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。沖壓成(cheng)型廣泛應用(yong)于(yu)航(hang)天、航(hang)空、汽車、儀表等構件的(de)成(cheng)型加(jia)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。
沖壓成型的特點：
①. 可沖壓出(chu)成型形狀復雜的沖壓件，而(er)且(qie)廢料少；
②. 產品具有(you)足夠高的(de)精度和較低的(de)表(biao)面粗糙度，而且互換性好；
③. 沖壓(ya)件重量輕，材料消耗少，強度、剛(gang)性高(gao)；
④. 操作簡單，便于(yu)自動化，生產(chan)效率(lv)高；
⑤. 模具復雜，適于大(da)批量生產(chan)。
進行沖壓(ya)(ya)加工的設備一(yi)般(ban)包括(kuo)有：下料的剪機；沖壓(ya)(ya)成型的沖床。
一、分離工(gong)序
分離(li)工序是使(shi)坯料的一部分與另一部分相互分離(li)的工序，通常
又稱為(wei)落(luo)料及沖孔（沖裁）。
坯料的沖裁按封閉輪廓分離可(ke)分為：
①. 落(luo)料： 被分離的(de)部分為成品，而周邊為廢(fei)料。
②. 沖孔： 被分離的部分為廢料(liao)，而周邊是成品。
1. 沖裁變(bian)形過(guo)程
常用金(jin)屬(shu)材料的沖裁過程大致(zhi)可以分(fen)成以下三個(ge)階段。
①. 彈(dan)性變(bian)形(xing)階(jie)段
沖(chong)頭接觸板料后(hou)，開始壓(ya)縮材料，并使材料產生彈性壓(ya)縮、拉(la)伸與(yu)彎曲等變(bian)形。這時沖(chong)頭略擠入(ru)材料，材料的(de)另(ling)一側(ce)也略擠入(ru)凹(ao)模。隨(sui)著沖(chong)頭繼續壓(ya)人，材料內(nei)的(de)應(ying)力達到彈性極限。此時，凸模下的(de)材料略有彎曲，凹(ao)模上的(de)材料則向上翹。間(jian)隙(xi)越大，彎曲和上翹越嚴重。
②. 塑性變(bian)形階(jie)段
當沖頭(tou)繼續壓(ya)入(ru)，壓(ya)力增(zeng)加，材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)內的(de)應力達到屈服極限(xian)時(shi)便開始(shi)進入(ru)塑(su)性變(bian)形(xing)階段(duan)。這時(shi)沖頭(tou)擠入(ru)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)深度逐漸增(zeng)大(da)，即塑(su)性變(bian)形(xing)程度逐漸增(zeng)大(da)，材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)內部的(de)拉應力和彎矩都增(zeng)大(da)，變(bian)形(xing)區(qu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)硬(ying)化加劇，沖裁變(bian)形(xing)力不(bu)斷增(zeng)大(da)，直(zhi)到刃口附近的(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)由于(yu)拉應力的(de)作用(yong)出現(xian)微(wei)裂(lie)(lie)紋時(shi)，沖裁變(bian)形(xing)力達到最大(da)值。材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)出現(xian)微(wei)裂(lie)(lie)紋，說明材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)開始(shi)被破壞，因(yin)而(er)塑(su)性變(bian)形(xing)階段(duan)告終。由于(yu)存在沖模間隙，這個階段(duan)中(zhong)除了(le)剪切變(bian)形(xing)處，沖裁區(qu)還產生(sheng)彎曲(qu)(qu)和拉伸(shen)，顯然間隙越(yue)大(da)，彎曲(qu)(qu)和拉伸(shen)也越(yue)大(da)。
③. 斷裂(lie)分離階段
沖頭仍然不(bu)斷地繼續壓(ya)人，已形成的上(shang)、下微裂紋逐漸擴大(da)并向材料內延伸，當上(shang)、下兩裂紋相遇重合時，材料便(bian)被剪斷分離。
沖裁過程(cheng)的變形是很復雜的，除了剪切變形外，還(huan)存在拉(la)深、彎曲、橫向(xiang)擠(ji)壓等變形。所(suo)以，沖裁件及(ji)廢料的平(ping)面不(bu)平(ping)整(zheng)，常有翹曲現(xian)象(xiang)。
