[发明专利]刹车片针刺机及刹车片生产方法

说明书

本发明提供一种刹车片针刺机及刹车片生产方法，针刺机包括针刺头工作台和物料工作台，针刺头工作台包括针刺头机架、刀库、刀库固定箱、X方向导轨、Y方向导轨、针刺头固定箱、针刺驱动装置、工位选择装置、针刺板固定器和针刺板，物料工作台包括物料机架、原料箱输送机构、原料箱、原料箱底板位置控制机构、针刺底板、针刺底板位置控制机构、成品箱、成品箱底板位置控制机构以及成品箱输送出机构。该针刺机综合了3D成型结构及加工中心的自动换刀结构，实现特定尺寸的碳纤维刹车片的立体针刺，并根据针刺成型实际设计了具备多块针刺成型板的换刀结构，避免了层间分层现象和断针现象，采用伺服电机，提高了自动化程度、降低了运动噪音。

技术领域

本发明涉及短丝纤维无纺针刺成型技术领域，特别是涉及一种刹车片针刺机及刹车片生产方法，主要用于短丝碳纤维刹车片的针刺成型。

背景技术

国内短丝碳纤维材质的刹车片针刺成型使用的设备及针刺过程如下：

(一)国内生产碳纤维刹车片使用的平板针刺机：

平板针刺机的主运动是针刺头作上下运动，往下运动就是针刺，即刺针刺入网帘上的碳纤维层，往上运动就是退出，即刺针退出网帘上的碳纤维层。针刺头安装在由曲柄主轴带动的一个连杆机构上，曲柄主轴转动带动针刺头作上下运动。曲柄主轴两端固定支撑，由变频电机驱动。

碳纤维层平铺在网帘内，网帘是一个无底的四方形框子，如同一个无底的抽屉；网帘的框架连接丝杆螺母副，网帘放置在滚轮上。在网帘的下方有一块底板，底板上钻有对应的针孔，可以保证针刺深度达到12-15mm，网帘前后运动。网帘由丝杆螺母副驱动。丝杆螺母副由棘轮棘爪带动，棘轮棘爪由链轮链条与曲柄主轴连接。曲柄主轴转动，通过链传动带动棘轮棘爪运动，棘轮棘爪驱动丝杆螺母副带动网帘向前或向后移动。网帘下方的底板，安装在手动升降台上。调整手动安装在手动升降台上，就可以调整底板与针刺板的距离。改变刺针的刺入深度。底板放置在滚轴上。因此网帘可以自由运动。滚轴安装在手动升降台上。

(二)针刺过程：

开始针刺时，需要先安装好网帘，在网帘下方的底板上一层碳纤维层。然后调整手动升降台的高度。高度合适后，启动变频电机，开始针刺。针刺过程中，网帘向前运动。运动到达前部定位点后停止运动。此时针刺动作停止了，变频电机也停止。此时降低手动升降台的高度，在网帘内新铺一层碳纤维层。然后调整手动升降台的高度。高度合适后，改变棘轮棘爪的方向，使网帘的运动方向改为向后运行；之后启动变频电机，开始针刺。针刺过程中，网帘向后运动。运动到达后补定位点后停止运动。如此循环操作，直到生产出一片刹车片。当前在碳纤维刹车片生产企业里，平均每12个小时生产1块700*700*50的刹车片。

(三)使用平板针刺机生产碳纤维刹车片的主要问题：

刹车片块有分层的质量缺陷：

(1)由于曲柄-连杆机构与棘轮棘爪机构的组合使用，每针刺一次，棘轮棘爪转动一格，棘爪转动一格带动丝杆螺母移动一块针板的距离。这样导致在每次针刺时，针刺在同一个位置。每层碳纤维材料在针刺时的针刺孔基本重叠，使得层间很少形成短丝纤维上下勾连，层间结合力弱，导致碳纤维刹车片容易分层。

(2)效率低下，平均每12个小时生产1块700*700*50的刹车片；

(3)噪声大，由于使用了“曲柄-四杆机构”与“链传动与棘轮棘爪机构”，车间内振动大噪声大，平均噪声大于92Db。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：旨在针对现有平板针刺机针刺成型碳纤维刹车片的“刹车片块有分层的质量缺陷”及“调整底板时间过长”等问题，本发明提供一种刹车片针刺机。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种刹车片针刺机，包括针刺头工作台和物料工作台，其中，