不銹鋼板材沖壓是利用沖模使板材產生分離或成型的加工方法。沖壓一般是冷態，即室溫下進行，當香蕉視頻app蘋果:不銹鋼板坯料厚度大于8~10mm時，就需要在加熱的情況下再成型。沖(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)廣泛(fan)應用(yong)于航(hang)天、航(hang)空、汽(qi)車、儀表等構件的(de)成(cheng)(cheng)型(xing)加工。沖壓過程中，香蕉視頻app蘋果:不銹鋼薄板的邊部由壓邊圈夾持，在凸模和凹模共同作用下，使薄板坯料向凹模移動產生塑性變形，將平板坯料加工成所需要的形狀零件。薄板拉深成型，如圖4-1所示。薄板脹形成型，見圖4-2。成型過程中金屬板料向凹模移動的量，是由沖模壓環的壓力大小所控制的。
沖壓(ya)成(cheng)型的(de)特(te)點：
①. 可(ke)沖(chong)壓(ya)出(chu)成型形(xing)狀復雜的(de)沖(chong)壓(ya)件，而且廢料(liao)少；
②. 產品(pin)具有足夠高的精度(du)和較(jiao)低的表面粗糙(cao)度(du)，而且互換性好；
③. 沖(chong)壓件重量輕，材(cai)料消耗少，強度、剛(gang)性(xing)高；
④. 操作簡單(dan)，便于自動化，生(sheng)產效率(lv)高(gao)；
⑤. 模具復雜(za)，適于(yu)大批量生產。
進行沖壓加工的設備一般包括有：下料的剪機；沖壓成型(xing)的沖床。
一、分離(li)工序
分離(li)工序是(shi)使坯料的(de)一部分與(yu)另一部分相互分離(li)的(de)工序，通常(chang)
又稱為落(luo)料及沖孔(kong)（沖裁）。
坯料的沖裁(cai)按(an)封閉(bi)輪廓分(fen)離(li)可分(fen)為：
①. 落料： 被(bei)分離的部分為(wei)成品，而周邊(bian)為(wei)廢料。
②. 沖孔： 被分(fen)(fen)離的部分(fen)(fen)為廢料，而(er)周(zhou)邊是成品。
1. 沖裁變形過程
常用金屬(shu)材料的沖(chong)裁(cai)過(guo)程(cheng)大致可以(yi)分(fen)成(cheng)以(yi)下三個階段。
①. 彈性變形(xing)階段
沖頭(tou)接觸(chu)板料后，開始壓(ya)縮材(cai)(cai)(cai)料，并使材(cai)(cai)(cai)料產生(sheng)彈性壓(ya)縮、拉伸與(yu)彎曲等變形。這時沖頭(tou)略(lve)(lve)擠入材(cai)(cai)(cai)料，材(cai)(cai)(cai)料的(de)另一側也(ye)略(lve)(lve)擠入凹模(mo)。隨著沖頭(tou)繼續壓(ya)人，材(cai)(cai)(cai)料內的(de)應力達到彈性極限。此時，凸模(mo)下的(de)材(cai)(cai)(cai)料略(lve)(lve)有彎曲，凹模(mo)上(shang)的(de)材(cai)(cai)(cai)料則向上(shang)翹(qiao)。間隙越大，彎曲和上(shang)翹(qiao)越嚴重。
②. 塑性(xing)變(bian)形階(jie)段
當沖(chong)頭(tou)繼續壓(ya)入，壓(ya)力(li)增(zeng)加，材(cai)料(liao)(liao)(liao)內(nei)的應力(li)達到屈(qu)服極限時(shi)(shi)便開(kai)始進入塑(su)性(xing)變(bian)(bian)(bian)形階段(duan)。這時(shi)(shi)沖(chong)頭(tou)擠入材(cai)料(liao)(liao)(liao)的深度(du)(du)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大，即塑(su)性(xing)變(bian)(bian)(bian)形程度(du)(du)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大，材(cai)料(liao)(liao)(liao)內(nei)部(bu)的拉(la)應力(li)和彎矩(ju)都增(zeng)大，變(bian)(bian)(bian)形區(qu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)硬化加劇，沖(chong)裁(cai)變(bian)(bian)(bian)形力(li)不斷增(zeng)大，直到刃口附近的材(cai)料(liao)(liao)(liao)由(you)于拉(la)應力(li)的作用(yong)出現(xian)微裂(lie)紋(wen)時(shi)(shi)，沖(chong)裁(cai)變(bian)(bian)(bian)形力(li)達到最大值。