施例的另一方面
的压缩成型设备的结构。
图6是热管的上端的固定状态的放大图。
图7是根据本发明的第一实施例的变型实施例的装配部的透视
图。
图8示出传热油脂的已填充状态。
图9是热管的下端的固定状态的放大图。
图10示出根据本第一实施例的第一变型实施例的另一方面的压
缩成型设备的结构。
图11是示出了嵌入在下成型模中的热管的位置的平面图。
图12示出根据本发明的第二实施例的压缩成型设备的结构。
图13示出根据第二实施例的压缩成型设备中的热量的移动。
图14示出现有技术的压缩成型设备中的热量的移动。
图15示出热管和热辐射之间的关系。
图16是示出了从下热板到挤压表面的温度梯度的图表。
图17是示出了直到挤压表面的温度升高完成为止的温度变化的
图表。
图18是示出了热管的数量与可达温度之间的关系的图表。
参考标记清单
1,1A,1B:压缩成型设备
2:上成型模
3:中成型模(第一成型模)
4:下成型模
4x,4y:下成型模(第四构件)
5,5A,5B:成型模
6,6A,6B:冲头(第二成型模)
6y:冲头(第三构件)
7:下热板(热源部)
10:摩擦材料(原材料)
11:压板
13:热管(第一热管)
13x,13y:热管(第二热管)
14:挤压表面
15,15B:绝热层
28:上冲头(第一构件)
29:下冲头(第二构件)
具体实施方式
在下文中,将描述本发明的实施例。图1示出根据本发明的第一
实施例的压缩成型设备1的结构。
如图1中所示,压缩成型设备1包括:成型模5,该成型模5具
有上成型模2、中成型模3和被设置成竖立于下成型模4上的冲头(第
二成型模)6;以及热成型设备主体9,该热成型设备主体9具有下热
板(热源部)7和上热板8,冲头6经由下成型模4固定到该下热板7,
上成型模2固定到该上热板8。下热板7和上热板8具有嵌入在其中的
升温加热器(未示出)。下热板7的热量被传递至冲头6并且上热板8
的热量被传递至上成型模2。另外,下热板7通过液压缸(未示出)而
向上和向下移动,并且被配置成使放入成型模5中的摩擦材料10的原
材料成型。
成型模5是用于使盘式制动器的刹车片的摩擦材料热成型的成型
模,并且被构造成使得在摩擦材料10的原材料被施加到由中成型模(第
一成型模)3构造的成型框架中之后,将压板11放置在弹性支撑于弹
性构件12上的该中成型模3上,并且向上推压下成型模4。当向上推
压下成型模4时,使冲头6压缩摩擦材料10的原材料,使得压板11
与上成型模2产生接触。因此,压板11的其中将使摩擦材料10热成
型的区域由中成型模3的成型框架包围。
成型模5被上热板8和下热板7加热。因此,当成型继续时,摩
擦材料10的原材料中所包含诸如摩擦调节材料的成分被粘合剂结合,
使得在固定于压板11的情况下进行热成型。
这里,如图1中所示,冲头6具有热管(第一热管)13。多个热
管13沿上下方向布置在冲头6中,使得其一端定位在该冲头6的下端
附近并且另一端定位在挤压摩擦材料10的挤压表面14的后面,即,
在该冲头6的上端附近。
另外,如图1中所示,冲头6具有沿热管13的纵向方向包裹该热
管13的绝热层15。绝热层15是空气层。由于绝热层15被设置成环绕
热管13,所以进入热管13的下侧的热量被原样地传递至上端17,而
不会在途中被吸收到冲头6,所述进入热管13的下侧也就是作为定位
在下热板7侧上的那个端部的下端16。同时,关于绝热层15,除了上
述中空空气层之外,还可以利用通过使用具有低热传导性的各种材料
来抑制热传递的构造。
在热管13中封装有挥发性工作液体。因此,当热管被局部地加热
时,工作液体被蒸发并且在非加热部分中凝结的循环被重复,使得热
量瞬间被传递。如果不设置热管13,则整个冲头6不可避免地被加温,
使得耗费大量时间和热量来达到目标温度。另外,由于成型模5具有
作为主要成分的铁,所以热传递非常慢。热管13具有20000~40000
W/mK的热传导率,而铁具有约84W/mK的热传导率。
如果未设置绝热层15,则从热管13中的下端16传递的热量在到
