不銹鋼薄(bo)板的成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)和其他金屬薄(bo)板成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)一(yi)樣，包括沖壓（沖裁、彎(wan)曲、拉深等）、脹形(xing)(xing)(xing)、翻邊(bian)、擴孔(kong)、局部成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)、旋壓、旋薄(bo)和冷彎(wan)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)等基(ji)(ji)本成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)。沖壓成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)是(shi)板材成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)最基(ji)(ji)本的工(gong)(gong)藝(yi)過程。
1. 沖壓成形(xing)
沖壓成(cheng)形是把平板凸(tu)緣拉入凹模孔內(nei)而形成(cheng)直壁的(de)加工方法。
凸(tu)緣(yuan)的流(liu)(liu)入(ru)，隨著凹模孔(kong)輪廓形(xing)狀(zhuang)的變形(xing)狀(zhuang)態不(bu)同，可分(fen)為(wei)壓縮凸(tu)緣(yuan)流(liu)(liu)入(ru)、平行凸(tu)緣(yuan)流(liu)(liu)入(ru)、伸長凸(tu)緣(yuan)流(liu)(liu)入(ru)三類，見圖5-6。
由(you)于拉(la)深零件的形(xing)狀尺寸不(bu)同(tong)，毛坯在變(bian)形(xing)過(guo)程中的應(ying)力應(ying)變(bian)分(fen)布也不(bu)一(yi)樣。
在沖壓(ya)過程中(zhong)，金屬(shu)薄板(ban)的邊部由(you)(you)壓(ya)邊圈夾持，由(you)(you)凸(tu)模(mo)和(he)凹(ao)模(mo)的共同作用，使薄板(ban)板(ban)料向(xiang)凹(ao)模(mo)移動(dong)產生(sheng)塑(su)性變形(xing)，將(jiang)平板(ban)加工成所需(xu)形(xing)狀的零件。金屬(shu)板(ban)料向(xiang)凹(ao)模(mo)的移動(dong)量由(you)(you)壓(ya)邊圈之間的壓(ya)力大(da)小所控制。
實際(ji)零件的沖壓過程(cheng)就其成形方式(shi)而言可能是(shi)多種方式(shi)的組合。為此，可以將復雜(za)零件的壓過程(cheng)按不同區域(yu)的成形方式(shi)進行(xing)分(fen)解(jie)。基本的加工方式(shi)可以分(fen)為以下幾(ji)點(dian)。
a. 沖裁（剪切過程）
將薄板切成毛料或零件。
對沖裁件質量的影響(xiang)因素(su)有(you)：沖剪方(fang)向；下料方(fang)式；毛(mao)料形狀設計和切刃狀態(tai)等。
b. 彎曲
彎(wan)(wan)曲(qu)的要點包括：變形區域性-彎(wan)(wan)曲(qu)軸線；邊部(bu)彎(wan)(wan)轉-空間；彎(wan)(wan)曲(qu)區應變沿(yan)厚度方向(xiang)不均勻分(fen)布（應變梯度）；和(he)彎(wan)(wan)曲(qu)方向(xiang)（沿(yan)軋向(xiang)“弱線”），通常(chang)變曲(qu)軸垂直軋制方向(xiang)。
影(ying)響彎(wan)曲應(ying)變量(liang)的主要(yao)因素有彎(wan)曲半徑與板(ban)厚(hou)之(zhi)比值及彎(wan)曲件彎(wan)曲成形時，外區(qu)(qu)受(shou)拉而內區(qu)(qu)受(shou)壓，卸載后這些應(ying)力導致(zhi)回彈。
彎曲-變直過程(cheng)中最終變形(xing)為(wei)0，但實際應變為(wei)加(jia)倍(bei)，即先拉后(hou)壓。
c. 拉深
拉深是使(shi)板料或者半(ban)成(cheng)品在拉深模具內，將其(qi)成(cheng)形為中空工件的工序。
①. 拉深過程
