不(bu)銹(xiu)鋼薄板的成形(xing)(xing)工藝和(he)其他金屬薄板成形(xing)(xing)工藝一樣，包括沖(chong)壓(ya)（沖(chong)裁、彎(wan)曲、拉深等(deng)）、脹形(xing)(xing)、翻邊、擴孔、局部成形(xing)(xing)、旋(xuan)壓(ya)、旋(xuan)薄和(he)冷彎(wan)成形(xing)(xing)等(deng)基本(ben)成形(xing)(xing)工藝。沖(chong)壓(ya)成形(xing)(xing)是板材成形(xing)(xing)最基本(ben)的工藝過(guo)程。
1. 沖(chong)壓成(cheng)形
沖壓成形是把平板(ban)凸緣拉入(ru)凹(ao)模孔內而(er)形成直(zhi)壁的加工(gong)方法。
凸(tu)緣(yuan)的流(liu)(liu)入(ru)(ru)，隨(sui)著凹模孔輪廓(kuo)形狀的變形狀態不(bu)同，可分(fen)為壓縮凸(tu)緣(yuan)流(liu)(liu)入(ru)(ru)、平(ping)行凸(tu)緣(yuan)流(liu)(liu)入(ru)(ru)、伸長凸(tu)緣(yuan)流(liu)(liu)入(ru)(ru)三(san)類，見圖(tu)5-6。
由于(yu)拉深零(ling)件(jian)的形狀(zhuang)尺(chi)寸不同，毛坯在變形過程中(zhong)的應(ying)力應(ying)變分布(bu)也不一樣。
在(zai)沖壓(ya)過程(cheng)中，金(jin)屬薄板(ban)的(de)邊部(bu)由(you)壓(ya)邊圈夾(jia)持，由(you)凸(tu)模(mo)和凹模(mo)的(de)共同作用，使薄板(ban)板(ban)料向凹模(mo)移動(dong)產生塑性(xing)變形(xing)，將平板(ban)加(jia)工成所需形(xing)狀的(de)零(ling)件(jian)。金(jin)屬板(ban)料向凹模(mo)的(de)移動(dong)量由(you)壓(ya)邊圈之間的(de)壓(ya)力大小所控(kong)制。
實(shi)際零件(jian)的沖壓(ya)過程就其成(cheng)形方式(shi)而言可能是(shi)多種方式(shi)的組合(he)。為此，可以將復(fu)雜零件(jian)的壓(ya)過程按不同區域(yu)的成(cheng)形方式(shi)進行分(fen)解。基(ji)本的加工方式(shi)可以分(fen)為以下(xia)幾點。
a. 沖(chong)裁（剪切過程）
將薄板切(qie)成毛料(liao)或零件。
對沖裁(cai)件質量的影響因(yin)素有：沖剪(jian)方向；下料(liao)方式；毛料(liao)形狀設計和切刃狀態等。
b. 彎曲(qu)
彎曲的要點(dian)包括：變形區(qu)域性(xing)-彎曲軸線；邊(bian)部(bu)彎轉-空間；彎曲區(qu)應(ying)變沿(yan)厚度(du)方向不均勻分(fen)布（應(ying)變梯度(du)）；和彎曲方向（沿(yan)軋向“弱線”），通常變曲軸垂直軋制方向。
影響彎(wan)(wan)曲(qu)應變量的主要因(yin)素有彎(wan)(wan)曲(qu)半徑(jing)與板厚(hou)之比(bi)值(zhi)及彎(wan)(wan)曲(qu)件彎(wan)(wan)曲(qu)成形時，外區受拉而內區受壓，卸載后這些應力導致回彈。
彎曲-變直過程中最終變形為(wei)0，但實(shi)際應變為(wei)加倍，即先(xian)拉后壓(ya)。
c. 拉(la)深
拉深是使板(ban)料或者半成(cheng)品在拉深模具內，將其成(cheng)形為(wei)中空工(gong)件(jian)的(de)工(gong)序。
①. 拉(la)深(shen)過程
坯料在(zai)拉(la)深(shen)模凸模的(de)(de)(de)作(zuo)用下(xia)，逐漸被壓入凹模內，在(zai)此過(guo)(guo)程中坯料發生很大的(de)(de)(de)塑性變(bian)形，而形成(cheng)中空的(de)(de)(de)拉(la)深(shen)件。拉(la)深(shen)件的(de)(de)(de)底部一般不(bu)變(bian)形，只起傳遞拉(la)力的(de)(de)(de)作(zuo)用，厚(hou)度(du)(du)基本不(bu)變(bian)。拉(la)深(shen)件的(de)(de)(de)直(zhi)壁(bi)(bi)主要受(shou)拉(la)力作(zuo)用，厚(hou)度(du)(du)減小。而直(zhi)壁(bi)(bi)與底之間(jian)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)渡圓角處被拉(la)薄的(de)(de)(de)程度(du)(du)最為嚴重。拉(la)深(shen)件的(de)(de)(de)法(fa)蘭(lan)部位切向受(shou)壓應力作(zuo)用，厚(hou)度(du)(du)有所增大。