达上端17之前从热管13的侧表面扩散到冲头6中。然而,根据该实
施例,冲头6具有绝热层15。因此,从热管13的下端16处的下热板
7施加的热量在不从热管13的侧表面逃逸到冲头6中的情况下被传递
至上端17。因此,下热板7的热量有效地移动到挤压表面14。因此,
根据该实施例的成型模5,即使当它在寒冷状态下操作时,挤压表面
14也会瞬间被加热,使得可以迅速地开始热成型。
同时,以上实施例可以被如下变型。为了方便解释,与以上实施
例的压缩成型设备1的组成构件相同的构件用相同的参考数字表示并
且省略其详细描述。
图2示出根据该实施例的第一变型的实施例的压缩成型设备1A的
结构。如图2中所示,压缩成型设备1A包括:成型模5A,该成型模
5A具有上成型模2、中成型模3和被设置成竖立于下成型模4上的冲
头6A;以及热成型设备主体9,该热成型设备主体9具有下热板7和
上热板8,冲头6A经由下成型模4固定到该下热板7,上成型模2固
定到该上热板8。
这里,冲头6A具有上冲头(第一构件)28和下冲头(第二构件)
29两个构件,上冲头28形成了挤压摩擦材料10的挤压表面14,下冲
头29布置在上冲头28和下热板7之间并且支撑上冲头28。另外,与
所述冲头6同样地,冲头6A具有热管13和绝热层15。另外,绝热材
料分别布置在上冲头28和下冲头29之间以及下冲头29和下成型模4
之间。下绝热材料是被插置于下冲头29和下热板7之间的第二绝热材
料,其被称为下绝热材料18;并且上绝热材料是被插置于上冲头28和
下冲头29之间的第一绝热材料,其被称为上绝热材料19。冲头6A通
过螺栓紧固上冲头28和下冲头29以及上绝热材料19和下绝热材料18
构成。上绝热材料19和下绝热材料18由在热成型时能够承受挤压力
的材料制成,例如云母、玻璃、玻璃纤维、硅等的复合材料。
下绝热材料18阻止来自下热板7的热量扩散到冲头6A的下冲头
29中,该下冲头29是不需要加热的中心部分,从而使得下热板7的热
量将被容易地传递至热管13。另外,上绝热材料19阻止从热管13获
得的热量扩散到下冲头29中,因此使得热管13的热量将被容易地传
递至上冲头28的挤压表面14。冲头6A通过上冲头28或下冲头29以
及上绝热材料19或下绝热材料18采用了多层结构。因此,根据该变
型实施例的成型模5A,即使当它在寒冷状态下操作时,挤压表面14
也会瞬间被加热,使得可以迅速地开始热成型。
图3示出该实施例的第二变型的实施例的压缩成型设备1B的结
构。如图3中所示,压缩成型设备1B包括:成型模5B,该成型模5B
具有上成型模2、中成型模3和被设置成竖立于下成型模4上的冲头
6B;以及热成型设备主体9,该热成型设备主体9具有下热板7和上热
板8,冲头6B经由下成型模4固定到该下热板7,上成型模2固定该
到上热板8。
这里,与冲头6同样地,冲头6B具有热管13和绝热层15B。在
此处,与绝热层15同样地,该变型的实施例的绝热层15B沿热管13
的纵向方向包裹该热管13。然而,绝热层形成在冲头6B的整个内部上。
即,绝热层15B在冲头6B中形成了空间(void)。该空间形成在冲头
6B中,因而降低了热容量。因此,热量从热管13的下端16传递到上
端17而在途中无热辐射,并且下热板7的热量被容易地传递至热管13
而无扩散。由于冲头6B具有空心结构,根据该变型的实施例的成型模
5B,即使当它在寒冷状态下操作时,挤压表面14也会瞬间被加热,使
得可以迅速地开始热成型。
同时,如在示出了第二变型实施例的另一方面的图4中所示,压
缩成型设备1B可以设置有被设置成竖立于绝热层15B中的支撑部分
20,从而防止挤压表面14在成型时弯曲。支撑部分20可以是柱形或
板形。当绝热层15B设置有支撑部分20时,它可以承受在成型时被施
加到挤压表面14的载荷。依据绝热层15B的尺寸、热管13的数量、
在成型时将施加的载荷等,适当地确定支撑部分20的布置部分、形状、
数量和尺寸。例如,存在如图5中所示的另一方面。
在各个实施例和变型实施例中,各个热管被如下固定。图6是该
