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(chong)壓成型(xing)廣泛應用于(yu)航(hang)(hang)天、航(hang)(hang)空(kong)、汽車、儀表等構件的成型(xing)加工(gong)。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(xing)的(de)特點：
①. 可沖(chong)壓出(chu)成型(xing)形狀復雜的沖(chong)壓件，而(er)且廢(fei)料(liao)少；
②. 產品具有(you)足夠高的精(jing)度(du)(du)和較低(di)的表面粗糙度(du)(du)，而且互換性(xing)好(hao)；
③. 沖壓件重量(liang)輕，材料消耗少，強度、剛性高；
④. 操(cao)作簡單(dan)，便(bian)于自動(dong)化，生產效率高；
⑤. 模(mo)具復雜(za)，適于大批量生(sheng)產。
進行沖壓(ya)加(jia)工的(de)設備一般包括有(you)：下料的(de)剪機；沖壓(ya)成(cheng)型的(de)沖床。
一、分離工(gong)序
分(fen)(fen)離工(gong)序(xu)是使坯(pi)料的(de)一(yi)部(bu)分(fen)(fen)與另一(yi)部(bu)分(fen)(fen)相互分(fen)(fen)離的(de)工(gong)序(xu)，通常(chang)
又(you)稱(cheng)為落料及沖孔（沖裁）。
坯料的沖裁按(an)封閉(bi)輪廓(kuo)分離可分為：
①. 落料： 被分離(li)的部分為(wei)成品，而周邊為(wei)廢料。
②. 沖孔： 被分(fen)離的部分(fen)為廢(fei)料，而周邊是成品。
1. 沖裁變形(xing)過程
常用金(jin)屬材料的沖裁過程大致可以分成以下(xia)三個階(jie)段。
①. 彈性變形階段
沖頭(tou)接(jie)觸板料(liao)后，開始壓縮材(cai)料(liao)，并(bing)使材(cai)料(liao)產(chan)生彈性壓縮、拉(la)伸與(yu)彎(wan)曲(qu)等變形。這(zhe)時(shi)沖頭(tou)略(lve)擠入材(cai)料(liao)，材(cai)料(liao)的(de)(de)另一側也略(lve)擠入凹(ao)模。隨(sui)著(zhu)沖頭(tou)繼續(xu)壓人(ren)，材(cai)料(liao)內(nei)的(de)(de)應力達到彈性極(ji)限。此(ci)時(shi)，凸模下的(de)(de)材(cai)料(liao)略(lve)有彎(wan)曲(qu)，凹(ao)模上(shang)(shang)的(de)(de)材(cai)料(liao)則向上(shang)(shang)翹。間隙(xi)越大(da)，彎(wan)曲(qu)和(he)上(shang)(shang)翹越嚴重。
②. 塑(su)性(xing)變形階段(duan)
當沖(chong)(chong)(chong)頭繼續壓入，壓力(li)增加，材(cai)料(liao)(liao)內的(de)應(ying)(ying)力(li)達到(dao)(dao)屈(qu)服極限(xian)時便開(kai)始進(jin)入塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)階(jie)段。這(zhe)時沖(chong)(chong)(chong)頭擠入材(cai)料(liao)(liao)的(de)深(shen)度(du)逐漸增大，即塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)程(cheng)度(du)逐漸增大，材(cai)料(liao)(liao)內部的(de)拉(la)應(ying)(ying)力(li)和(he)彎(wan)矩都增大，變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)區材(cai)料(liao)(liao)硬化加劇，沖(chong)(chong)(chong)裁(cai)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)力(li)不斷增大，直到(dao)(dao)刃口附近(jin)的(de)材(cai)料(liao)(liao)由于(yu)拉(la)應(ying)(ying)力(li)的(de)作用出現(xian)微裂紋(wen)時，沖(chong)(chong)(chong)裁(cai)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)力(li)達到(dao)(dao)最大值(zhi)。材(cai)料(liao)(liao)出現(xian)微裂紋(wen)，說明材(cai)料(liao)(liao)開(kai)始被破壞，因而塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)階(jie)段告終。由于(yu)存在沖(chong)(chong)(chong)模間隙，這(zhe)個階(jie)段中除了剪(jian)切變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)處，沖(chong)(chong)(chong)裁(cai)區還產生彎(wan)曲(qu)和(he)拉(la)伸(shen)，顯然間隙越(yue)大，彎(wan)曲(qu)和(he)拉(la)伸(shen)也(ye)越(yue)大。
