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下載蘋果版: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。沖壓(ya)成型廣泛應(ying)用(yong)于航天、航空、汽(qi)車、儀表等(deng)構件的成型加工。沖壓過程中，香蕉視頻app下載蘋果版: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)成型的特點：
①. 可(ke)沖(chong)壓(ya)出成型(xing)形狀復雜的沖(chong)壓(ya)件，而(er)且廢料少(shao)；
②. 產品具有足夠高的精度和(he)較低的表面粗糙度，而且互換(huan)性好；
③. 沖壓件(jian)重量輕，材料消(xiao)耗少，強度、剛性高；
④. 操作簡單，便(bian)于(yu)自動(dong)化(hua)，生產效(xiao)率高；
⑤. 模(mo)具復雜(za)，適(shi)于大批(pi)量生產。
進行沖壓加(jia)工(gong)的(de)(de)設(she)備一般包括有(you)：下料的(de)(de)剪機；沖壓成型的(de)(de)沖床(chuang)。
一、分離(li)工序
分(fen)離(li)工(gong)序是使坯料的(de)一部分(fen)與(yu)另一部分(fen)相互分(fen)離(li)的(de)工(gong)序，通(tong)常
又(you)稱為(wei)落料及沖(chong)孔（沖(chong)裁）。
坯料的沖裁按封閉(bi)輪廓分(fen)離(li)可(ke)分(fen)為：
①. 落(luo)料： 被分(fen)離的(de)部分(fen)為成品，而周邊(bian)為廢料。
②. 沖孔： 被(bei)分離的部分為廢料，而周(zhou)邊是成品。
1. 沖裁變形過程
常用金屬材(cai)料的沖(chong)裁過程大致可以(yi)分(fen)成以(yi)下(xia)三個階段。
①. 彈性變形階(jie)段
沖頭(tou)接(jie)觸板(ban)料(liao)后(hou)，開始壓縮材(cai)料(liao)，并使材(cai)料(liao)產生(sheng)彈(dan)(dan)性(xing)壓縮、拉伸(shen)與彎(wan)曲等(deng)變形。這時沖頭(tou)略擠入材(cai)料(liao)，材(cai)料(liao)的另一側也略擠入凹模。隨(sui)著(zhu)沖頭(tou)繼續壓人，材(cai)料(liao)內的應力(li)達到彈(dan)(dan)性(xing)極(ji)限。此(ci)時，凸模下的材(cai)料(liao)略有彎(wan)曲，凹模上的材(cai)料(liao)則向上翹。間隙越大(da)，彎(wan)曲和上翹越嚴重。
②. 塑(su)性(xing)變形階段
當沖(chong)頭繼續壓入(ru)(ru)，壓力(li)增加，材(cai)(cai)料(liao)(liao)內(nei)的(de)(de)應力(li)達到(dao)(dao)屈服極限時便開始進(jin)入(ru)(ru)塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)(xing)階段。這時沖(chong)頭擠入(ru)(ru)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)深度逐漸(jian)增大，即塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)(xing)程度逐漸(jian)增大，材(cai)(cai)料(liao)(liao)內(nei)部的(de)(de)拉應力(li)和彎矩都增大，變(bian)形(xing)(xing)區材(cai)(cai)料(liao)(liao)硬化加劇，沖(chong)裁變(bian)形(xing)(xing)力(li)不(bu)斷增大，直到(dao)(dao)刃口附近的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)由于(yu)拉應力(li)的(de)(de)作用出現微(wei)裂紋時，沖(chong)裁變(bian)形(xing)(xing)力(li)達到(dao)(dao)最大值。材(cai)(cai)料(liao)(liao)出現微(wei)裂紋，說明材(cai)(cai)料(liao)(liao)開始被破壞，因而塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)(xing)階段告終。由于(yu)存在沖(chong)模(mo)間隙(xi)，這個(ge)階段中除了(le)剪切(qie)變(bian)形(xing)(xing)處，沖(chong)裁區還產生彎曲和拉伸，顯(xian)然間隙(xi)越大，彎曲和拉伸也越大。