实施例的成型模5的热管13的上端17的固定状态的放大图。热管13
由铜制成,而冲头6由铁制成。因此,热管13的热膨胀系数大于下成
型模4或冲头6的热膨胀系数。因此,如图6中所示,冲头6被构造
成使得在常温下在热管13的上端17和冲头6的上表面22之间形成有
间隙23A。依据冲头6和热管13的热膨胀系数之间的差异、当温度从
常温升高到使用温度时热管13的线性热膨胀之间的差异、热管13的
长度等,适当地确定间隙23A在上下方向上的长度。另外,冲头6的
与热管13的上端17相面对的面对表面22与所述挤压表面14之间的
厚度H通过适当的强度计算来设计,使得不存在由于压缩成型引起的
变形。同时,冲头6可以由除铁之外的其它铁基材料(例如,钢或各
种合金)制成。另外,热管的材料并不限于铜,还可以采用铝、不锈
钢等。
另外,传热油脂可以被设置在间隙23A中从而维持热管13和冲头
6之间的热传导性。传热油脂是一种混合了铜粉末等从而表现出高热传
导性的粘性液体,并且当将热管13并入到冲头6中时所述传热油脂被
注入到装配部分21中。同时,当使用了传热油脂时,所述面对表面22
的边缘可以设置有环状狭缝25,如图7中所示。可替代地,可以在热
管13和围壁表面24之间设置间隙而无狭缝25。在面对表面22的边缘
设置有狭缝25的情况下,即使当热管13的上端17和装配部分21因
热膨胀而产生相对移位时,在间隙23A中的传热油脂27也会被维持在
狭缝25中,如图8中所示。因此,即使当间隙23A由于热膨胀而变窄
时,也不会发生传热油脂从装配部分21的围壁表面24和热管13之间
的间隙喷出、散布到绝热层15中并且因此在装配部分21中流失的情
况。
同时,热管13可以被如下固定。图9是该实施例的成型模5的热
管13的下端16的固定状态的放大图。热管13被构造成使得在常温下
在热管13的下端16和下热板7之间形成有间隙23B,如图9中所示。
像间隙23A那样,依据冲头6和热管13的热膨胀系数之间的差异、当
温度从常温升高到使用温度时热管13的线性热膨胀之间的差异、热管
13的长度等,适当地确定间隙23B在上下方向上的长度。这里,在间
隙23B中设置有板簧26,这与间隙23A不同。板簧26向上推进热管
13的下端16。因此,即使当热管13和冲头6热膨胀时,也维持了热
管13的上端17和装配部分21的面对表面之间的粘附性,即,热管13
的上端17和冲头6之间的热传导率。同时,代替板簧26,也可以插入
并且被定位螺旋弹簧或具有耐热性的弹性构件。
同时,在图7至图9中,已经对本发明的第一实施例的成型模5
进行了变型。然而,也可以对各个变型实施例的成型模5A、5B进行同
样的变型。
另外,各个实施例和变型实施例可以如下变型。在图10中示出了
第一实施例的第一变型实施例的压缩成型设备1A的另一方面。同时,
虽然以压缩成型设备1A的另一方面为例,但是第一实施例的压缩成型
设备1和第一实施例的第二变型实施例的压缩成型设备1B可以同样地
变型。
如图10中所示,在该方面的压缩成型设备1Ax中,热管(第二热
管)13x水平地嵌入在覆盖下热板7的下成型模(第四构件)4x中。
热管13x将嵌入下热板7中的升温加热器(未示出)的热量收集到冲
头6A中,从而抑制下成型模4x的热辐射。
如图11(A)、图11(B)或图11(C)中所示,为了将嵌入在下热板7
中的升温加热器的热量集中到冲头6A中,热管13x嵌入在下成型模
4x中,使得该热管内建在区域RI和另一个区域RO之间,沿着支撑冲
头6A的表面延伸的所述冲头6A布置在所述区域RI中。热管13x可以
内建在所述两个区域之间,使得该热管13x的一端被定位在区域RI中
并且另一端被定位在区域RO中,或可以内建在两个所述区域之间使得
两端均定位在区域RO中并且区域RI介于它们之间。区域RI是这样一
个区域:冲头6A布置在该区域中,并且当该区域被加热时,该冲头
6A的挤压表面14的温度升高。另外,区域RO是除了布置所述冲头