材(cai)料(liao)(liao)(liao)出現(xian)微裂(lie)紋(wen)，說明材(cai)料(liao)(liao)(liao)開(kai)始被破壞(huai)，因而(er)塑(su)性(xing)變(bian)(bian)(bian)形階段(duan)告終。由(you)于存(cun)在(zai)沖(chong)模間隙，這個階段(duan)中除了剪切變(bian)(bian)(bian)形處(chu)，沖(chong)裁(cai)區(qu)還產生彎曲和拉(la)伸，顯然間隙越大，彎曲和拉(la)伸也(ye)越大。
③. 斷裂(lie)分離階段
沖頭(tou)仍(reng)然不斷地繼續壓(ya)人，已形成的上(shang)、下(xia)微裂紋逐漸擴大并向材(cai)料(liao)內(nei)延伸，當上(shang)、下(xia)兩裂紋相遇重合時，材(cai)料(liao)便被剪斷分離。
沖裁過(guo)程的(de)變形是很復雜(za)的(de)，除了剪切變形外，還存在拉(la)深、彎曲、橫向(xiang)擠壓等變形。所(suo)以，沖裁件及廢料(liao)的(de)平面(mian)不平整，常有(you)翹曲現象。
2. 凸(tu)、凹模間隙
凸(tu)、凹(ao)模間(jian)隙的大(da)小直接影(ying)響斷面(mian)質量、模具(ju)壽命、卸料(liao)力、推件(jian)(jian)力、沖裁力和沖裁件(jian)(jian)的尺寸(cun)精度，因此必(bi)須嚴格掌握和控制(zhi)。
間隙過大(da)：①. 材料拉(la)應力大(da)，塑性變形階段過早結束；②. 亮帶小(xiao)，剪(jian)裂帶、毛(mao)刺大(da)；③. 卸料力和推件力小(xiao)。
間隙過(guo)小：①. 壓應(ying)力大、拉應(ying)力小，可抑(yi)制裂紋(wen)；②. 凸模刃口裂紋(wen)正常向外，毛刺增大；③. 凸模與沖孔、凹模與落料之(zhi)間摩(mo)擦增大；④. 降(jiang)低模具(ju)壽命。
總之，沖(chong)裁(cai)件(jian)斷面質量(liang)要(yao)求(qiu)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，應選用較(jiao)(jiao)小(xiao)間(jian)(jian)隙(xi)；沖(chong)裁(cai)件(jian)斷面質量(liang)無(wu)嚴格要(yao)求(qiu)時(shi)，可選用較(jiao)(jiao)大(da)間(jian)(jian)隙(xi)。一般來說間(jian)(jian)隙(xi)范圍在5%~10%的板厚(hou)，既可以提(ti)高(gao)(gao)沖(chong)裁(cai)件(jian)斷面質量(liang)，還有(you)利于(yu)提(ti)高(gao)(gao)沖(chong)模壽命。
3. 凸、凹模刃口尺(chi)寸(cun)確定及沖(chong)床(chuang)噸(dun)位的選擇
沖孔(kong)(kong)模(mo)：①. 以沖孔(kong)(kong)件(jian)來確定凸模(mo)尺寸(cun)，考(kao)慮磨損，凸模(mo)選孔(kong)(kong)的最(zui)大(da)尺寸(cun)（公(gong)差允(yun)許內）；②. 以凸模(mo)為(wei)基準，加上間(jian)隙，設計凹模(mo)。沖裁（落料）
模(mo)(mo)具：①. 以(yi)沖裁(cai)料件來確定凹模(mo)(mo)刃口尺(chi)寸，考慮凹模(mo)(mo)的(de)磨(mo)損和沖裁(cai)精度，凹模(mo)(mo)刃口尺(chi)寸取公差范圍最小值(zhi)；②. 以(yi)凹模(mo)(mo)尺(chi)寸為基準，減去間隙，設計沖模(mo)(mo)。
沖(chong)床噸(dun)(dun)位的選(xuan)(xuan)擇：在選(xuan)(xuan)擇沖(chong)床噸(dun)(dun)位時，應以(yi)模(mo)具強(qiang)度(du)為依據。
平刃(ren)沖(chong)模的(de)沖(chong)裁(cai)力P為：
