◇重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吳 飛

拉深零件的展開尺寸對(duì)工廠的制作成本有重大影響。本文先說明了圓筒形拉深零件的展開尺寸的計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，又分析了低盒形拉深零件的展開計(jì)算方法，并用實(shí)例加以說明。

1 序言

拉深成形（又叫壓延成形）是鈑金工藝中的核心技術(shù)之一。它是將平的板料（或空心半成品）利用拉深模壓制成一個(gè)開口的空心零件。一般的有底筒類零件和盒類零件都是通過拉深成形來制造的。

拉深零件的展開尺寸的計(jì)算，對(duì)于保證零件的質(zhì)量和精度，降低制造成本都起著非常重要的作用。

2 預(yù)備知識(shí)：筒形零件展開尺寸的計(jì)算方法

要弄清低盒形零件的展開尺寸的計(jì)算方法，必須先弄清圓筒形零件的展開尺寸的計(jì)算方法。因?yàn)榈秃行瘟慵墓战翘巿A角的展開，是被當(dāng)成四分之一個(gè)圓筒來處理的。

筒形零件的展開圖尺寸計(jì)算的原則是：展開圖的形狀是圓形，展開圖的面積等于筒形零件的表面積（不計(jì)板厚）

如圖1所示為筒形零件。它的表面可以分為三部份，上部為一圓柱面，中部為一四分之一的圓環(huán)面，底部為一圓面。設(shè)其表面積分別為f1、f2、f3。則（以下這些公式見文獻(xiàn)2、3、4）：

圖1 筒形零件及其分解

故筒形零件的表面積為

3 低盒形零件展開尺寸的計(jì)算

（1）低盒形零件的特點(diǎn)（見圖2）。盒形零件的四個(gè)拐角部份為四分之一圓筒，其余部分為直邊。在拉深時(shí)，直邊的變形較簡(jiǎn)單，為彎曲變形。四分之一圓筒的變形則為圓筒的拉深變形。

圖2 低盒形零件立體圖

低盒形零件一般是指一次就能拉深成形的盒形件，一般情況下，其高度h應(yīng)小于其短邊長(zhǎng)度B.其拐角部分的半徑r'對(duì)拉深成形的影響很大。r’越小，拉深成形越困難，故一次拉深成形的低盒形零件高度h也應(yīng)越小。

工廠實(shí)踐表明，對(duì)于低碳鋼制成的無凸緣的低盒形零件，r'與h的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：r'=0.05B,h=(0.26-0.3)B；r'=0.1B,h=(0.45-0.55)B；r'=0.2B,h=(0.7-0.9)B；r'=0.3B,h=(0.85-1.0)B。

（2）展開尺寸的確定。我們的展開方法是：低盒形零件的直邊按彎曲零件展開，其四個(gè)拐角處按四分之一圓筒形拉深零件展開。這樣畫出的展開圖一般在彎曲與拉深的相接處是不連續(xù)的。這時(shí)，我們應(yīng)根據(jù)面積不變?cè)?，把它圓整成為平滑連續(xù)的曲線。這才是它正常的展開圖。

低盒形零件如圖3所示，不考慮板厚。它的拐角部分（占整體的四分之一）的展開圖的畫法如下（見圖4）。

圖3 低盒形零件三視圖

圖4 低盒形零件四分之一展開圖

a、直邊按彎曲零件展開，成一矩形，寬度為L(zhǎng)

（上式中，d=2r'）

c、畫出矩形與扇形連接處的形狀曲線abcd。

d、設(shè)e,f分別為ab和cd之中點(diǎn)，過e,f分別作圓弧R的切線，切點(diǎn)分別為t,s。切線與展開圖的垂直邊，水平邊之交點(diǎn)分別為m，n。

e、作半徑為R的圓弧，分別與展開圖左上角及右下角的鈍角∠emm'和∠fnn'的兩邊相切，其中二切點(diǎn)分別為m',n'。

f、平滑曲線m'tsn'就是拐角處的展開圖。這是因?yàn)槿サ舻亩€(gè)曲邊三角形之面積等于增加的二個(gè)曲邊三角形之面積。

實(shí)踐證明，這種方法確定的毛坯的展開尺寸非常準(zhǔn)確。

實(shí)例見下：

【例】：已知一低盒形零件之尺寸如圖5，求其展開圖之尺寸。（圖中h=20, B=40, r=2, r'=5）

圖5 一個(gè)具體的低盒形零件

解：此零件的四個(gè)拐角中的一個(gè)（零件的四分之一）的展開如下（見圖6）。

圖6 一個(gè)具體的低盒形零件四分之一展開圖

a、直角彎曲部分展開成一矩形，寬度L為：

（上式中，d=2r'）

c、畫出矩形與扇形連接處的形狀曲線abcd。

d、設(shè)e，f分別為ab和cd之中點(diǎn)，過e，f分別作圓弧R的切線，切點(diǎn)分別為t,s。切線與展開圖的垂直邊，水平邊之交點(diǎn)分別為m',n'。

e、用半徑為R=14.14的圓弧，分別與展開圖上的鈍角∠tmm'和∠snn'的兩邊相切，其中二切點(diǎn)分別為m',n'。

f、平滑曲線m'tsn'即為拐角處的展開圖。

g、用鏡象的方法，即可得到這個(gè)低盒形零件的全體展開圖（見圖7）。

圖7 低盒形零件完全展開圖