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拉深件展开尺寸是拉深可行性分析中计算拉深系数与拉深次数的前提条件,现有冲压手册或教材对于复杂拉深件的展开尺寸计算尚未论述。复杂拉深件的冲压生产中,模具设计者凭经验估计拉深可行性,设计制造拉深模进行反复试压,根据试压件的形变状态,缺陷形貌,制定坯料展开尺寸和形状,周期较长,因而生产成本高,经济效益不佳。 本文提出了复杂拉深件展开尺寸的计算方法。计算方法之一为K值法:作拉深件水平投影图,在该投影图面积方程中引入K值,利用面积相等原理解方程,求得K值,沿水平投影外沿加上K值,即为毛坯图的外廓形状。计算方法之二为拉深线法:沿拉深件水平投影图外廓,在任意点作该点切线的法线,在该法线上以该点拉深件的高度为量,在法线上取截点。将沿外廓所作法线上截点点点相连即成为拉深件毛坯的外廓形状。 在这两种计算方法获得的展开尺寸和坯料形状的基础上,对椭圆件、斜截面圆筒形件、盒形件等等高非规则、不等高非规则拉深件的拉深工艺分析进行了系统的理论分析和研究,介绍了上述拉深件的拉深可行性分析程序和判断条件,通过计算复杂拉深件拉深系数和拉深次数,制造了试验拉深模具进行了一系列的拉深试验,得出了与拉深工艺分析与计算结论较相吻合的拉深结果,同时制定了复杂拉深件冲压生产流程,避免了复杂拉深件拉深过程中的失稳起皱和开裂现象。 对基于复杂拉深件展开尺寸计算的模具设计也作了详细的论述,指出了现有复杂拉深件模具设计制造程序的不合理性,本文在复杂拉深件展开尺寸基础上自动生成冲裁中心、冲裁周长,运用材料力学中杆件强度及抗失稳条件,实现对冲压模具参数的自动计算,简化了冲压模具弹性元件、打料装置的设计过程,给出了冲压模具结构设计流程,使得模具材料核算,制造过程,冲压方式更趋合理,缩短了模具设计制造周期,降低了产品生产成本。 利用上述两种计算方法得到的不同类型的拉深结果,应用于实际冲压生产,如汽车制动阀安装板,获得了较理想的装配要求。