P=KLδτ，N 式中 L-沖裁(cai)周邊長度，mm; δ－坯料厚度，mm; τ－抗(kang)剪強度，MPa; K-系(xi)數，間(jian)隙不均，刃口鈍化等。
4. 沖裁件的排(pai)樣
沖(chong)裁(cai)(cai)時沖(chong)裁(cai)(cai)件(jian)的排(pai)樣是一項精細(xi)的工作(zuo)，排(pai)樣既(ji)要(yao)保證沖(chong)裁(cai)(cai)質量，還要(yao)做到(dao)不浪(lang)費原材料。
①. 排樣合理，可以提(ti)高材(cai)料利用率(lv)。
無搭邊(bian)排(pai)樣：落料(liao)件形狀的一個邊(bian)作為另(ling)一個落料(liao)件邊(bian)緣，材料(liao)利(li)用率高(gao)，尺寸不(bu)準(zhun)，毛刺不(bu)在同(tong)一平面上。
有(you)搭邊排樣：各落料(liao)件(jian)之(zhi)間有(you)一定尺寸的距離，毛刺小，并在同一平(ping)面上(shang)，尺寸精(jing)確，但(dan)造(zao)成(cheng)一定材(cai)料(liao)的浪費。
②. 修整
利用修整模沿沖(chong)裁(cai)(cai)件(jian)外緣或內孔(kong)刮削一層薄金屬，以切掉普通沖(chong)裁(cai)(cai)時(shi)，在沖(chong)裁(cai)(cai)件(jian)斷面(mian)上存留的剪裂帶、毛刺，提高沖(chong)裁(cai)(cai)件(jian)的尺寸(cun)精度(du)和降(jiang)低(di)表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)。
外(wai)緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖(chong)裁件外(wai)形。內緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖(chong)裁件內孔。與(yu)切削加(jia)工相似，間隙(xi)小，可(ke)采用負間隙(xi)，凸(tu)模大(da)于凹模。精度達IT6~IT7,表面粗(cu)糙(cao)度為Ra為0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切斷
用剪床或沖模(mo)把(ba)板(ban)料沿(yan)不封閉輪廓(kuo)進行分離的工序。
剪切(qie)：一般條料是(shi)由大板料剪成。
沖(chong)模：生產用于形狀簡單、精(jing)度要求不高的平板件(jian)。
二(er)、變形工序(xu)
變形工(gong)序是(shi)使坯(pi)料的一(yi)部分(fen)相對于另一(yi)部分(fen)產生位(wei)移，而且不(bu)發生破裂的工(gong)序。使坯(pi)料發生變形的工(gong)序包括有：拉深(shen)、彎曲、翻(fan)邊、成(cheng)型等。
1. 拉深
拉深是(shi)利(li)用(yong)專(zhuan)用(yong)模具將(jiang)沖裁或(huo)剪裁后所得到的(de)平板坯料(liao)制成開口的(de)空(kong)心件的(de)一種沖壓(ya)工藝方法。
其特點是板料在凸模的帶動(dong)下(xia)，可以向凹模內流動(dong)，即依靠材料的流動(dong)性和(he)延(yan)伸率成型，如圖4-1所示(shi)。
拉深(shen)(shen)(shen)(shen)可分為無壓邊圈(quan)拉深(shen)(shen)(shen)(shen)和有(you)(you)(you)壓邊圈(quan)拉深(shen)(shen)(shen)(shen)兩種(zhong)。只有(you)(you)(you)當法(fa)蘭尺寸保證(zheng)不會起(qi)皺時，才(cai)有(you)(you)(you)可能(neng)完成無壓邊圈(quan)拉深(shen)(shen)(shen)(shen)。毛坯越(yue)厚，法(fa)蘭就(jiu)越(yue)不易(yi)失穩。首次拉深(shen)(shen)(shen)(shen)不起(qi)皺的條件是：
D-d≤(18~22)δ 式中 D--毛坯直(zhi)徑(jing)，mm; d--成型直(zhi)徑(jing)，mm; δ-毛坯厚度(du)，mm.