坯料在拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)模凸模的(de)作用(yong)(yong)下(xia)，逐漸被壓(ya)(ya)入凹模內，在此過程中坯料發生很大的(de)塑性變(bian)形(xing)(xing)，而形(xing)(xing)成中空的(de)拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)。拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)的(de)底(di)部(bu)一般不變(bian)形(xing)(xing)，只起傳遞拉(la)(la)(la)(la)力的(de)作用(yong)(yong)，厚度(du)基本(ben)不變(bian)。拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)的(de)直壁主(zhu)要受拉(la)(la)(la)(la)力作用(yong)(yong)，厚度(du)減小。而直壁與底(di)之間的(de)過渡(du)圓角處被拉(la)(la)(la)(la)薄(bo)的(de)程度(du)最為嚴重。拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)的(de)法蘭部(bu)位切向受壓(ya)(ya)應力作用(yong)(yong)，厚度(du)有所增大。
②. 拉(la)深過程的工藝要點
在拉(la)(la)深(shen)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，拉(la)(la)深(shen)件(jian)起皺和拉(la)(la)裂是(shi)最常見(jian)的質量問題。為了(le)防止拉(la)(la)深(shen)件(jian)出現起皺，在拉(la)(la)深(shen)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)用(yong)壓(ya)環(huan)施加(jia)以適(shi)當的壓(ya)力將坯(pi)料(liao)(liao)壓(ya)住，見(jian)圖5-7。為了(le)防止拉(la)(la)深(shen)件(jian)被(bei)拉(la)(la)裂，除(chu)了(le)將拉(la)(la)深(shen)模的邊(bian)緣作成圓角和采用(yong)合(he)理的模具(ju)間隙值(zhi)(zhi)外(wai)，還(huan)要根據(ju)材料(liao)(liao)的塑性來選用(yong)合(he)理的拉(la)(la)深(shen)系數(shu)。拉(la)(la)深(shen)系數(shu)是(shi)指拉(la)(la)深(shen)件(jian)直(zhi)(zhi)徑與坯(pi)料(liao)(liao)直(zhi)(zhi)徑之(zhi)比，該系數(shu)值(zhi)(zhi)總是(shi)小(xiao)(xiao)于1。拉(la)(la)深(shen)系數(shu)值(zhi)(zhi)越(yue)小(xiao)(xiao)，變(bian)形程(cheng)度越(yue)大，可拉(la)(la)深(shen)的次(ci)數(shu)越(yue)少，反之(zhi)則(ze)需(xu)經過(guo)(guo)多次(ci)拉(la)(la)深(shen)方能完成。拉(la)(la)深(shen)系數(shu)的大小(xiao)(xiao)，一般為0.5～0.8。在多次(ci)拉(la)(la)深(shen)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，拉(la)(la)深(shen)件(jian)往往需(xu)要進(jin)行(xing)中(zhong)間退火（再經晶(jing)退火）以消除(chu)前幾次(ci)拉(la)(la)深(shen)變(bian)形中(zhong)所產生的冷加(jia)工硬化(hua)，為隨后的拉(la)(la)深(shen)過(guo)(guo)程(cheng)的順(shun)利進(jin)行(xing)做準(zhun)備。
2. 脹形
脹形(xing)又稱拉(la)脹是利用模具(ju)使板(ban)料拉(la)伸變薄局部(bu)表面積(ji)增大(da)以獲得零件的(de)(de)加工方法(fa)。常用的(de)(de)有圓(yuan)柱形(xing)（或管(guan)形(xing)）毛(mao)坯的(de)(de)脹形(xing)及平板(ban)毛(mao)坯的(de)(de)拉(la)張(zhang)成形(xing)等(deng)。
脹(zhang)(zhang)(zhang)形(xing)(xing)(xing)可采用不同的方法(fa)來(lai)實(shi)現(xian)，如剛模脹(zhang)(zhang)(zhang)形(xing)(xing)(xing)、橡皮(pi)脹(zhang)(zhang)(zhang)形(xing)(xing)(xing)和液壓脹(zhang)(zhang)(zhang)形(xing)(xing)(xing)等。