6A的所述区域之外的区域,并且是将下热板7的热量辐射到周围空气
的区域。同时,图11中所示的热管13x的位置仅仅只是示例性的并且
本发明并不限于此。例如,只要热管内建在区域RI和区域RO之间,
那么任何布置都是可能的。例如,当布置了多个冲头6A时,热管13x
可以被布置成使得各热管内建在布置有该冲头6A的各个区域RI和其
它区域RO之间。
另外,无论热管13x是否被嵌入在冲头6A中,都可以获得当热管
13x水平地嵌入在下成型模4x中时获得的对冲头6A的集热效应。即,
在压缩成型设备1Ax中,可以省略被嵌入在冲头6A中的热管13。其
中省略了热管的配置还可以被应用于如下情况:其中该方面被应用于
第一实施例的压缩成型设备1或应用于第二变型实施例的压缩成型设
备1B。
图12示出其中热管13y水平地嵌入在下成型模4y中的方面,代
替省略第一实施例的压缩成型设备1的热管13。如图12中所示,在第
二实施例的压缩成型设备1y中,热管(第二热管)13y水平地嵌入在
下成型模(第四构件)4y中,代替省略嵌入在冲头6A中的热管13。
热管13y将下热板7的热量收集到冲头(第三构件)6y。如图11中所
示,热管13y被定位在并且嵌入在下成型模4y中,使得热管被内建在
其中布置有冲头6y的区域RI和另一个区域RO之间。
图13示出该方面的压缩成型设备1y中的热量的移动。例如,由
于冲头6y被支撑在下成型模4y的中心部分并且热管13y被嵌入且被
布置在下成型模4y的中心部分和中心部分之间,压缩成型设备1y可
以抑制从布置在下成型模4y上的冲头6y周围散发的、下热板7的热
量的辐射,如图13中所示。由于热管13y具有将热量从高温部分输送
到低温部分的特性,所以当摩擦材料10被重复地放置到成型模5中时,
周围的热量被收集到其热量被掠夺的所述冲头6y。
同时,如图14中所示,例如,在不嵌入热管13y的情况下,即使
当摩擦材料被重复地施加到成型模中并且热量因此被掠夺,周围的热
量不被收集到冲头。因此,不可能从冲头的周围散发的、下热板的热
量的辐射。
另外,本发明并不限于独立地设置水平热管13x和竖直热管13的
构造。例如,热管可以具有L形状,其中,热管从区域R0通向区域
R1、被向上弯曲然后被布置在冲头中。
在图15中示出了热管和热辐射之间的关系。图15(A)示出其中仅
设置有热管13即竖直热管的配置。另外,图15(B)示出其中仅设置有
热管13x即水平热管的配置。另外,图15(C)示出其中设置有热管13
和热管13x两者的该变型实施例的配置。同时,在图15(A)至图15(C)
中,仅示出冲头和下成型模并且省略了其它部件。如图15(A)至图15(C)
中所示,在其中仅设置有竖直热管的配置中,下热板的热量不被收集
到冲头,使得热辐射量很大。另外,在其中仅设置有水平热管的配置
中,下热板的热量被收集到冲头,但是许多热量在冲头的挤压表面和
下热板之间横向地辐射。同时,在其中设置有竖直热管和水平热管两
者的配置中,下热板的热量被有效地收集到冲头的挤压表面并且热辐
射量很小。
该实施例的效果通过试验证实并且其结果被描述如下。图16是示
出了在如下各成型模中从下热板到挤压表面的温度梯度的图表,该各
成型模为:不具有热管或绝热层的成型模(比较性示例1);具有竖直
热管并且无绝热层的成型模(比较性示例2);具有竖直热管和绝热层
的第一变型实施例的成型模(实施例1);具有水平热管的实施例的另
一方面的成型模(实施例2);以及具有竖直热管和水平热管和绝热层
的第一变型实施例的另一方面的成型模(实施例3)。
如从图16的曲线图中可以清楚地看到的,在比较性示例1中,温
度从热板到挤压表面逐渐下降。在比较性示例2中,可以看到的是,
与比较性示例1同样,温度下降,虽然与比较性示例1相比,温度并
非急剧地下降。另一方面,在实施例1至3中,温度从热板到挤压表
面微小地下降。特别地,在实施例3中,可以看到的是,甚至与实施
例1或2相比,温度不是显著下降。
原因如下。即,在比较性示例1中,热量的传输路径遵循热板-冲