對于(yu)有(you)壓(ya)邊(bian)(bian)圈的(de)拉(la)深，由于(yu)拉(la)深過程中毛坯邊(bian)(bian)緣變厚，所以壓(ya)邊(bian)(bian)的(de)力不可能均勻地分(fen)布在法蘭的(de)面積上，，而是(shi)集中于(yu)距(ju)毛坯邊(bian)(bian)緣一定距(ju)離的(de)環形面積上，其他部分(fen)則(ze)無壓(ya)邊(bian)(bian)力作用(yong)。
拉深過程：①. 直徑為D的坯料(liao)平(ping)板(ban)(ban)放(fang)置(zhi)在凹模上；②. 凸(tu)模向下運動，板(ban)(ban)坯料(liao)被(bei)拉入凸(tu)、凹模的間隙(xi)中，形成空心零件。
受(shou)力(li)分析：底部(bu)是不變形的(de)，只起傳遞(di)拉(la)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)，所(suo)(suo)以其(qi)厚度基本不變。壓環圈部(bu)分在拉(la)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)下，厚度略減(jian)小。法蘭部(bu)分由于切向(xiang)受(shou)壓力(li)作(zuo)用(yong)(yong)，所(suo)(suo)以會變厚。底角部(bu)分受(shou)拉(la)力(li)作(zuo)用(yong)(yong)，故會變厚。
2. 拉深中的(de)廢品(pin)
①. 拉裂
當應(ying)力大于材料(liao)的抗拉(la)強度時，在無(wu)底角部分會發(fa)生拉(la)裂。
產生(sheng)拉裂(lie)的影(ying)響因素如下：
a. 凸(tu)(tu)凹模的(de)圓角半(ban)徑(jing)(jing)：圓角半(ban)徑(jing)(jing)過于小，也就是凸(tu)(tu)凹模與坯料接觸的(de)棱角不可(ke)太鋒利，否則(ze)易拉裂。凸(tu)(tu)凹模的(de)圓角半(ban)徑(jing)(jing)：rm=108(板厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹(ao)模間(jian)隙(xi)：間(jian)隙(xi)過(guo)小，模具與拉(la)深(shen)件(jian)(jian)間(jian)的摩擦(ca)力(li)增大(da)(da)，極易拉(la)裂工(gong)件(jian)(jian)，同(tong)時擦(ca)傷工(gong)件(jian)(jian)表面，降低模具壽(shou)命（磨(mo)損大(da)(da)）。一般要(yao)求(qiu)，間(jian)隙(xi)＝（1.1~1.2)δ.當(dang)間(jian)隙(xi)過(guo)大(da)(da)時，極易造成工(gong)件(jian)(jian)起皺。
c.拉深系數m:m=d/D(d為工件直徑；D為坯(pi)料直徑）。
拉(la)深(shen)(shen)系數(shu)是用來衡量拉(la)深(shen)(shen)變(bian)(bian)形程度的(de)，m越(yue)(yue)小，變(bian)(bian)形越(yue)(yue)大(da)，易于拉(la)深(shen)(shen)，材料的(de)塑性好，m值(zhi)相對會小，一般來說，m≥0.5~0.8 時(shi)易于塑性變(bian)(bian)形，若m過(guo)小，則應采取多次(ci)拉(la)深(shen)(shen)，方可完成拉(la)深(shen)(shen)作業，多次(ci)拉(la)深(shen)(shen)時(shi)要(yao)進(jin)行(xing)中(zhong)(zhong)間退(tui)(tui)火(huo)。在兩次(ci)拉(la)深(shen)(shen)之間進(jin)行(xing)退(tui)(tui)火(huo)，以消除(chu)拉(la)深(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)(zhong)的(de)加工硬化。