2. 凸、凹模間隙
凸、凹模間隙(xi)的大小直接影響斷面質量、模具(ju)壽命、卸料力、推(tui)件力、沖裁(cai)力和沖裁(cai)件的尺寸(cun)精度(du)，因此必(bi)須嚴(yan)格掌握和控制。
間隙過大：①. 材(cai)料拉應力(li)大，塑性變形階段過早結(jie)束(shu)；②. 亮(liang)帶(dai)小，剪裂帶(dai)、毛刺大；③. 卸料力(li)和推件(jian)力(li)小。
間(jian)隙過(guo)小：①. 壓應(ying)力大、拉(la)應(ying)力小，可抑制裂紋；②. 凸模刃口裂紋正常向外(wai)，毛刺增大；③. 凸模與沖孔、凹(ao)模與落料(liao)之間(jian)摩擦(ca)增大；④. 降低模具壽命。
總之，沖裁(cai)件斷(duan)(duan)面質量(liang)要求(qiu)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時，應(ying)選用較(jiao)(jiao)小間(jian)(jian)隙(xi)；沖裁(cai)件斷(duan)(duan)面質量(liang)無(wu)嚴格(ge)要求(qiu)時，可選用較(jiao)(jiao)大間(jian)(jian)隙(xi)。一般(ban)來說間(jian)(jian)隙(xi)范圍在5%~10%的(de)板厚，既可以提高(gao)(gao)沖裁(cai)件斷(duan)(duan)面質量(liang)，還有(you)利(li)于提高(gao)(gao)沖模壽命(ming)。
3. 凸、凹模刃口尺寸確定(ding)及沖(chong)床噸位的選(xuan)擇
沖(chong)孔模：①. 以(yi)沖(chong)孔件來(lai)確定凸(tu)模尺寸，考慮磨損，凸(tu)模選孔的最大(da)尺寸（公(gong)差允許內）；②. 以(yi)凸(tu)模為基準，加上間隙，設計凹(ao)模。沖(chong)裁（落(luo)料）
模(mo)具：①. 以沖(chong)(chong)裁料(liao)件來(lai)確定凹模(mo)刃口尺(chi)寸(cun)(cun)，考慮凹模(mo)的磨損和沖(chong)(chong)裁精度，凹模(mo)刃口尺(chi)寸(cun)(cun)取公差范(fan)圍最小(xiao)值；②. 以凹模(mo)尺(chi)寸(cun)(cun)為(wei)基準，減去(qu)間(jian)隙，設計沖(chong)(chong)模(mo)。
沖床噸位的選(xuan)擇：在選(xuan)擇沖床噸位時，應以模具強度為依(yi)據。
平刃沖(chong)模的沖(chong)裁力P為：
P=KLδτ，N 式中 L-沖裁周(zhou)邊長度(du)，mm; δ－坯料厚度(du)，mm; τ－抗(kang)剪強度(du)，MPa; K-系數，間隙不均(jun)，刃(ren)口鈍化等。
4. 沖裁件的排樣(yang)
沖(chong)裁時沖(chong)裁件的排(pai)(pai)樣是一項精細的工(gong)作，排(pai)(pai)樣既要保證沖(chong)裁質(zhi)量，還要做到不浪費原材料(liao)。
①. 排樣合(he)理，可以提高材料利(li)用率(lv)。
無搭邊排(pai)樣：落(luo)料(liao)件(jian)形狀的(de)一個邊作(zuo)為另一個落(luo)料(liao)件(jian)邊緣，材料(liao)利用率(lv)高，尺寸(cun)不準(zhun)，毛刺不在同一平面上(shang)。
有(you)(you)搭(da)邊排樣(yang)：各落(luo)料(liao)(liao)件之間有(you)(you)一定(ding)尺寸的距離，毛(mao)刺小，并在同一平面上，尺寸精確(que)，但造(zao)成一定(ding)材料(liao)(liao)的浪費。
②. 修整(zheng)
利(li)用(yong)修(xiu)整(zheng)模(mo)沿(yan)沖(chong)裁(cai)件外緣或(huo)內(nei)孔(kong)刮削一層薄金屬，以切掉普(pu)通沖(chong)裁(cai)時，在(zai)沖(chong)裁(cai)件斷面(mian)上存留的剪裂帶、毛刺(ci)，提高沖(chong)裁(cai)件的尺寸(cun)精度(du)和降(jiang)低表面(mian)粗糙度(du)。
外緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖裁(cai)件外形。內緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖裁(cai)件內孔。與切削加工相似，間隙(xi)小，可采用(yong)負間隙(xi)，凸模大于凹模。精度達IT6~IT7,表(biao)面粗糙度為Ra為0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切斷