③. 斷裂分離階段
沖頭(tou)仍(reng)然(ran)不斷(duan)(duan)地繼續(xu)壓人(ren)，已形成的上、下微裂(lie)紋逐漸擴大并(bing)向(xiang)材料(liao)內延伸，當(dang)上、下兩裂(lie)紋相(xiang)遇(yu)重合時(shi)，材料(liao)便(bian)被剪(jian)斷(duan)(duan)分離(li)。
沖裁(cai)過(guo)程的(de)變形是很(hen)復雜的(de)，除(chu)了剪切(qie)變形外(wai)，還存(cun)在拉(la)深、彎曲(qu)(qu)、橫(heng)向擠壓等(deng)變形。所以(yi)，沖裁(cai)件(jian)及(ji)廢料的(de)平面不平整，常有翹曲(qu)(qu)現象(xiang)。
2. 凸、凹模(mo)間隙
凸、凹模間隙的大小直接影響斷(duan)面(mian)質量(liang)、模具(ju)壽命、卸料力(li)、推件力(li)、沖裁力(li)和沖裁件的尺寸精度，因此必須嚴格掌握(wo)和控制(zhi)。
間(jian)隙(xi)過大(da)：①. 材料(liao)拉(la)應力大(da)，塑性變形階段過早(zao)結束；②. 亮帶(dai)小(xiao)，剪裂帶(dai)、毛刺大(da)；③. 卸料(liao)力和推件力小(xiao)。
間(jian)隙過(guo)小(xiao)：①. 壓應(ying)力(li)大(da)、拉應(ying)力(li)小(xiao)，可抑制(zhi)裂紋；②. 凸(tu)模(mo)刃口裂紋正常向外，毛(mao)刺(ci)增大(da)；③. 凸(tu)模(mo)與沖孔、凹模(mo)與落料之間(jian)摩(mo)擦增大(da)；④. 降低模(mo)具壽命。
總(zong)之，沖裁(cai)件斷面(mian)質(zhi)量(liang)要求(qiu)(qiu)較高時(shi)，應選用較小間(jian)隙；沖裁(cai)件斷面(mian)質(zhi)量(liang)無嚴(yan)格要求(qiu)(qiu)時(shi)，可選用較大(da)間(jian)隙。一般(ban)來說(shuo)間(jian)隙范圍在5%~10%的(de)板厚(hou)，既可以提(ti)高沖裁(cai)件斷面(mian)質(zhi)量(liang)，還有(you)利于(yu)提(ti)高沖模壽命。
3. 凸、凹模(mo)刃口尺寸確(que)定及沖(chong)床噸(dun)位的(de)選擇(ze)
沖孔(kong)模：①. 以沖孔(kong)件來確定(ding)凸模尺寸(cun)，考慮磨損(sun)，凸模選(xuan)孔(kong)的最大尺寸(cun)（公差允(yun)許(xu)內(nei)）；②. 以凸模為(wei)基準(zhun)，加上間隙(xi)，設(she)計凹模。沖裁(cai)（落料）
模(mo)具：①. 以沖(chong)裁料(liao)件來確(que)定凹(ao)(ao)模(mo)刃(ren)口尺(chi)(chi)寸(cun)，考慮凹(ao)(ao)模(mo)的(de)磨損(sun)和沖(chong)裁精度，凹(ao)(ao)模(mo)刃(ren)口尺(chi)(chi)寸(cun)取公差范圍最小值；②. 以凹(ao)(ao)模(mo)尺(chi)(chi)寸(cun)為基準，減去間隙，設計沖(chong)模(mo)。
沖床噸位的選擇(ze)(ze)：在(zai)選擇(ze)(ze)沖床噸位時，應以模具強度為依據。
平(ping)刃沖模的沖裁力P為：
P=KLδτ，N 式(shi)中 L-沖裁周邊(bian)長度，mm; δ－坯料厚度，mm; τ－抗剪強度，MPa; K-系數(shu)，間(jian)隙(xi)不均，刃口(kou)鈍化等。
4. 沖裁件(jian)的排樣
沖(chong)裁(cai)時沖(chong)裁(cai)件的(de)排樣是一項精細的(de)工作，排樣既要保證沖(chong)裁(cai)質量(liang)，還要做到(dao)不浪費原材料。
①. 排樣(yang)合(he)理(li)，可以提高(gao)材料(liao)利用(yong)率。
無搭邊排樣：落料(liao)(liao)件(jian)形狀的一個邊作為另一個落料(liao)(liao)件(jian)邊緣(yuan)，材料(liao)(liao)利用(yong)率高，尺寸不準(zhun)，毛(mao)刺不在同一平面(mian)上。
有搭邊排樣：各落(luo)料(liao)件(jian)之間有一(yi)定(ding)尺(chi)寸(cun)(cun)的距離(li)，毛刺小，并在同一(yi)平(ping)面上，尺(chi)寸(cun)(cun)精確，但造成一(yi)定(ding)材料(liao)的浪費。
②. 修(xiu)整
