毛坯形狀是影響板料成形的重要工藝因素之一。毛坯的優(yōu)化設(shè)計一直是研究人員關(guān)注的問題。早期的設(shè)計方法如經(jīng)驗法、幾何映射法、滑移線法等采用了一些近似條件，在求解過程中只考慮零件的形狀，而忽略了壓邊力、拉深筋、摩擦潤滑等參數(shù)的影響，誤差較大，而復(fù)雜成形件或拉延件的原始毛坯形狀與尺寸的確定卻關(guān)系到成形及拉延是否合格及產(chǎn)品品質(zhì)。而且根據(jù)拉延或成形前后體積或重量不變，拉延或成形前后表面積基本不變，因而也僅僅局限于簡單幾何形狀的回轉(zhuǎn)體如杯形件。稍復(fù)雜的規(guī)則回轉(zhuǎn)體一般采用久里金法則近似算法才能計算出原始毛坯形狀與尺寸。所以，一般對于復(fù)雜成形件或拉延件的原始毛坯形狀與尺寸的確定通常采用試錯法進(jìn)行，即根據(jù)經(jīng)驗或相似法則取大致接近真實毛坯形狀的板塊，不斷地試壓和修正，直到獲得真實毛坯形狀與尺寸。再根據(jù)真實毛坯形狀與尺寸設(shè)計落料模落料或其他加工方法下料。如此，將影響模具的設(shè)計制造周期。為此，筆者提出一種簡易的復(fù)雜成形件或拉延件的原始毛坯形狀與尺寸的確定方法，采用先在接近真實毛坯形狀的板塊上，按一定幾何規(guī)律畫出圓形或其他規(guī)則幾何圖形，并編出相應(yīng)的序號。試壓后，將沿成形件或拉延件的口部一周上的序號連接起來，再來連接確定原始板坯上序號，即可得到比較真實的毛坯形狀與尺寸。

　　某載重車產(chǎn)品的汽車制動閥安裝板，材料08Al，厚度t=2mm，尺寸不大，精度一般，類似于一盒形件，但是沿周高度不平齊，一處是直邊圍繞。所以不完全是拉深件，只能算是一般的成形零件，不會存在如拉深件拉裂的問題。但由于產(chǎn)品研發(fā)及投放市場周期的影響，對該產(chǎn)品零件的設(shè)計制造周期要求極短，而該產(chǎn)品一般沖壓生產(chǎn)工藝流程是落料沖孔工序和成形工序，所以，與之相應(yīng)的設(shè)計制造落料模和成形模要求在盡短的時間內(nèi)完成。

　　以往，此類零件的生產(chǎn)工藝是先設(shè)計制造成形模，由成形模上通過毛坯的不斷地試錯方法，這個試錯時間是比較長的，因為在試錯過程中，一般根據(jù)經(jīng)驗來不斷修正試錯的毛坯形狀與尺寸，直到試出比較符合真實坯件的初始毛坯。如此，比較延誤落料模的設(shè)計與制造，而且落料模必需在成形模完成后并經(jīng)試錯后得到真實的初始毛坯才能設(shè)計制造。在實際生產(chǎn)中類似的拉成形件還有很多，如果完全通過試錯的方法取得毛坯形狀與尺寸是比較困難的，有些零件特別是一些拉深件，采用試錯的方法可能并不準(zhǔn)確。因此，有必要確定一種比較簡單的方法來獲得真實的初始毛坯。

　　2毛坯展開方法

　　2.1毛坯展開方法

　　根據(jù)相似原理選取初始毛坯形狀與尺寸，毛坯形狀與尺寸取直邊而且是零件最大高度，采用彎曲件展開。相當(dāng)于按零件的水平投影形狀沿周放大相同的距離。為方便起見，將此坯料變成矩形板料。在此矩形板劃上規(guī)律的網(wǎng)格，如矩形網(wǎng)格，并在交線上畫小圓，圓內(nèi)按規(guī)律標(biāo)好或?qū)懞孟鄳?yīng)的數(shù)字。數(shù)字編號只是為了容易辯識，其他符號也可以。準(zhǔn)備兩塊這樣的板料。其中的一塊進(jìn)行試壓，試壓后根據(jù)成形件的外形找到相對應(yīng)的數(shù)字編號，在另一塊板料上也同樣找到相對應(yīng)的數(shù)

　　2.2準(zhǔn)確性分析

　　試壓毛坯雖然足夠大，但同樣可能產(chǎn)生所選擇的矩形毛坯過大或過小，因此，就有可能產(chǎn)生落在零件外形上的點會隨著矩形毛坯大小而改變，如果發(fā)生這種情況，則真實的零件的形狀與尺寸就會略有不同。但是，一般情況下認(rèn)為成形力與毛坯大小無關(guān)，成形力主要與成形件周長有關(guān)，成形力

　　P=ltσb

　　式中：P—成形力，N;l—成形件周長，mm;t—材料厚度，mm;σb—強度極限，MPa。

　　為了使毛坯選擇標(biāo)寫序號方便，或者有足夠的面積，就要求試壓時取的毛坯比實際毛坯要大，因此，在成形過程中會發(fā)生材料的堆積而起皺，在這種情況下成形時就要選擇壓邊圈。壓邊圈的作用是防止成形過程中發(fā)生起皺，還有一個作用是經(jīng)壓邊圈作用下的成形類似于拉深成形，零件在成形后難以再發(fā)生回彈或者回彈會大大削弱。這不但提高了成形件的質(zhì)量，而且由于采用了壓邊圈，壓邊圈的正壓力與所接觸的板料面積產(chǎn)生的摩擦阻力與成形力構(gòu)成一對互為相反的平衡力。成形時毛坯最外緣產(chǎn)生的切向壓力最大并發(fā)生材料堆積，摩擦阻力發(fā)生在毛坯最外緣，成形力在凹模入口，在此之間，毛坯面積只要在合理的范圍內(nèi)，根據(jù)有限單元法求解，如取有限單元網(wǎng)格為三角形網(wǎng)格，同一節(jié)點的位移發(fā)生差值非常之小到可忽略不計。因此，該方法可得到非常精確的毛坯。

　　根據(jù)網(wǎng)格編號試壓求解到的成形前毛坯，成形后得到完全達(dá)到形狀和尺寸要求的汽車制動閥

　　安裝板。

　　3結(jié)語

　　依賴于經(jīng)驗的成形件毛坯估算難以獲得精確的毛坯形狀與尺寸，而不斷地試錯的方法會影響模具的生產(chǎn)周期與成本;采用網(wǎng)格編號試壓只需一次就可得到真實的毛坯形狀與尺寸，而且網(wǎng)格越細(xì)密精度越高;該方法經(jīng)濟性好，模具制造周期縮短。成形時采用壓邊圈，能提高成形件壓制的質(zhì)量。