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(cheng)型廣(guang)泛應用(yong)于航天、航空、汽車、儀(yi)表等構件的成(cheng)型加工(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。
沖壓成型的(de)特點：
①. 可(ke)沖壓出成(cheng)型形狀(zhuang)復雜的沖壓件(jian)，而且(qie)廢料少；
②. 產(chan)品具有足(zu)夠高的精度和較(jiao)低(di)的表面(mian)粗糙(cao)度，而且互換性好(hao)；
③. 沖壓(ya)件(jian)重量(liang)輕(qing)，材料消耗少，強度、剛性高；
④. 操作簡單，便(bian)于自動(dong)化，生產(chan)效率(lv)高；
⑤. 模(mo)具復雜，適于大批量生產。
進行沖(chong)壓加工的設備一般(ban)包(bao)括(kuo)有(you)：下料的剪(jian)機；沖(chong)壓成型的沖(chong)床。
一、分離(li)工序(xu)
分離(li)工序是使坯料的一部分與另(ling)一部分相互分離(li)的工序，通常
又稱為落料及沖孔（沖裁）。
坯料(liao)的(de)沖裁(cai)按封閉輪廓分離可分為：
①. 落料： 被分離的部分為成品(pin)，而周(zhou)邊為廢料。
②. 沖孔： 被(bei)分(fen)離的部分(fen)為(wei)廢料，而周邊是成品。
1. 沖裁(cai)變形過程(cheng)
常用金屬(shu)材(cai)料的沖裁過程大致可以分成以下三個(ge)階段。
①. 彈性(xing)變形(xing)階段(duan)
沖頭接觸(chu)板料(liao)后，開始壓縮材料(liao)，并使(shi)材料(liao)產生彈性(xing)壓縮、拉伸與彎曲(qu)等變(bian)形。這時(shi)沖頭略(lve)(lve)擠入材料(liao)，材料(liao)的另一(yi)側(ce)也略(lve)(lve)擠入凹(ao)模(mo)。隨著沖頭繼續壓人，材料(liao)內的應力達到彈性(xing)極限。此(ci)時(shi)，凸模(mo)下的材料(liao)略(lve)(lve)有彎曲(qu)，凹(ao)模(mo)上(shang)的材料(liao)則向上(shang)翹。間隙越大，彎曲(qu)和上(shang)翹越嚴重。
②. 塑性變形階(jie)段
當沖(chong)(chong)頭(tou)繼續壓入(ru)，壓力(li)(li)增(zeng)加，材(cai)(cai)料(liao)內的應(ying)力(li)(li)達到(dao)屈服極限時便(bian)開(kai)始進入(ru)塑(su)(su)性(xing)變形階段。這時沖(chong)(chong)頭(tou)擠(ji)入(ru)材(cai)(cai)料(liao)的深(shen)度(du)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大(da)(da)，即(ji)塑(su)(su)性(xing)變形程度(du)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大(da)(da)，材(cai)(cai)料(liao)內部的拉(la)應(ying)力(li)(li)和彎(wan)(wan)矩都(dou)增(zeng)大(da)(da)，變形區材(cai)(cai)料(liao)硬(ying)化加劇，沖(chong)(chong)裁(cai)變形力(li)(li)不斷增(zeng)大(da)(da)，直到(dao)刃口附近的材(cai)(cai)料(liao)由(you)于(yu)拉(la)應(ying)力(li)(li)的作用出現(xian)微(wei)裂紋時，沖(chong)(chong)裁(cai)變形力(li)(li)達到(dao)最大(da)(da)值。材(cai)(cai)料(liao)出現(xian)微(wei)裂紋，說(shuo)明(ming)材(cai)(cai)料(liao)開(kai)始被破(po)壞，因而塑(su)(su)性(xing)變形階段告終。由(you)于(yu)存在(zai)沖(chong)(chong)模(mo)間(jian)隙，這個階段中除(chu)了剪(jian)切變形處，沖(chong)(chong)裁(cai)區還產生彎(wan)(wan)曲和拉(la)伸(shen)，顯然間(jian)隙越(yue)大(da)(da)，彎(wan)(wan)曲和拉(la)伸(shen)也越(yue)大(da)(da)。
③. 斷裂(lie)分離階段(duan)
沖(chong)頭(tou)仍然不斷地繼續壓(ya)人，已(yi)形成的上、下微裂(lie)紋逐漸擴大并向材(cai)料(liao)內延伸，當上、下兩裂(lie)紋相(xiang)遇重(zhong)合時，材(cai)料(liao)便(bian)被剪斷分(fen)離。