利用修整模沿沖裁(cai)件外(wai)緣或內孔(kong)刮削一層薄金(jin)屬，以切掉普通(tong)沖裁(cai)時，在沖裁(cai)件斷面(mian)上存留的剪裂帶、毛刺，提高沖裁(cai)件的尺寸精度和降(jiang)低表面(mian)粗糙(cao)度。
外(wai)緣修(xiu)(xiu)整(zheng)：修(xiu)(xiu)整(zheng)沖(chong)裁件外(wai)形。內緣修(xiu)(xiu)整(zheng)：修(xiu)(xiu)整(zheng)沖(chong)裁件內孔。與切削加工相(xiang)似，間隙小，可采(cai)用負間隙，凸模大于凹模。精度達IT6~IT7,表面粗糙度為Ra為0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切斷
用剪床或沖模(mo)把板料沿不封閉輪廓進行分離的工序。
剪(jian)切：一(yi)般條(tiao)料是由大板(ban)料剪(jian)成。
沖模：生產用于形狀簡(jian)單、精度(du)要(yao)求不高的平板件。
二、變形工序
變形工序(xu)(xu)是使坯料的(de)(de)一部分(fen)相對于另一部分(fen)產生位(wei)移，而且不發(fa)生破裂(lie)的(de)(de)工序(xu)(xu)。使坯料發(fa)生變形的(de)(de)工序(xu)(xu)包括有：拉深(shen)、彎曲(qu)、翻邊、成型等。
1. 拉深(shen)
拉深是利(li)用專用模具將沖裁(cai)或剪(jian)裁(cai)后所得(de)到(dao)的平板坯料制(zhi)成開口的空(kong)心件的一種(zhong)沖壓(ya)工藝方法。
其特點是板料在凸模(mo)(mo)的(de)帶動(dong)(dong)下，可(ke)以(yi)向凹模(mo)(mo)內流(liu)動(dong)(dong)，即依靠材料的(de)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)和延伸率成(cheng)型，如圖4-1所(suo)示。
拉深(shen)可分為無(wu)壓邊(bian)(bian)圈(quan)拉深(shen)和(he)有(you)壓邊(bian)(bian)圈(quan)拉深(shen)兩種(zhong)。只有(you)當法蘭尺(chi)寸保證(zheng)不(bu)(bu)會(hui)起皺時(shi)，才(cai)有(you)可能完成無(wu)壓邊(bian)(bian)圈(quan)拉深(shen)。毛坯越厚(hou)，法蘭就越不(bu)(bu)易失穩。首次拉深(shen)不(bu)(bu)起皺的條(tiao)件是(shi)：
D-d≤(18~22)δ 式中 D--毛(mao)坯直徑(jing)，mm; d--成型直徑(jing)，mm; δ-毛(mao)坯厚度(du)，mm.
對于有(you)壓(ya)(ya)邊(bian)(bian)圈的拉深，由于拉深過程(cheng)中毛(mao)坯邊(bian)(bian)緣變厚，所以壓(ya)(ya)邊(bian)(bian)的力(li)不可能(neng)均(jun)勻地(di)分布在(zai)法蘭(lan)的面積(ji)上(shang)，，而是集(ji)中于距毛(mao)坯邊(bian)(bian)緣一(yi)定距離的環(huan)形面積(ji)上(shang)，其(qi)他部分則(ze)無壓(ya)(ya)邊(bian)(bian)力(li)作(zuo)用。
拉深過程：①. 直徑(jing)為D的坯料平板放置在凹模上(shang)；②. 凸模向下運動，板坯料被拉入凸、凹模的間隙中(zhong)，形成空(kong)心(xin)零件。
受力分(fen)析：底部是不變形(xing)的，只起傳遞拉(la)力的作用，所以其厚度基(ji)本(ben)不變。壓環圈(quan)部分(fen)在拉(la)力的作用下(xia)，厚度略(lve)減小(xiao)。法(fa)蘭部分(fen)由于切向受壓力作用，所以會(hui)變厚。底角部分(fen)受拉(la)力作用，故會(hui)變厚。
2. 拉深(shen)中(zhong)的廢品
①. 拉裂(lie)
當應力大于材料的抗拉(la)強度時(shi)，在無底角部分(fen)會發生(sheng)拉(la)裂。
產生(sheng)拉裂的影響因素(su)如下：
a. 凸(tu)凹(ao)模的(de)圓角半徑：圓角半徑過于(yu)小，也就是凸(tu)凹(ao)模與坯料接觸的(de)棱角不可太鋒利，否則(ze)易拉(la)裂。凸(tu)凹(ao)模的(de)圓角半徑：rm=108(板(ban)厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹(ao)模間隙(xi)：間隙(xi)過小(xiao)，模具(ju)與拉深件(jian)(jian)間的摩擦(ca)力增大，極易拉裂(lie)工件(jian)(jian)，同時擦(ca)傷工件(jian)(jian)表(biao)面，降低模具(ju)壽命（磨損大）。一般要求，間隙(xi)＝（1.1~1.2)δ.當(dang)間隙(xi)過大時，極易造成工件(jian)(jian)起(qi)皺(zhou)。