圓(yuan)柱形空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)料的(de)脹(zhang)形是(shi)依靠(kao)材料的(de)拉伸，將(jiang)直(zhi)徑較(jiao)小的(de)空(kong)心(xin)零(ling)件或(huo)管毛(mao)坯(pi)(pi)，在半徑方(fang)(fang)向上(shang)(shang)向外(wai)擴張(zhang)的(de)方(fang)(fang)法(fa)。脹(zhang)形一般要用可(ke)(ke)分式(shi)凹模(mo)，其凸(tu)(tu)模(mo)形式(shi)有(you)：橡(xiang)皮（或(huo)聚氨酯(zhi)）凸(tu)(tu)模(mo)（圖5-8）；分塊式(shi)凸(tu)(tu)模(mo)，由楔狀心(xin)塊將(jiang)其分開（圖5-9）；用液體作為凸(tu)(tu)模(mo)（圖5-10），這(zhe)種方(fang)(fang)法(fa)有(you)的(de)可(ke)(ke)以直(zhi)接將(jiang)液體倒入毛(mao)坯(pi)(pi)內，但此(ci)法(fa)操作不便且生產(chan)率低，有(you)的(de)可(ke)(ke)用裝在凸(tu)(tu)模(mo)上(shang)(shang)充滿液體的(de)橡(xiang)皮囊上(shang)(shang)。
3. 旋(xuan)壓
旋(xuan)壓(ya)(ya)是一種(zhong)(zhong)歷史悠久(jiu)的工藝方法，我國在10世(shi)紀就有(you)了這種(zhong)(zhong)成形方法，以(yi)后于14世(shi)紀才傳入歐洲。旋(xuan)壓(ya)(ya)成形方法可制造各(ge)種(zhong)(zhong)不(bu)同形狀的旋(xuan)轉面零件，如發動(dong)機罩、螺(luo)旋(xuan)槳槳帽等(deng)（圖5-11）。
a. 旋壓工藝原理(li)
旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)用(yong)的(de)機床(chuang)(chuang)類(lei)似于(yu)車床(chuang)(chuang)或由車床(chuang)(chuang)改裝而成，但(dan)最新發展有數(shu)控旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)床(chuang)(chuang)。旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)床(chuang)(chuang)的(de)工(gong)作原(yuan)理如圖5-12所示。用(yong)機床(chuang)(chuang)尾頂(ding)座(zuo)工(gong)通過頂(ding)塊3將(jiang)平板毛(mao)坯(pi)1壓(ya)(ya)緊(jin)于(yu)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)模4上，毛(mao)坯(pi)連同模具一起旋(xuan)(xuan)轉，操(cao)作者用(yong)手操(cao)作旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)棒(bang)，將(jiang)毛(mao)坯(pi)順(shun)次壓(ya)(ya)向旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)模，這時毛(mao)坯(pi)發生周向收(shou)縮，徑(jing)向延伸變形。
b. 旋(xuan)壓注意(yi)事項
旋(xuan)壓(ya)過(guo)程主要問題是起(qi)皺(zhou)(zhou)和局部變薄(bo)以(yi)及(ji)拉裂。如圖5-12所(suo)示的(de)旋(xuan)壓(ya)壓(ya)延過(guo)程，凸(tu)緣周邊起(qi)皺(zhou)(zhou)決定于收縮(suo)變形程度(du)（即(ji)零件直(zhi)徑和毛坯直(zhi)徑之比值），毛坯的(de)穩(wen)定性，如to/D。。數值（坯料厚度(du)／坯料直(zhi)徑），毛壞(huai)轉(zhuan)速(su)以(yi)及(ji)操作(zuo)者的(de)經驗。提(ti)高毛坯的(de)轉(zhuan)速(su)會增加毛坯凸(tu)緣的(de)穩(wen)定性，但由手工操作(zuo)不能(neng)保證(zheng)均(jun)勻(yun)的(de)縱向(xiang)送(song)進，會造成局部過(guo)度(du)碾薄(bo)，一般(ban)工廠所(suo)用的(de)轉(zhuan)速(su)多(duo)在(zai)200～600r／min的(de)范圍內。