1. 研究目的与意义（文献综述）

制动系统是汽车的关键部件之一，而刹车片的综合性能直接影响到制动系统的稳定性和可靠性。目前国内对于刹车片材料的研究比较占主流，为了满足刹车片环保舒适的高要求，2000年以后国内外相继往绿色经济的方向研究刹车片，相继研究了陶瓷、树脂基、铝基、铁基等，为了满足刹车片制动性能、抗衰退性能、恢复性能与舒适性能等从速度、温度、压力等环境条件，材料的加工工艺等方面都进行了研究[4]。当然国外对于刹车片的研究也是比较多的。p.d. neis在其文章中研究了刹车片表面结构以及材料性能对于摩擦力的影响，研究表明对于接触表面刚度较大不产生变形以及次级接触平面有初级平面作为支撑的面产生的摩擦力相比其他情况要大[1]；k.w. liew研究发现在nabp, abp and cmbp 三种材料的摩擦系数，摩擦温度以及磨损程度在不同速度，名义压力和滑行距离下的情况对比，发现不含石棉的刹车片材料具有更好的摩擦性能[2]。u.d.idrisa提出因为石棉纤维的致癌性我们要避免使用，同时提出可以用香蕉皮的成分来替代石棉纤维进行刹车片背板的生产[3]。这样也就实现了刹车片制造环保的要求，可以看出来国内外围绕刹车片进行了很多的研究，这就凸显其在我们生活中的重要性，也告诉我们要更加关注这方面的相关知识。分析以往的刹车片背板成形工艺可以发现有一些不足，故希望通过研究寻找一种更加有效的生产方法。

刹车片背板是汽车制动系统中的一个重要零件， 其生产通常用冲压工艺来实现。刹车片背板所用材 料厚度较大（一般为 5 ~ 8mm），而且零件厚度有较 大的变化，这就给成形带来很大的困难。如图 1 所 示的刹车片背板，材料厚度为 6mm，但其两端弯曲 部分的平均厚度只有 2.65mm，其最薄处为 1.8mm， 材料减薄量达 70%，成形非常困难。采用了大 型有限元仿真软件对成形过程进行数值模拟，并根 据有限元分析结果，提出了弯曲—挤压复合的成形工艺，很好地解决了这一难题。由于变形仅发生在工件的两端，为简化计算，忽略弯曲线两端的折线，可将弯挤过程看作平面变形。利用美国 sftc 公司的大型体积成形仿真软件 deform 进行成形过程数值模拟，模拟的目的是优化弯挤凸、凹模间隙，寻找弯挤能达到的最小厚度， 同时计算坯料展开长度，确定冲裁下料尺寸。通过数值模拟可以精确地了解在冲压过程中板料各部分的应力、应变变化，分析可能出现的成型缺陷。不仅避免了制作合格模具的繁琐工序，有效缩短了模具制造的周期，而且大幅度提高了模具制造的精度和产品成形质量。

本次刹车片背板弯挤成形工艺研究及模具设计需要综合运用之前所学习的理论以及我们做课程设计的一些实践知识，先进行课题分析，用分析的结果来确定工艺方案，最后用确定的方案来设计模具。让我们能从该过程中更好地理解和掌握模具设计的相关知识，加深对理论知识的理解，同时也锻炼了我们的设计水平和实践能力。该刹车片的弯曲—挤压复合的成形工艺与模具设计实践证明，要设计好成形模，首先应该对冲裁下料尺寸作出比较准确的模拟计算，从成形件端面质量到工件的弯曲高度以及相应的工件圆角半径等各方面联合考虑，设计出最合适的模具尺寸。

2. 研究的基本内容与方案

刹车片背板是汽车制动系统中的一个重要零件。通过查阅参考文献，对刹车片背板成形过程进行有限元模拟分析，完成成形工艺的设计和计算，选择弯曲—挤压复合的成形工艺，并设计相应模具进行生产。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：工艺方案选择比较与确定

第6－8周：模具装配图草稿，模具装配图绘制

4. 参考文献（12篇以上）

[1]neis,p.d;ferreira,n.f;fekete,g;matozo,l.t;masotti,d.towards a better understanding of the structures existing on the surface of brake pads[j].tribology internationalvolume 105, january 2017, pages 135–147.

[2]liew,kw;nirmal,u. frictional performance evaluation of newly designed brake pad materials[j].materials amp; design volume 48, june 2013, pages 25–33.

[3]u.d.idrisa,v.s.aigbodionb,i.j.abubakarc,c.i.nwoyed.eco-friendly asbestos free brake-pad: using banana peels[j].journal of king saud university - engineering sciences volume 27, issue 2, july 2015, pages 185–192.