c.拉深系數m:m=d/D(d為(wei)工(gong)件直(zhi)徑(jing)；D為(wei)坯料直(zhi)徑(jing)）。
拉(la)(la)深系數是用(yong)來(lai)衡量拉(la)(la)深變形程(cheng)度的，m越小(xiao)，變形越大，易于拉(la)(la)深，材料的塑(su)性好，m值相對會小(xiao)，一般來(lai)說，m≥0.5~0.8 時易于塑(su)性變形，若m過(guo)小(xiao)，則應采取(qu)多(duo)次拉(la)(la)深，方(fang)可完成拉(la)(la)深作(zuo)業，多(duo)次拉(la)(la)深時要進行中(zhong)間退火。在兩次拉(la)(la)深之間進行退火，以消(xiao)除拉(la)(la)深過(guo)程(cheng)中(zhong)的加工(gong)硬化。
②. 起(qi)皺
法蘭受切向(xiang)壓力起(qi)皺，起(qi)皺后坯(pi)料拉不進凹模；在凹模入口處，拉裂，若能拉人(ren)，產品側壁就會有痕跡。
影(ying)響因(yin)素：8/D(8為板厚(hou)，D為坯料直徑）比值小，起皺(zhou)。
起皺防(fang)止方(fang)法：拉深時，采用壓邊環。
③. 毛(mao)坯尺(chi)(chi)寸及拉深力的確定： 按(an)變(bian)形前(qian)后板料面積不變(bian)，計(ji)算(suan)毛(mao)坯尺(chi)(chi)寸。
④. 法(fa)加(jia)工拉(la)深件： 旋壓件的成(cheng)型(xing)(xing)加(jia)工，不用沖模，變(bian)形(xing)小(xiao)，可以加(jia)工成(cheng)型(xing)(xing)很小(xiao)的工件，如鋼筆(bi)帽等，也能加(jia)工生產(chan)大(da)型(xing)(xing)工件，如大(da)型(xing)(xing)容器(qi)的封(feng)頭等。
⑤. 脹形(xing)： 局(ju)部變(bian)形(xing)：制(zhi)造加強筋，局(ju)部直徑(jing)擴大。
脹形是利用模具強迫坯料(liao)厚度減薄和表面積增大，以獲(huo)取零件(jian)幾何形狀的(de)沖壓加工方法。特點(dian)是坯料(liao)被(bei)壓邊圈壓死，不能(neng)向凹模內流(liu)動，完全依靠(kao)材料(liao)本身的(de)延伸成(cheng)型，如圖4-2所示。
3. 彎曲(qu)
彎(wan)曲是在坯料的一部分(fen)相(xiang)對于(yu)另(ling)一部分(fen)彎(wan)曲成一定角度的工序。
影響彎曲應變量(liang)的(de)主(zhu)要(yao)因素有彎曲半徑與(yu)板厚(hou)之比值及彎曲件(jian)彎曲成型時，外區受拉而內(nei)區受壓(ya)，卸(xie)載后這些應力導致回彈。
4. 翻邊
翻(fan)(fan)邊(bian)是(shi)彎(wan)(wan)曲的變種，沿(yan)彎(wan)(wan)曲線(xian)方(fang)向(xiang)應(ying)變不相(xiang)等。沿(yan)彎(wan)(wan)曲線(xian)為(wei)壓應(ying)變時稱收縮(suo)翻(fan)(fan)邊(bian)；沿(yan)彎(wan)(wan)曲線(xian)為(wei)拉應(ying)變時稱拉伸翻(fan)(fan)邊(bian)。彎(wan)(wan)曲線(xian)為(wei)圓周的拉伸翻(fan)(fan)邊(bian)即(ji)變為(wei)擴孔。
翻(fan)邊(bian)是利用模具把(ba)坯料上的孔緣(yuan)或者外緣(yuan)翻(fan)成豎邊(bian)的沖(chong)壓(ya)加工方法，如圖4-3所示。
在圓孔(kong)翻(fan)邊的(de)中間(jian)階段(duan)，即(ji)凸模下面的(de)材料尚未完全轉(zhuan)移到(dao)側面之(zhi)前，如(ru)果停止變形，就(jiu)會得到(dao)如(ru)圖4-3所示的(de)成型方(fang)式，這(zhe)種成型方(fang)式叫做擴孔(kong)，生(sheng)產(chan)應用中很普遍。
圖(tu)4-4所示的是帶孔翻邊時，在圓孔周圍方向延伸，而在半徑方向收縮的示意(yi)圖(tu)。
圖(tu)4-5是收縮(suo)翻(fan)邊和拉伸翻(fan)邊的示意圖(tu)。
翻(fan)邊是在帶孔(kong)的板坯(pi)上，用擴(kuo)孔(kong)的方(fang)法獲(huo)得凸緣的工序。