头内部-挤压表面的路线。在比较性示例2中,热量的传输路径遵循热
板-热管-冲头内部-挤压表面的路线。与这相比,在实施例1或3中,
热量的传输路径遵循热板-热管-挤压表面-冲头内部的路线。即,由于
热量最后被传输到冲头内部中,挤压表面的温度优先升高。另外,在
实施例2中,热量的传输路径遵循热板-水平热管-冲头内部-挤压表面
的路线。即,由于下热板的热量在扩散到下成型模之前被收集到冲头
内部,所以挤压表面的温度优先升高。因此,甚至在低温起动之后,
挤压表面也会瞬间被加热,使得迅速地开始热成型是可能的。特别地,
在实施例3中,由于下成型模周围的热辐射量很小,热板的热量被有
效地传递至热管,使得挤压表面的温度更优先地升高。
另外,图17是示出了针对实施例1到3和比较性例子1和2的直
到挤压表面的温度升高完成为止的温度变化的图表。如图17中所示,
在实施例1中,直到温度饱和到约150度为止花费约10分钟。另外,
在实施例2中,直到温度饱和到约151度为止花费约12分钟。另外,
在实施例3中,直到温度饱和到约153度为止花费约5分钟。另一方
面,在比较性示例1中,直到温度饱和到约80度花费约80分钟。另
外,在比较性示例2中,直到温度饱和到约140度为止花费约50分钟。
同时,在以上试验中,热板的设定温度是160度。
像这样,与比较性示例1或2相比,在实施例1至3中,挤压表
面极其迅速地被加热。因此,获得了下列优势。即,当温度升高缓慢
并且热板和挤压表面之间的温度差因此不可忽略时,像比较性示例性1
或2那样,有必要采取例如在冲头中嵌入一个热电偶并且从下成型模
取出接线的措施,从而检查挤压表面是否达到期望的温度并且因此可
以使摩擦材料热成型。因此,更换放置在热板上的成型模是非常棘手
的。同时,当温度升高迅速并且在热板和挤压表面之间几乎不产生温
度差时,像实施例1至3那样,没有必要在冲头中嵌入一个热电偶来
检查挤压表面是否达到期望的温度并且因此可以使摩擦材料热成型。
这是因为只需测量热板的温度。因此,不必采取例如从下成型模取出
接线的措施,并且容易地更换放置在热板上的成型模是可能的。另外,
当易于控制挤压表面的温度时,像这些实施例那样,容易地使待成型
的摩擦材料的质量稳定是可能的。特别地,在实施例3中,由于下成
型模中的热辐射量甚至与实施例1或2相比更小,所以挤压表面的饱
和温度也更高并且挤压表面在短时间内达到饱和温度。
同时,由于认为热管的数量与挤压表面能够达到的温度有关,所
以对其验证结果描述如下。
图18是示出了热管的数量和可达温度之间的关系的图表。如图
18中所示,当热管的数量是一个或两个时,可达温度(饱和温度)为
约90至110度。然而,当热管的数量是三个或更多个时,可达温度为
约120度。同时,在这时,热板的设定温度是120度。热管越多,温
度升高速度越快。然而,从以上验证结果,可以看到的是,当热管的
数量是三个或更多个时,饱和温度几乎无差异。根据待制造的产品的
形状、温度升高速度和成型模的温度达到稳定时的饱和温度,可以适
当地确定热管的数量、长度、形状(截面)和厚度(直径)。
虽已经参照特定实施例和实施例具体地描述了本发明,但是对本
领域的技术人员来说明显的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况
下,可以做出各种改变和变型。例如,在以上实施例中,已经例证了
用于使盘式制动器的刹车片的摩擦材料10热成型的压缩成型设备1和
成型模5。然而,本发明的压缩成型设备和成型模并且不限制于此并且
可被应用于各种待成型产品的热成型。
本申请是基于2010年3月9日提交的日本专利申请
No.2010-052115和2011年1月18日提交的日本专利申请
No.2011-007861,这两份专利申请公开内容通过引用的方式并入此处。
工业实用性
本发明的压缩成型设备和成型模可以应用于待成型产品,例如盘
式制动器或鼓式制动器的摩擦材料,的有效的热成型。另外,将摩擦
材料施加于压板或边缘从而进行热成型是可能的。