③. 斷裂(lie)分(fen)離階段(duan)
沖頭仍然不斷地(di)繼續壓人，已形成的上(shang)、下微裂紋(wen)逐漸擴大并向材料內延伸，當上(shang)、下兩裂紋(wen)相遇重(zhong)合時，材料便被(bei)剪斷分離。
沖裁過程的變(bian)形是(shi)很復雜的，除了剪切變(bian)形外，還存(cun)在(zai)拉深(shen)、彎曲、橫向擠壓等變(bian)形。所以，沖裁件及廢料的平面不平整(zheng)，常有翹(qiao)曲現象(xiang)。
2. 凸、凹(ao)模間(jian)隙(xi)
凸(tu)、凹(ao)模(mo)間隙的大(da)小直接影響(xiang)斷面質量(liang)、模(mo)具壽命、卸料力、推件力、沖(chong)裁力和沖(chong)裁件的尺寸精度(du)，因此(ci)必須嚴格(ge)掌(zhang)握和控(kong)制。
間(jian)隙(xi)過大(da)(da)：①. 材(cai)料(liao)拉(la)應力大(da)(da)，塑(su)性變形階段過早結束；②. 亮帶小，剪裂帶、毛(mao)刺大(da)(da)；③. 卸料(liao)力和推(tui)件力小。
間(jian)隙過小：①. 壓應(ying)力大、拉應(ying)力小，可抑制裂紋；②. 凸(tu)模(mo)刃口裂紋正常向外(wai)，毛(mao)刺增(zeng)(zeng)大；③. 凸(tu)模(mo)與沖孔、凹模(mo)與落料之間(jian)摩擦增(zeng)(zeng)大；④. 降低模(mo)具壽命。
總之，沖(chong)裁件斷面(mian)質量要求(qiu)較(jiao)高(gao)時，應選用較(jiao)小間(jian)隙；沖(chong)裁件斷面(mian)質量無嚴格要求(qiu)時，可選用較(jiao)大間(jian)隙。一(yi)般(ban)來說間(jian)隙范圍(wei)在5%~10%的板厚，既(ji)可以提高(gao)沖(chong)裁件斷面(mian)質量，還有利于提高(gao)沖(chong)模壽命(ming)。
3. 凸、凹模刃(ren)口尺寸確定及(ji)沖床噸位的選擇
沖孔(kong)模(mo)(mo)：①. 以沖孔(kong)件來確定凸模(mo)(mo)尺寸(cun)，考慮(lv)磨損，凸模(mo)(mo)選孔(kong)的(de)最大尺寸(cun)（公差(cha)允許(xu)內）；②. 以凸模(mo)(mo)為基準，加上間隙，設(she)計凹(ao)模(mo)(mo)。沖裁(cai)（落(luo)料）
模(mo)具：①. 以沖裁料件來確定凹(ao)模(mo)刃口尺寸(cun)，考慮凹(ao)模(mo)的(de)磨損和沖裁精度，凹(ao)模(mo)刃口尺寸(cun)取(qu)公(gong)差范圍最小值(zhi)；②. 以凹(ao)模(mo)尺寸(cun)為基準，減去(qu)間(jian)隙，設計沖模(mo)。
沖(chong)床(chuang)噸位(wei)的(de)選擇：在選擇沖(chong)床(chuang)噸位(wei)時(shi)，應以模具(ju)強度為依據。
平刃沖(chong)模的沖(chong)裁(cai)力(li)P為：
P=KLδτ，N 式中 L-沖裁周邊長度(du)，mm; δ－坯料厚度(du)，mm; τ－抗剪強度(du)，MPa; K-系數，間隙不均，刃口鈍化等。
4. 沖(chong)裁(cai)件的排樣
沖裁(cai)(cai)時沖裁(cai)(cai)件(jian)的(de)排樣是一(yi)項精(jing)細的(de)工(gong)作，排樣既要保證沖裁(cai)(cai)質量，還(huan)要做到不(bu)浪費(fei)原(yuan)材料。
①. 排樣合理，可以提高材料利用率。
無搭邊(bian)排(pai)樣：落料件形狀的一(yi)個邊(bian)作(zuo)為另一(yi)個落料件邊(bian)緣，材(cai)料利用率高，尺寸不(bu)準，毛刺不(bu)在同一(yi)平面上。
有(you)搭邊排(pai)樣：各(ge)落料(liao)件之間有(you)一定尺寸(cun)的距離(li)，毛刺小，并(bing)在(zai)同一平面上，尺寸(cun)精確，但造成(cheng)一定材料(liao)的浪費。
②. 修整
利用修整模沿沖裁(cai)件(jian)(jian)外緣(yuan)或內孔刮削一層薄金屬，以切掉普通沖裁(cai)時，在沖裁(cai)件(jian)(jian)斷面上存留的(de)剪(jian)裂帶(dai)、毛刺，提(ti)高沖裁(cai)件(jian)(jian)的(de)尺寸精度(du)和降(jiang)低(di)表面粗(cu)糙度(du)。
