Разработка технологии изготовления тормозной колодки из композиционных полимерных материалов.

Введение.

Развитие техники, возрастание скоростей всех видов транспорта, изменение масс и габаритов многих машин связаны с резким увеличением мощности, поглощаемой тормозными и фрикционными устройствами, передаваемой сцепными муфтами и т. д. В связи с этим к фрикционным материалам предъявляются все более высокие требования относительно: термоустойчивости в условиях длительного нагружения, стабильного коэффициента трения, а также износостойкости.
Применение фрикционных полимерных материалов позволяет во многих случаях повысить сроки службы машин и механизмов и, как следствие этого, увеличить межремонтные сроки и снизить затраты на ремонтные работы, значительно снизить трудоемкость изготовления узлов и деталей трения благодаря боее высокой эффективности переработки пластмасс в изделия по сравнению с механической обработкой металлов.
Использование полимерных материалов дает возможность уменьшить массу и габаритные размеры машин. Расширение сферы применения полимерных материалов в узлах трения позволяет упростить конструкцию узлов трения, повысить надежность и долговечность их работы, а также высвободить большое количество цветных металлов и легированных сталей.
Для теплонагруженных изделий и конструкций (к которым относятся такие детали как автомобильные тормозные колодки) традиционные типы полимерных материалов не пригодны, так как они как правило утрачивают деформационную устойчивость при температурах выше 200С.
Однако, известно, что для теплонагруженных деталей и конструкций, работоспособных при температурах выше 300 С, наиболее пригодны полимерные материалы на основе сетчатых жескоцепных имидных матриц имидопласты.
Поэтому целью данного проекта является:
1. Разработка состава фрикционного полимерного материала для тормозных колодок автомобиля на основе термоустойчивой полиимидной матрицы и фрикционного наполнителя
2. Разработка технологии формования тормозных колодок из данного материала.

1.Характеристика изделия и условия эксплуатации

Объектом производства является изделие: тормозная колодка для дисковых тормозов автомобиля, эскиз которой представлен на рисунке 1.
Тормозная колодка представляет собой изделие состоящие из двух частей, это фрикционная накладка изготовленная из полимерного композиционного материала конструкционного назначения, которая запрессовывается в металлическую пластину. Толщина такой накладки порядка 6-7 мм, а ее геометрическая форма определяется условиями работы тормозной системы.
При работе тормозной системы, под действием давления жидкости в гидравлическом приводе поршни перемещают тормозную колодку и прижимают ее к тормозному диску. В результате в тормозной колодке возникают напряжения сжатия и сдвига при трении колодки о диск. Также, изза неоднородности материала и неравномерного нагрева в условиях эксплуатации в материале возникают термические напряжения.
Со временем эксплуатации фрикционные накладки изнашиваются и в дальнейшем необходимо производить их замену. Минимально допустимая толщина фрикционной накладки 1,5 мм./1/

Введение
1.Характеристика изделия и анализ условий эксплуатации
2.Разработка состава фрикционного термоустойчевого материала для изготовления тормозных накладок.
2.1.Общие сведения о фрикционных полимерных материалах (ПМ).
2.2.Выбор матрицы для фрикционных ПМс повышенной термоустойчивостью..
2.3.Характериастика имидных связующих АПИ и материалов на их основе....
2.4.Выбор и характеристика основного наполнителя для фрикционных ПМ
2.5.Разработка состава термоустойчивого ПМ на основе базальтового наполнителя..
2.6.Получение полуфабриката ДБВ-ФИ в лабораторных условиях и исследование технологических свойств.
3. Разработка технологии получения термоустойчевого фрикционного ПМ..
3.1.Разработка технологии получения полуфабрикатов фрикционного ПМ.
3.2.Технологическая схема и технология получения ДБВФИ.....
4.Разработка технологии прессования фрикционных накладок..
4.1.Обоснование выбора метода формования...
4.2.Разработка технологии прессования....
4.3.Расчет времени технологической операции прессования..
Выводы..
5. Разработка бизнес-плана по производству фрикционной накладки для дисковых тормозов автомобиля...
6. Анализ технологии производства и условий труда......
Заключение..
Список использованной литературы......
Приложение.....
Проект технологических инструкции на получение прессматериала ДБВ-ФИ. 2
3

5
5
7
10
16
19

21
23
23
32
35
35
37
39
41

42
57
65
66
67

1. Вахламов В.К. «АВТОМОБИЛИ ВАЗ» М.: Транспорт 1991г. 128с.
2. Чичинадзе А.В. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник М.: Машиностроение, 1988-328с.
3. Промышленные полимерные композиционные материалы / Под ред. М. Ричардсона: пер. с англ. / Под ред. П.Г. Бабаевского. -М.: Химия, 1980. - 472 с.
4. Бартенев Г.М., ,Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров Л.:Химия,1972-240с..
5. Полиимиды - класс термостойких полимеров / Бессонов М.И., Котон М.М., Кудрявцев В.В., Лайус Л.А. - Л.: Наука, 1983. - 328с.
6. Михайлин Ю.А., Мийченко И.П., Земскова Е.В. Технологические свойства жесткоцепных связующих // Пластические массы. - 1990. -№12. - С.20-24.
7. Базальтоволокнистые материалы: Сборник статей/ под ред. Костикова В.И., Смирнова Л.Н. М.: Информконверсия, 2001-307с.
8. Композиционные материалы на основе базальтовых волокон: Сборник научных трудов Киев.:ИПМ, 1989-164с.
9. Технология производства препрегов для полимерных композиционных материалов: Учебное пособие / В.М. Виноградов, Г.С. Головкин, А.И. Горохович и др. - Уфа: УГАТУ, 1995. - 92 с.
10. Воюцкий С.С. Физико-химические основы пропитывания и импрегнирования волокнистых систем водными дисперсиями полимеров. - М.: Химия, 1969.- 336 с.
11. Мийченко И.П. Полиимидные композиционные материалы, формуемые прямым и литьевым прессованием. Канд. дисс. -М.: МАТИ, 1986. -202 с.
12. Белов и др. Средства защиты в машиностроении: расчет и проектирование: Справочник. - М.: Машиностроение, 1989.
13. Метрологическое обеспечение безопасности труда: Справочник. / Под ред. Сологяна - М.: Издательство стандартов, 1988. -Т1