沖裁過程的變(bian)(bian)形是很復雜(za)的，除(chu)了(le)剪切變(bian)(bian)形外，還存在拉深(shen)、彎曲(qu)、橫向擠壓(ya)等變(bian)(bian)形。所以(yi)，沖裁件及廢料的平面不平整，常(chang)有翹(qiao)曲(qu)現象。
2. 凸、凹(ao)模間隙
凸、凹模間(jian)隙(xi)的大(da)小直接(jie)影(ying)響(xiang)斷(duan)面質量、模具壽命(ming)、卸(xie)料(liao)力、推件(jian)力、沖裁力和(he)沖裁件(jian)的尺(chi)寸精(jing)度，因此必(bi)須嚴格掌(zhang)握和(he)控(kong)制(zhi)。
間隙(xi)過大(da)：①. 材料拉應力大(da)，塑性變形(xing)階段過早結束；②. 亮帶小(xiao)(xiao)，剪裂帶、毛(mao)刺大(da)；③. 卸料力和(he)推件力小(xiao)(xiao)。
間隙過小：①. 壓應力大(da)、拉應力小，可(ke)抑制裂紋；②. 凸模刃(ren)口(kou)裂紋正(zheng)常向外(wai)，毛刺增(zeng)大(da)；③. 凸模與(yu)(yu)沖孔(kong)、凹模與(yu)(yu)落料之間摩(mo)擦增(zeng)大(da)；④. 降低模具壽(shou)命(ming)。
總之(zhi)，沖(chong)裁件(jian)斷面質量要求較高時(shi)，應選(xuan)(xuan)用較小(xiao)間(jian)隙；沖(chong)裁件(jian)斷面質量無嚴(yan)格(ge)要求時(shi)，可選(xuan)(xuan)用較大(da)間(jian)隙。一般來說間(jian)隙范圍(wei)在5%~10%的(de)板厚，既可以提高沖(chong)裁件(jian)斷面質量，還(huan)有利于提高沖(chong)模(mo)壽命。
3. 凸、凹模刃口尺(chi)寸確定及沖床噸位的選擇
沖孔模(mo)：①. 以沖孔件來確(que)定凸(tu)(tu)模(mo)尺寸(cun)，考(kao)慮磨(mo)損，凸(tu)(tu)模(mo)選孔的(de)最(zui)大尺寸(cun)（公差允許內）；②. 以凸(tu)(tu)模(mo)為基準，加上間隙，設計凹模(mo)。沖裁（落料）
模(mo)具：①. 以(yi)沖(chong)裁料件來確定凹模(mo)刃口尺寸，考慮凹模(mo)的磨損和沖(chong)裁精度，凹模(mo)刃口尺寸取公差范(fan)圍最(zui)小值；②. 以(yi)凹模(mo)尺寸為基準，減去間(jian)隙，設計沖(chong)模(mo)。
沖床噸位(wei)的選擇(ze)：在(zai)選擇(ze)沖床噸位(wei)時(shi)，應以模具強度為(wei)依據。
平刃(ren)沖(chong)模的沖(chong)裁力P為：
P=KLδτ，N 式(shi)中 L-沖裁周邊長度，mm; δ－坯料(liao)厚度，mm; τ－抗剪強度，MPa; K-系數，間隙不(bu)均，刃口鈍化等。
4. 沖裁件的排樣
沖(chong)裁時沖(chong)裁件的(de)排(pai)樣是一項精細的(de)工作，排(pai)樣既要(yao)(yao)保(bao)證沖(chong)裁質(zhi)量，還要(yao)(yao)做(zuo)到(dao)不浪費原材料(liao)。
①. 排樣合理(li)，可以提(ti)高材料(liao)利(li)用(yong)率。
無搭邊(bian)排樣：落料件形(xing)狀的(de)一(yi)(yi)個(ge)邊(bian)作為另一(yi)(yi)個(ge)落料件邊(bian)緣，材料利用率高(gao)，尺(chi)寸不準，毛刺不在(zai)同一(yi)(yi)平面上。
有(you)搭邊排樣：各落料件之間有(you)一(yi)(yi)定尺寸的(de)距(ju)離(li)，毛(mao)刺小，并在同一(yi)(yi)平(ping)面上，尺寸精(jing)確，但造(zao)成一(yi)(yi)定材料的(de)浪費(fei)。
②. 修整
利用修(xiu)整模沿沖(chong)裁件(jian)外緣或內孔刮削一(yi)層薄金屬，以切掉普(pu)通沖(chong)裁時，在沖(chong)裁件(jian)斷面上(shang)存留的剪裂帶、毛刺(ci)，提高沖(chong)裁件(jian)的尺寸精度和降低表面粗糙(cao)度。
外緣(yuan)修(xiu)整(zheng)(zheng)(zheng)：修(xiu)整(zheng)(zheng)(zheng)沖裁(cai)件外形。內(nei)緣(yuan)修(xiu)整(zheng)(zheng)(zheng)：修(xiu)整(zheng)(zheng)(zheng)沖裁(cai)件內(nei)孔(kong)。與切削加工相似，間(jian)隙小，可采用(yong)負間(jian)隙，凸(tu)模大于凹模。精度達IT6~IT7,表面粗(cu)糙度為Ra為0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切斷
用剪床(chuang)或沖模把(ba)板料(liao)沿不(bu)封(feng)閉輪廓進(jin)行分離的工序。
剪(jian)切(qie)：一般(ban)條料是由大(da)板料剪(jian)成。