外緣修(xiu)(xiu)整：修(xiu)(xiu)整沖裁件外形。內緣修(xiu)(xiu)整：修(xiu)(xiu)整沖裁件內孔。與切削加工相似，間隙(xi)小，可采用負間隙(xi)，凸模大于凹模。精度(du)達IT6~IT7,表面粗糙(cao)度(du)為(wei)Ra為(wei)0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切斷
用剪床或沖模把板料沿不封(feng)閉輪(lun)廓進(jin)行分(fen)離的工(gong)序。
剪(jian)切：一般條(tiao)料(liao)是由大板料(liao)剪(jian)成。
沖模：生產(chan)用于形狀(zhuang)簡單、精度要求不(bu)高(gao)的平板件。
二(er)、變形工序
變(bian)形工序(xu)是使坯料的一部(bu)(bu)分相(xiang)對于(yu)另一部(bu)(bu)分產生位移，而且不發(fa)生破裂的工序(xu)。使坯料發(fa)生變(bian)形的工序(xu)包括(kuo)有：拉(la)深、彎曲、翻邊、成(cheng)型等。
1. 拉深
拉深是利用專用模(mo)具將沖裁或剪裁后(hou)所得到的平板(ban)坯料(liao)制成(cheng)開口(kou)的空心(xin)件(jian)的一種沖壓(ya)工藝方法。
其特點是板(ban)料在凸(tu)模(mo)的(de)帶動下(xia)，可以(yi)向凹模(mo)內流動，即(ji)依靠材(cai)料的(de)流動性和(he)延伸率(lv)成(cheng)型，如圖(tu)4-1所示。
拉(la)深(shen)(shen)可分為無(wu)壓邊圈(quan)拉(la)深(shen)(shen)和有壓邊圈(quan)拉(la)深(shen)(shen)兩種(zhong)。只有當法蘭(lan)尺(chi)寸保證不會起皺時(shi)，才有可能完成無(wu)壓邊圈(quan)拉(la)深(shen)(shen)。毛坯越厚(hou)，法蘭(lan)就越不易失穩。首次拉(la)深(shen)(shen)不起皺的條件是：
D-d≤(18~22)δ 式(shi)中(zhong) D--毛坯直徑，mm; d--成型直徑，mm; δ-毛坯厚(hou)度，mm.
對于(yu)有壓(ya)邊(bian)圈(quan)的拉深，由于(yu)拉深過程(cheng)中毛坯邊(bian)緣變厚，所以壓(ya)邊(bian)的力不可(ke)能均勻地分(fen)布(bu)在法蘭(lan)的面(mian)積上，，而是集(ji)中于(yu)距毛坯邊(bian)緣一定距離的環形面(mian)積上，其他部分(fen)則無壓(ya)邊(bian)力作用。
拉深過程：①. 直(zhi)徑為D的坯料(liao)平板放(fang)置在凹(ao)模(mo)上(shang)；②. 凸模(mo)向下運(yun)動，板坯料(liao)被拉入凸、凹(ao)模(mo)的間隙中(zhong)，形(xing)成空心零件(jian)。
受力分(fen)析：底部是不變形的(de)，只起(qi)傳遞拉力的(de)作用(yong)(yong)(yong)，所以(yi)其厚(hou)(hou)度(du)(du)基(ji)本不變。壓環(huan)圈部分(fen)在拉力的(de)作用(yong)(yong)(yong)下(xia)，厚(hou)(hou)度(du)(du)略減小(xiao)。法蘭部分(fen)由于切(qie)向受壓力作用(yong)(yong)(yong)，所以(yi)會變厚(hou)(hou)。底角部分(fen)受拉力作用(yong)(yong)(yong)，故會變厚(hou)(hou)。
2. 拉深(shen)中(zhong)的廢品
①. 拉裂
當(dang)應力大(da)于材料的抗拉強度時(shi)，在無底角部分會發(fa)生拉裂。
產生拉裂的(de)影響因素如下：
a. 凸凹模的(de)圓(yuan)角半(ban)徑(jing)：圓(yuan)角半(ban)徑(jing)過(guo)于小，也就是凸凹模與坯料接觸的(de)棱角不可太鋒利，否則易(yi)拉(la)裂。凸凹模的(de)圓(yuan)角半(ban)徑(jing)：rm=108(板厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹(ao)模間(jian)(jian)隙(xi)：間(jian)(jian)隙(xi)過(guo)小，模具與拉(la)深件(jian)間(jian)(jian)的(de)摩擦(ca)力增大(da)(da)，極易(yi)拉(la)裂(lie)工(gong)件(jian)，同時擦(ca)傷工(gong)件(jian)表面，降低模具壽命（磨損大(da)(da)）。一般要(yao)求，間(jian)(jian)隙(xi)＝（1.1~1.2)δ.當間(jian)(jian)隙(xi)過(guo)大(da)(da)時，極易(yi)造(zao)成工(gong)件(jian)起皺。
