毕业设计(论文)题目：制动杠杆冲压模具设计

一、研究的背景和意义 背景：当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需 求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的发展 与人们的生活关系越来越紧密。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为 衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质 量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。我们利用 模具加工各种的工件，以便来满足人们的需要，模具的发展给我们带来了新的生 活，新的时代。 因此这次我的毕业设计选择设计一个模具以便检验自己所学模具有关方面 的知识是否牢固。由于产品的材料和工艺特性不同，生产用的设备也各异，模具 种类繁多，但用的最为广泛的大约有以下几种：冷冲压模、塑料成型模、锻造模、 精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模、窑业制品模、食品糖果模、 建材用模等。其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高。 意义：本次毕业设计的课题为制动杆冲压模具设计，采用冷冲压的加工方式， 这种加工方法与其他加工方式有着显著优势。制动杠杆是制动系统重要的组成部 分,力放大是其最基本的功用。本次设计的是一种生产制动杠杆的冲压模具。对 所需生产零件制动杠杆进行冲压工艺性分析，参考零件的形状尺寸，精度等提出 相应模具合理的工艺方案和结构形式。设计内容包括工艺性分析、拟定零件的工 艺方案及模具结构、排样裁板、主要工作件间隙的确定、冲压力和压力中心的计 算、压力机的选取,冲模刃口尺寸及公差的计算、各主要零件结构尺寸的确定、 设计并绘制总装图和和部分零件图以及加工工艺的制定。在所有的参数计算完 后,对模具的装配方案,对主要零件的设计和装配技术要求都进行了分析。该模具 提高了制件质量和生产效率,制件质量符合生产要求。制动杠杆的尺寸精度由模具 来保证，具有一模一样的特征，与铸造和机加工相比，质量稳定，互换性好。由于 利用冲压模具加工，所以可获得其它加工方法所不能或难以制造的，壁薄、重量轻、 刚性好、表面质量高、形状复杂的防尘罩。制动杠杆模具成型，加工一般不需要加

热毛坯，也不像切削加工那样，大量切削金属，所以它不但节能，而且节约金属。 对于普通铸造以及机加工制造制动杠杆的耗时耗力，冷冲压工艺制造制动杆只需要 一套模具及相应的配件，在相同的时间内即可大量生产，省时省力。所以使用冷冲 压来制造是一种高效率的加工方法。

二、文献综述

1.1 冲压模具国内发展现状 在中国，人们已经越来越认识到模具再制造中的重要基础地位，认识到模具技

术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上 决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，加 大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。

在我国现代模具生产中 60％-90％的工业产品需要使用模具加工，模具工业 以成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在很大程度上依赖模具生产， 特别是汽车、轻工、电子、行空等行业尤为突出。目前，中国 17000 多个模具生

产厂点，从业人数约 50 多万。工业总产值中企业资产自用的约占三分之二，作 为商品销售的约占三分之一，在模具工业的总产值中，冲压模具占 50%，塑料模 具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%。而作为制造业基础的机 械行业，模具国际生产技术协会预测，21 世纪机械制造行业的零件，其粗加工 的 7 和精加工的 5 都依靠模具完成。目前，中国 17000 多个模具生产厂点，从业人

数约 50 多万。工业总产值中企业资产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三 分之一，在模具工业的总产值中，冲压模具占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约 占 6%，其它各类模具约占 11%。因此，模具工业已成为国民经济的重要工业。

1.2 冲压模具国内发展趋势 目前，我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中冲压模具占模具总量

的 40%以上但在整个冲压模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日 本等发达国家相比还存在相当大的差距。在设计制造方法、手段上己基本达到了 国际水平，其结构功能方面也接近国际水半，在冲压模具国产化进程中前进了一 步。但在制造质量精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。

根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行 业结构调整后，将呈现十大发展趋势:一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来 越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将 逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模 具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八 是压铸模的比例不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要 求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具 比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化。

1.3 冲压模具国外发展现状及发展趋势 模具工业发展其中重要的一环是冲压模具的技术，冲压模具技术又涉及到多

学科的交叉。冲压模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低 已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。世界上许多国家特别是一些工业 发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进制造技 术和设备，提高模具制造水平，已取得了显著的经济效益。美国是世界上超级经 济大国，也是世界冲压模具工业的领先国家，早在 20 世纪 80 年代末，美国模具