②. 起(qi)皺
法蘭(lan)受切向壓力起皺，起皺后坯料拉不進凹模(mo)；在凹模(mo)入口處，拉裂，若能拉人，產(chan)品(pin)側壁(bi)就會有痕跡(ji)。
影響因素：8/D(8為板(ban)厚，D為坯料直徑）比值小，起皺。
起皺防止方法(fa)：拉(la)深時(shi)，采用(yong)壓邊(bian)環。
③. 毛坯尺寸(cun)(cun)及拉深力的確定(ding)： 按(an)變形(xing)前后板料面積(ji)不變，計算毛坯尺寸(cun)(cun)。
④. 法加工拉(la)深件(jian)： 旋壓件(jian)的成(cheng)型(xing)加工，不用沖模，變形(xing)小，可(ke)以(yi)加工成(cheng)型(xing)很小的工件(jian)，如(ru)鋼筆帽等，也能加工生(sheng)產大型(xing)工件(jian)，如(ru)大型(xing)容器的封頭等。
⑤. 脹形： 局部變(bian)形：制造(zao)加(jia)強(qiang)筋，局部直徑擴大。
脹形是(shi)利用模具強迫坯料厚(hou)度(du)減薄和表面積增大(da)，以獲取零件幾何(he)形狀的沖壓(ya)加工方法。特點(dian)是(shi)坯料被壓(ya)邊圈壓(ya)死，不能向凹(ao)模內(nei)流動(dong)，完全依靠材料本身的延伸成型，如圖4-2所示。
3. 彎曲
彎曲(qu)是在坯料的一(yi)部分相對于另(ling)一(yi)部分彎曲(qu)成一(yi)定角度的工序。
影響彎曲(qu)(qu)應(ying)變量的主要因素有(you)彎曲(qu)(qu)半徑與(yu)板厚之比(bi)值及彎曲(qu)(qu)件彎曲(qu)(qu)成型時，外(wai)區(qu)受拉而內區(qu)受壓(ya)，卸載后這些應(ying)力(li)導致回(hui)彈。
4. 翻邊
翻(fan)(fan)邊是彎曲(qu)(qu)的變(bian)(bian)種，沿彎曲(qu)(qu)線方(fang)向應(ying)變(bian)(bian)不(bu)相等。沿彎曲(qu)(qu)線為(wei)(wei)壓應(ying)變(bian)(bian)時(shi)稱收縮翻(fan)(fan)邊；沿彎曲(qu)(qu)線為(wei)(wei)拉應(ying)變(bian)(bian)時(shi)稱拉伸翻(fan)(fan)邊。彎曲(qu)(qu)線為(wei)(wei)圓周的拉伸翻(fan)(fan)邊即變(bian)(bian)為(wei)(wei)擴(kuo)孔。
翻邊是利用模具(ju)把坯料(liao)上(shang)的孔緣或者外緣翻成豎邊的沖(chong)壓加工方法，如圖4-3所示。
在圓(yuan)孔(kong)翻邊的中間階段，即凸(tu)模下(xia)面的材料尚未完(wan)全轉移到(dao)側面之前，如(ru)果(guo)停止變形，就會得到(dao)如(ru)圖(tu)4-3所示(shi)的成(cheng)型方(fang)式(shi)，這種成(cheng)型方(fang)式(shi)叫做擴(kuo)孔(kong)，生產應用中很普(pu)遍(bian)。
圖4-4所(suo)示(shi)的是帶(dai)孔翻(fan)邊時，在圓孔周(zhou)圍方(fang)向延伸，而(er)在半徑方(fang)向收縮的示(shi)意圖。
圖4-5是收縮翻邊和拉伸翻邊的示意圖。
翻(fan)邊是在帶孔的板(ban)坯上(shang)，用擴孔的方法獲得凸緣的工(gong)序。