c.拉(la)深(shen)系數m:m=d/D(d為工件(jian)直徑；D為坯(pi)料直徑）。
拉(la)深(shen)(shen)系數是用來衡量拉(la)深(shen)(shen)變(bian)形(xing)程(cheng)度(du)的(de)(de)，m越小(xiao)，變(bian)形(xing)越大(da)，易于拉(la)深(shen)(shen)，材料的(de)(de)塑(su)性(xing)好，m值(zhi)相對會小(xiao)，一般來說，m≥0.5~0.8 時易于塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)，若(ruo)m過小(xiao)，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)時要進(jin)行中間退火。在(zai)兩(liang)次(ci)拉(la)深(shen)(shen)之間進(jin)行退火，以消除拉(la)深(shen)(shen)過程(cheng)中的(de)(de)加(jia)工硬化。
②. 起皺
法蘭(lan)受切向壓力起皺(zhou)(zhou)，起皺(zhou)(zhou)后坯料(liao)拉(la)不進凹(ao)模(mo)；在凹(ao)模(mo)入口處(chu)，拉(la)裂(lie)，若(ruo)能(neng)拉(la)人，產品(pin)側壁(bi)就會有痕跡。
影(ying)響因素：8/D(8為板(ban)厚，D為坯料直徑）比值(zhi)小，起皺。
起皺防(fang)止方法：拉深(shen)時，采用壓邊環。
③. 毛坯尺(chi)寸(cun)(cun)及拉深力的(de)確定： 按變形前后(hou)板料面積不變，計算毛坯尺(chi)寸(cun)(cun)。
④. 法加工(gong)(gong)(gong)拉深件： 旋(xuan)壓(ya)件的(de)(de)成型加工(gong)(gong)(gong)，不用沖模，變形小，可以加工(gong)(gong)(gong)成型很小的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)件，如(ru)鋼筆帽等，也能(neng)加工(gong)(gong)(gong)生產大型工(gong)(gong)(gong)件，如(ru)大型容(rong)器的(de)(de)封(feng)頭等。
⑤. 脹形： 局(ju)部變形：制造加強筋，局(ju)部直(zhi)徑擴大。
脹(zhang)形(xing)是(shi)利用模(mo)具強迫坯料厚度減薄和(he)表面(mian)積增大，以獲取零件(jian)幾何形(xing)狀的沖(chong)壓(ya)加工方(fang)法。特點是(shi)坯料被壓(ya)邊(bian)圈壓(ya)死(si)，不能向凹(ao)模(mo)內流動，完(wan)全依(yi)靠材料本身(shen)的延伸(shen)成(cheng)型，如圖4-2所示(shi)。
3. 彎曲(qu)
彎曲是在坯料(liao)的一部分相對于另一部分彎曲成一定角度的工序。
影(ying)響(xiang)彎曲應變量的(de)主要因(yin)素有彎曲半徑與板厚(hou)之比值及彎曲件彎曲成(cheng)型(xing)時，外(wai)區(qu)受(shou)拉而內區(qu)受(shou)壓，卸載后這些應力導致回彈。
4. 翻邊(bian)
翻邊(bian)是彎(wan)曲的變(bian)(bian)種，沿(yan)彎(wan)曲線(xian)方向(xiang)應(ying)(ying)變(bian)(bian)不相等。沿(yan)彎(wan)曲線(xian)為(wei)(wei)壓應(ying)(ying)變(bian)(bian)時稱收(shou)縮翻邊(bian)；沿(yan)彎(wan)曲線(xian)為(wei)(wei)拉(la)應(ying)(ying)變(bian)(bian)時稱拉(la)伸翻邊(bian)。彎(wan)曲線(xian)為(wei)(wei)圓周的拉(la)伸翻邊(bian)即(ji)變(bian)(bian)為(wei)(wei)擴孔(kong)。
翻邊是利用模具把坯料(liao)上的孔(kong)緣(yuan)或者(zhe)外緣(yuan)翻成豎邊的沖壓加工方法，如圖4-3所(suo)示。
在圓(yuan)孔翻(fan)邊的中間階段，即凸(tu)模下面的材料尚未完全轉移到側面之前，如果停止(zhi)變形，就會得到如圖4-3所示的成型方式，這種成型方式叫做擴孔，生產(chan)應用中很(hen)普遍。
圖4-4所示(shi)的是帶孔翻邊時(shi)，在圓孔周圍方向(xiang)延(yan)伸，而(er)在半徑方向(xiang)收(shou)縮(suo)的示(shi)意圖。
圖4-5是(shi)收(shou)縮翻(fan)邊和拉伸翻(fan)邊的示意圖。
翻邊是(shi)在帶孔的板坯(pi)上，用擴孔的方法(fa)獲得(de)凸(tu)緣的工序。