用(yong)剪床或沖(chong)模把板料沿不封閉輪廓進(jin)行分離的工序。
剪切(qie)：一般(ban)條料(liao)是由大板(ban)料(liao)剪成。
沖模：生(sheng)產用(yong)于形狀簡單、精度要(yao)求不高的平(ping)板件。
二、變(bian)形工(gong)序
變形(xing)工序是(shi)使坯(pi)料(liao)的(de)(de)一(yi)部分(fen)相對于另一(yi)部分(fen)產生位移，而且(qie)不發生破裂的(de)(de)工序。使坯(pi)料(liao)發生變形(xing)的(de)(de)工序包括有(you)：拉深、彎曲、翻邊、成型等(deng)。
1. 拉深
拉(la)深(shen)是利用專(zhuan)用模具將沖裁或(huo)剪裁后所得到的平板坯(pi)料制成開口的空(kong)心件的一種沖壓工藝方(fang)法。
其特點是(shi)板料在凸模(mo)的帶動下，可以向(xiang)凹模(mo)內流動，即依靠材(cai)料的流動性(xing)和(he)延伸率成型，如圖4-1所示。
拉(la)(la)(la)深(shen)可分為無(wu)(wu)壓(ya)邊圈(quan)拉(la)(la)(la)深(shen)和有(you)壓(ya)邊圈(quan)拉(la)(la)(la)深(shen)兩種。只有(you)當法蘭尺寸(cun)保證不(bu)會起(qi)皺(zhou)時，才有(you)可能完成無(wu)(wu)壓(ya)邊圈(quan)拉(la)(la)(la)深(shen)。毛坯越厚，法蘭就越不(bu)易失穩。首次(ci)拉(la)(la)(la)深(shen)不(bu)起(qi)皺(zhou)的條件是：
D-d≤(18~22)δ 式中 D--毛(mao)坯直徑，mm; d--成型直徑，mm; δ-毛(mao)坯厚度，mm.
對(dui)于(yu)有壓邊圈(quan)的拉深，由(you)于(yu)拉深過程中(zhong)毛坯邊緣變厚(hou)，所以(yi)壓邊的力不(bu)可能均勻地分(fen)布(bu)在法蘭的面積上，，而(er)是(shi)集中(zhong)于(yu)距(ju)毛坯邊緣一定距(ju)離的環(huan)形(xing)面積上，其他部分(fen)則無壓邊力作(zuo)用(yong)。
拉(la)深過程：①. 直(zhi)徑為D的坯料平板放置(zhi)在(zai)凹(ao)模(mo)上；②. 凸模(mo)向下運動(dong)，板坯料被拉(la)入(ru)凸、凹(ao)模(mo)的間(jian)隙中，形(xing)成空心零件。
受力(li)分(fen)(fen)析：底部是不(bu)變形的(de)，只起(qi)傳遞(di)拉力(li)的(de)作用，所(suo)以其厚度基(ji)本不(bu)變。壓環圈部分(fen)(fen)在拉力(li)的(de)作用下(xia)，厚度略減小。法(fa)蘭部分(fen)(fen)由于(yu)切向受壓力(li)作用，所(suo)以會變厚。底角部分(fen)(fen)受拉力(li)作用，故會變厚。
2. 拉深中的(de)廢品
①. 拉(la)裂
當應力大于材料的抗拉強度時，在無底角部(bu)分會發生拉裂。
產生拉裂(lie)的影響因素如下：
a. 凸凹模的圓(yuan)角(jiao)(jiao)半(ban)徑：圓(yuan)角(jiao)(jiao)半(ban)徑過于小，也就是(shi)凸凹模與(yu)坯料接觸(chu)的棱角(jiao)(jiao)不(bu)可太鋒(feng)利，否(fou)則易拉裂。凸凹模的圓(yuan)角(jiao)(jiao)半(ban)徑：rm=108(板厚(hou)）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹模(mo)間(jian)隙(xi)：間(jian)隙(xi)過小(xiao)，模(mo)具(ju)與拉(la)深件(jian)間(jian)的(de)摩(mo)擦(ca)力增大，極易拉(la)裂(lie)工件(jian)，同時擦(ca)傷工件(jian)表面，降(jiang)低(di)模(mo)具(ju)壽命（磨損大）。一般(ban)要求(qiu)，間(jian)隙(xi)＝（1.1~1.2)δ.當間(jian)隙(xi)過大時，極易造(zao)成工件(jian)起皺。
c.拉深系數m:m=d/D(d為工件直(zhi)徑(jing)；D為坯料直(zhi)徑(jing)）。
拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)系數是用來衡量拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)變形程度的，m越(yue)(yue)小，變形越(yue)(yue)大(da)，易于(yu)(yu)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)，材料的塑(su)性(xing)好，m值(zhi)相對(dui)會(hui)小，一般來說，m≥0.5~0.8 時(shi)易于(yu)(yu)塑(su)性(xing)變形，若m過小，則應采取多次拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)，方(fang)可(ke)完(wan)成拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)作(zuo)業，多次拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)時(shi)要進行中(zhong)間退火(huo)。在兩次拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)之間進行退火(huo)，以消除(chu)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)過程中(zhong)的加工硬化。
②. 起皺
法蘭(lan)受切向壓力起皺(zhou)，起皺(zhou)后坯料(liao)拉不進凹模；在凹模入口處，拉裂(lie)，若能拉人，產品(pin)側壁(bi)就會有痕跡(ji)。
影響因(yin)素(su)：8/D(8為板厚，D為坯(pi)料直徑）比(bi)值小，起皺。
起(qi)皺(zhou)防止方(fang)法(fa)：拉深時，采用壓邊環。
③. 毛坯尺寸及拉深力的確定： 按變(bian)形前(qian)后板料面積(ji)不變(bian)，計算毛坯尺寸。
④. 法加(jia)工(gong)拉深件(jian)(jian)： 旋壓件(jian)(jian)的(de)(de)成型(xing)(xing)加(jia)工(gong)，不用沖模，變形小，可(ke)以加(jia)工(gong)成型(xing)(xing)很小的(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)，如鋼筆帽等，也能(neng)加(jia)工(gong)生產大型(xing)(xing)工(gong)件(jian)(jian)，如大型(xing)(xing)容器(qi)的(de)(de)封頭等。
⑤. 脹(zhang)形： 局(ju)(ju)部(bu)變形：制(zhi)造加強筋，局(ju)(ju)部(bu)直徑擴大。
脹形是(shi)利(li)用模具強迫坯(pi)料(liao)厚度減薄(bo)和(he)表(biao)面積增大，以(yi)獲取零件(jian)幾何(he)形狀的沖壓(ya)加工方法。特點是(shi)坯(pi)料(liao)被壓(ya)邊圈(quan)壓(ya)死，不能(neng)向(xiang)凹模內(nei)流動，完全依靠材料(liao)本身(shen)的延伸成型，如(ru)圖4-2所示。
3. 彎曲
彎曲是在(zai)坯(pi)料的一(yi)(yi)部分(fen)相(xiang)對于另一(yi)(yi)部分(fen)彎曲成一(yi)(yi)定角度的工序。
影響彎曲(qu)應(ying)變量(liang)的主要因素有彎曲(qu)半徑與板厚之比值及彎曲(qu)件(jian)彎曲(qu)成型(xing)時，外區受(shou)拉而內區受(shou)壓，卸(xie)載后這些(xie)應(ying)力導(dao)致回彈(dan)。
4. 翻邊(bian)
翻(fan)邊(bian)是彎曲(qu)(qu)的變種，沿彎曲(qu)(qu)線方向(xiang)應變不相等。沿彎曲(qu)(qu)線為壓應變時稱收縮翻(fan)邊(bian)；沿彎曲(qu)(qu)線為拉(la)應變時稱拉(la)伸翻(fan)邊(bian)。彎曲(qu)(qu)線為圓周(zhou)的拉(la)伸翻(fan)邊(bian)即(ji)變為擴孔。
翻(fan)邊是利用(yong)模具把(ba)坯(pi)料(liao)上(shang)的孔(kong)緣或者外緣翻(fan)成(cheng)豎(shu)邊的沖壓加工方法，如圖4-3所示。
在(zai)圓(yuan)孔翻邊的中(zhong)間階段，即凸模下面的材料尚未完全轉(zhuan)移(yi)到側(ce)面之前，如果停止變形(xing)，就(jiu)會得到如圖4-3所示的成型方(fang)式，這(zhe)種成型方(fang)式叫做擴(kuo)孔，生(sheng)產應用中(zhong)很普(pu)遍。
圖(tu)4-4所(suo)示的(de)是帶孔翻邊時，在圓孔周圍(wei)方(fang)向(xiang)延伸(shen)，而在半(ban)徑方(fang)向(xiang)收縮的(de)示意圖(tu)。
圖4-5是收縮翻邊和拉伸(shen)翻邊的示意(yi)圖。
翻邊是在(zai)帶孔的板(ban)坯上，用擴(kuo)孔的方法(fa)獲得(de)凸緣的工序(xu)。