為了防止起(qi)皺(zhou)(zhou)和旋(xuan)壓(ya)模圓(yuan)(yuan)角處(chu)(chu)(chu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)變(bian)(bian)薄(bo)或拉裂，操(cao)作(zuo)(zuo)應按(an)如下順(shun)序進(jin)行(xing)：首次操(cao)作(zuo)(zuo)時將(jiang)凸模(mo)圓(yuan)(yuan)角處(chu)(chu)(chu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)趕(gan)(gan)形(xing)貼(tie)模(mo)形(xing)成(cheng)帽(mao)形(xing)件(jian)；第二步(bu)操(cao)作(zuo)(zuo)時將(jiang)帽(mao)形(xing)件(jian)凸緣(yuan)趕(gan)(gan)形(xing)成(cheng)圓(yuan)(yuan)錐面以(yi)增加(jia)這部分(fen)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)剛度，起防皺(zhou)作(zuo)(zuo)用；第三步(bu)操(cao)作(zuo)(zuo)是(shi)(shi)旋壓棒(bang)從(cong)毛坯周邊(bian)向(xiang)凸模(mo)圓(yuan)(yuan)角處(chu)(chu)(chu)趕(gan)(gan)并使(shi)毛坯向(xiang)凸模(mo)靠攏(long)。以(yi)后的(de)操(cao)作(zuo)(zuo)是(shi)(shi)重(zhong)復(fu)上述二、三步(bu)驟(zou)。逐步(bu)地將(jiang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)旋壓貼(tie)模(mo)為止，最后再(zai)加(jia)以(yi)修(xiu)整趕(gan)(gan)形(xing)和零件(jian)切邊(bian)。因為旋壓過程變(bian)(bian)形(xing)情況極其復(fu)雜，多半又是(shi)(shi)手工操(cao)作(zuo)(zuo)，故成(cheng)形(xing)之(zhi)成(cheng)敗與操(cao)作(zuo)(zuo)者(zhe)的(de)經(jing)驗很有(you)關(guan)系。
旋壓還(huan)可用于(yu)進行縮口、卷邊、擴口等項工作(zuo)。
c. 旋壓的優缺點
旋(xuan)壓(ya)(ya)的(de)(de)缺(que)點是零件變薄量較(jiao)(jiao)大，勞(lao)動(dong)強度(du)較(jiao)(jiao)大，要(yao)求技(ji)術水平較(jiao)(jiao)高而勞(lao)動(dong)生產率低等。旋(xuan)壓(ya)(ya)工(gong)作雖有(you)這些(xie)缺(que)點，但是由于旋(xuan)壓(ya)(ya)模具簡單，特別(bie)能適應于加工(gong)某些(xie)比較(jiao)(jiao)復雜的(de)(de)旋(xuan)轉面零件，所以至今(jin)還(huan)是航(hang)空工(gong)業中(zhong)不(bu)可缺(que)少的(de)(de)工(gong)藝方法(fa)。旋(xuan)壓(ya)(ya)設備(bei)的(de)(de)改(gai)進和旋(xuan)壓(ya)(ya)過程的(de)(de)自(zi)動(dong)化能夠克服上述的(de)(de)主要(yao)缺(que)點并且(qie)使(shi)旋(xuan)壓(ya)(ya)工(gong)藝得到新的(de)(de)發展(zhan)。
d. 旋壓模
旋壓(ya)模一般用鑄鐵(tie)、鋼和(he)銅合金制造。有(you)時在試(shi)制時，也可用硬木(mu)制造。旋壓(ya)模按反(fan)切內樣板加工，零件按反(fan)切外樣板檢驗。
對于變形程度較大零件(jian)可用(yong)一(yi)套模具經(jing)多次成形并經(jing)中(zhong)間退火工序，有時還(huan)可增加(jia)模具套數，即(ji)采用(yong)中(zhong)間過渡(du)模等方法(fa)解決。
4. 翻邊與翻孔
翻邊與翻孔是彎(wan)曲(qu)的(de)變種，它沿(yan)彎(wan)曲(qu)線方(fang)向應變不(bu)相等(deng)。沿(yan)曲(qu)線為(wei)壓應變時(shi)稱收(shou)縮翻邊；沿(yan)彎(wan)曲(qu)線為(wei)拉應變時(shi)稱拉伸翻邊。彎(wan)曲(qu)線為(wei)圓周的(de)拉伸翻邊即(ji)變為(wei)擴孔。
5. 局部(bu)成形
局部成(cheng)形包括(kuo)(kuo)壓花(hua)與(yu)壓印(yin)等。壓花(hua)產生(sheng)于局部區(qu)域，包括(kuo)(kuo)筋紋，鼓包、裝飾牌照等。其特點是只產生(sheng)金屬移動。壓印(yin)則產生(sheng)厚度變化而(er)拼成(cheng)圖案（如制幣）。