行业有一万两千多个企业，从业人员有十七万多人，模具总产值达 64.47 亿美元。

日本冲压模具工业从 1957 年开始发展起来的，当年模具总产值仅有 106 日元，

到 1998 年总产值己超过 4.8 万亿日元，在短短的 40 余年内增加了 460 倍，这也 是日本经济能迅速发展并在国际市场上占有一定优势的重要原因之一。

纵观世界经济的发展，冲压模具工业在经济繁荣和经济萧条时代都不可或 缺。经济发展较快时，产品畅销，自然要求模具能跟上，而经济发展滞缓期，产 品不畅销，企业必然想法设法开发新产品，这同样会给模具带来强劲需求，因此， 国内外行家都称现代冲压模具工业是不衰的工业。

目前，国外的模具制造产业发展的相当迅速。首先，国外的模具制造企业的人 数一般不超过百人，大部分模具制造厂人数在五十人以下，其人员结构安排的也非 常合理。但是，国外的模具制造产业对模具人员专业素质要求较高，要求其技术人 员一专多能。其次，国外的模具制造产业在技术水平上具有一定的实力，CAD/CAM/CAE 技术的应用比较广泛，快速原型、逆向工程制造模具使用也比较多，这些都成为国 外模具制造产业发展的优势。

然而现在，世界模具时常供不应求。近几年，世界冲压模具市场总量一直为 600-650 亿美元左右，其中美国、日本、法国、瑞士等国一年出口冲压模具约占 本国模具总产量的 1/4 可见研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进 国民经济的发展有着特别重要的意义。冲压模具在日本被誉为“进入富裕社会的 原动力”，在德国则冠之为“金属加工业中的帝王”，在罗马视为“磁力工业”。 可以断言，随着工业生产的迅速发展，冲压模具工业在国民经济发展中将发挥越 来越重要的作用。

三、研究的主要内容和方法

1.内容 根据产品，进行冲压工艺分析。进行工艺方案比较，确定合理的方案，选定

合理的模具结构形式。模具类型的选择，定位方式的选择，确定送料方式，导向 方式的选择。工作零件刃口尺寸计算。卸料装置中弹性元件的计算。模具零部件 结构设计。其他模具零件结构尺寸的设计，模架的设计。绘制模具装配图及部分 零件图。编写设计说明书。

2.研究步骤、方法及措施

2.1 工艺方案的确定

本次设计为制动杆的设计，需要经过 3 道工序，落料，拉伸，冲孔，经思考， 决定使用落料拉伸复合模加一道冲孔单序模完成加工，这样做冲压件的形位精度 和尺寸精度容易保证，并且可以显著提高加工效率。

2.2 制动杆模具结构 模具结构分析与设计包括工作部分，模架，冲模的辅助装置与辅助机构。凸

模的结构形式，主要根据冲裁件的形状大小尺寸决定，并结合加工及装配工艺等 实际确定。凸模在上模板的正确固定方法有台肩固定，螺钉，销钉固定等；凹模 的固定方式采用为螺钉和销钉配合使用。卸料装置，采用弹性卸料装置便于操作， 因为冲孔落料是复合在一起的，工件不能从模具上直接的排出。所以要设计把工 件排出的机构。

2.3 制动杆模具刃口尺寸计算及相关尺寸计算 根据教材文献，通过已有数据计算出毛坯的直径，判断能否一次拉伸成型，

落料与首次拉伸复合工序力计算，初选压力机的计算，凹凸模工作尺寸及公差计 算，凸模通气孔尺寸计算等。

2.4 制动杆冲孔模主要零部件的加工 模具主要零件设计计算包括工作零件，定位零件，压料、卸料及出见零件、

导向零件，固定零件，紧固及其他零件。

四、主要参考文献

[1]  庞飞.  永磁同步电动滚筒在矿用带式输送机的应用[J].  能源与节能, 2017,  6:

20-21.

[2]  曹帅.  新型电动滚筒在备煤输送机中的应用[J].  煤矿现代化, 2016, 2: 14-15.

[3]  谢江伟.  矿用带式输送机驱动技术及系统分析[J].  技术与市场, 2016, 7:

132-133.

[4]  荆林山.  首钢长钢炼铁厂 4 号烧结机铺底料皮带机传动装置改造[J]. 山西冶

金, 2016, 3: 68-70.

[5]  栾世奇.  工作面自移式转载机受料机构的设计[J].  科技创新与应用, 2017,

18: 11-12.

[6]  武月平.  煤矿用胶带输送机一般结构件的选型[J].  同煤科技, 2016, 1: 39-41.

[7]  张志飞.  煤矿井下带式输送机驱动系统浅析[J]. 煤矿现代化 , 2015, 4:

134-136.

[8]  王金和,陈鑫,李升文.  可伸缩式带式输送机的研制[J].  矿山机械, 2008, 23:

81-82.

[9]  王素新.  用摆线针轮减速器改造带式输送机驱动装置[J].  起重运输机械,