沖模：生產用于形狀(zhuang)簡(jian)單、精度要(yao)求不(bu)高(gao)的平板件(jian)。
二(er)、變形(xing)工序
變形工序是使坯(pi)料的一部(bu)分相對(dui)于另一部(bu)分產(chan)生(sheng)位(wei)移，而且不發生(sheng)破(po)裂的工序。使坯(pi)料發生(sheng)變形的工序包括有：拉深、彎曲、翻邊(bian)、成型等。
1. 拉深(shen)
拉深(shen)是利用(yong)專(zhuan)用(yong)模具將沖(chong)裁(cai)或剪(jian)裁(cai)后所(suo)得到的平板(ban)坯(pi)料制成開口(kou)的空心件的一種沖(chong)壓(ya)工藝方法。
其特(te)點是板(ban)料在(zai)凸模的帶動下，可(ke)以向凹模內流(liu)動，即(ji)依靠材料的流(liu)動性和延(yan)伸(shen)率(lv)成型，如圖4-1所示。
拉深可分(fen)為無壓邊圈(quan)(quan)拉深和有壓邊圈(quan)(quan)拉深兩種。只有當法(fa)蘭尺寸保證不(bu)會起皺(zhou)時，才有可能完(wan)成(cheng)無壓邊圈(quan)(quan)拉深。毛坯越(yue)厚，法(fa)蘭就越(yue)不(bu)易(yi)失穩。首次拉深不(bu)起皺(zhou)的(de)條件是(shi)：
D-d≤(18~22)δ 式中 D--毛坯直徑(jing)，mm; d--成型(xing)直徑(jing)，mm; δ-毛坯厚度，mm.
對于有壓(ya)邊圈(quan)的(de)拉深，由于拉深過(guo)程中毛坯(pi)邊緣變厚，所(suo)以壓(ya)邊的(de)力(li)不可能均勻地分(fen)布在法蘭的(de)面(mian)積(ji)(ji)上(shang)，，而是集中于距(ju)毛坯(pi)邊緣一定距(ju)離的(de)環形面(mian)積(ji)(ji)上(shang)，其(qi)他部(bu)分(fen)則無壓(ya)邊力(li)作用。
拉深過程：①. 直徑為D的坯料平板(ban)(ban)放置在凹(ao)模上；②. 凸模向下運動(dong)，板(ban)(ban)坯料被拉入凸、凹(ao)模的間(jian)隙中，形(xing)成空心零件。
受力分析：底部(bu)是不變(bian)形的(de)，只起傳(chuan)遞拉力的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，所(suo)以(yi)其厚度(du)基本不變(bian)。壓(ya)環圈部(bu)分在拉力的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下，厚度(du)略減小。法蘭部(bu)分由于切向受壓(ya)力作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，所(suo)以(yi)會變(bian)厚。底角部(bu)分受拉力作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，故會變(bian)厚。
2. 拉(la)深中的廢品
①. 拉裂(lie)
當(dang)應(ying)力大于材料的抗拉強度時，在無底角部分會發(fa)生拉裂。
產(chan)生拉裂的影(ying)響因素如下：
a. 凸(tu)凹(ao)模的圓角(jiao)(jiao)(jiao)半(ban)徑(jing)：圓角(jiao)(jiao)(jiao)半(ban)徑(jing)過于(yu)小，也就(jiu)是凸(tu)凹(ao)模與坯料接觸(chu)的棱角(jiao)(jiao)(jiao)不可太鋒利，否(fou)則易拉裂。凸(tu)凹(ao)模的圓角(jiao)(jiao)(jiao)半(ban)徑(jing)：rm=108(板厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹(ao)模(mo)間隙(xi)：間隙(xi)過(guo)(guo)小(xiao)，模(mo)具與拉深(shen)件(jian)間的摩擦力增大，極易(yi)拉裂工件(jian)，同時擦傷工件(jian)表(biao)面，降低模(mo)具壽(shou)命（磨損大）。一般要求，間隙(xi)＝（1.1~1.2)δ.當(dang)間隙(xi)過(guo)(guo)大時，極易(yi)造成工件(jian)起皺。
c.拉(la)深(shen)系(xi)數m:m=d/D(d為(wei)工件直徑；D為(wei)坯料(liao)直徑）。
拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)系(xi)數是用來(lai)衡量拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)變形程度的，m越(yue)小，變形越(yue)大，易于拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)，材料的塑(su)性(xing)好，m值相(xiang)對會小，一般來(lai)說，m≥0.5~0.8 時易于塑(su)性(xing)變形，若m過小，則應采取多(duo)次(ci)(ci)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)，方可完成拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)作業，多(duo)次(ci)(ci)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)時要進行(xing)中(zhong)間退火。在兩次(ci)(ci)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)之間進行(xing)退火，以消(xiao)除拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)過程中(zhong)的加工硬化。
②. 起皺
法蘭(lan)受切(qie)向壓力起皺，起皺后(hou)坯料拉(la)不(bu)進凹模；在凹模入(ru)口處，拉(la)裂，若(ruo)能(neng)拉(la)人，產品側壁就會有痕跡。
影響因素(su)：8/D(8為板厚(hou)，D為坯料直徑）比值(zhi)小(xiao)，起(qi)皺。
起(qi)皺防止方法：拉深時，采用壓邊(bian)環。
③. 毛坯(pi)(pi)尺寸(cun)及(ji)拉深力的確定： 按變形(xing)前后(hou)板料(liao)面積不變，計(ji)算(suan)毛坯(pi)(pi)尺寸(cun)。
④. 法加(jia)工(gong)拉深件(jian)(jian)： 旋壓件(jian)(jian)的(de)成型(xing)加(jia)工(gong)，不用沖(chong)模，變形小(xiao)，可以加(jia)工(gong)成型(xing)很小(xiao)的(de)工(gong)件(jian)(jian)，如鋼筆帽等，也能加(jia)工(gong)生(sheng)產大(da)型(xing)工(gong)件(jian)(jian)，如大(da)型(xing)容器的(de)封頭等。
⑤. 脹形： 局部(bu)變(bian)形：制造(zao)加(jia)強筋(jin)，局部(bu)直徑(jing)擴大。
脹形是利用(yong)模(mo)具強迫(po)坯(pi)料(liao)(liao)厚度減薄和(he)表(biao)面(mian)積(ji)增大，以獲取零件(jian)幾(ji)何形狀的沖壓加工方(fang)法。特點是坯(pi)料(liao)(liao)被壓邊圈(quan)壓死，不能向(xiang)凹模(mo)內流動，完全依(yi)靠(kao)材(cai)料(liao)(liao)本身的延(yan)伸成型，如圖4-2所示。
3. 彎(wan)曲
彎曲是在坯(pi)料的(de)一(yi)(yi)部分相對于另一(yi)(yi)部分彎曲成一(yi)(yi)定角度的(de)工(gong)序。
影響(xiang)彎曲應(ying)變量的(de)主要因素有彎曲半徑(jing)與(yu)板厚之比值及彎曲件彎曲成型(xing)時，外區受拉而(er)內區受壓，卸載后這些應(ying)力導致回(hui)彈。
4. 翻邊
翻邊(bian)是彎(wan)(wan)(wan)曲的變(bian)種，沿(yan)彎(wan)(wan)(wan)曲線(xian)方向應(ying)變(bian)不相等。沿(yan)彎(wan)(wan)(wan)曲線(xian)為(wei)壓應(ying)變(bian)時(shi)稱(cheng)收縮(suo)翻邊(bian)；沿(yan)彎(wan)(wan)(wan)曲線(xian)為(wei)拉應(ying)變(bian)時(shi)稱(cheng)拉伸翻邊(bian)。彎(wan)(wan)(wan)曲線(xian)為(wei)圓周的拉伸翻邊(bian)即變(bian)為(wei)擴孔(kong)。
翻(fan)邊(bian)是(shi)利用模具把坯料(liao)上的孔緣或者外緣翻(fan)成豎邊(bian)的沖壓加工方法，如(ru)圖4-3所(suo)示(shi)。
在(zai)圓孔翻邊(bian)的(de)(de)中間階段(duan)，即凸模下面的(de)(de)材料尚未完(wan)全(quan)轉移到側面之前(qian)，如果停止變形(xing)，就會得到如圖4-3所示的(de)(de)成型方式，這種成型方式叫做(zuo)擴(kuo)孔，生產應用中很(hen)普遍。
圖(tu)4-4所示(shi)的(de)是帶(dai)孔(kong)翻(fan)邊時(shi)，在(zai)圓孔(kong)周圍方(fang)(fang)向延伸，而在(zai)半徑方(fang)(fang)向收縮的(de)示(shi)意圖(tu)。
圖4-5是收縮翻(fan)邊(bian)和(he)拉伸翻(fan)邊(bian)的(de)示意圖。
翻邊(bian)是在帶(dai)孔(kong)的板坯上，用(yong)擴(kuo)孔(kong)的方法獲(huo)得凸緣的工序。