②. 拉深過程(cheng)的工(gong)藝要點
在(zai)(zai)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)程中，拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)起(qi)皺和拉(la)(la)裂是最常見(jian)的(de)(de)(de)質量(liang)問題。為了(le)防止(zhi)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)出現起(qi)皺，在(zai)(zai)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)程中需用壓(ya)環施加(jia)以(yi)適當的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)將坯(pi)料(liao)壓(ya)住，見(jian)圖(tu)5-7。為了(le)防止(zhi)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)被拉(la)(la)裂，除(chu)了(le)將拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)模的(de)(de)(de)邊(bian)緣(yuan)作成(cheng)圓(yuan)角和采用合(he)理(li)的(de)(de)(de)模具(ju)間(jian)隙值(zhi)外，還(huan)要(yao)根據材料(liao)的(de)(de)(de)塑性來選用合(he)理(li)的(de)(de)(de)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)數(shu)。拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)數(shu)是指(zhi)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)直徑與坯(pi)料(liao)直徑之(zhi)比，該系(xi)數(shu)值(zhi)總是小于(yu)1。拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)數(shu)值(zhi)越小，變(bian)形(xing)程度越大(da)，可(ke)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)次數(shu)越少，反之(zhi)則需經過(guo)多(duo)次拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)方能完(wan)成(cheng)。拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)大(da)小，一般為0.5～0.8。在(zai)(zai)多(duo)次拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)程中，拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)往往需要(yao)進行中間(jian)退火（再經晶退火）以(yi)消(xiao)除(chu)前幾次拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)變(bian)形(xing)中所產生的(de)(de)(de)冷加(jia)工硬化，為隨(sui)后的(de)(de)(de)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)程的(de)(de)(de)順利進行做(zuo)準(zhun)備。
2. 脹形
脹形(xing)又稱拉脹是利(li)用(yong)模具使(shi)板料拉伸變薄局部(bu)表面(mian)積增大以獲得(de)零件的(de)加工(gong)方法。常用(yong)的(de)有圓柱形(xing)（或管形(xing)）毛坯的(de)脹形(xing)及平板毛坯的(de)拉張成形(xing)等。
脹形(xing)可采(cai)用(yong)不(bu)同的方法來(lai)實現，如剛模脹形(xing)、橡皮脹形(xing)和液壓脹形(xing)等。
圓(yuan)柱形空心(xin)坯料的(de)(de)脹(zhang)形是依靠(kao)材(cai)料的(de)(de)拉(la)伸，將(jiang)直徑較小(xiao)的(de)(de)空心(xin)零件或管(guan)毛(mao)坯，在半徑方(fang)向上向外擴張(zhang)的(de)(de)方(fang)法(fa)。脹(zhang)形一般(ban)要用可分式(shi)凹模(mo)，其(qi)凸模(mo)形式(shi)有(you)：橡皮(pi)（或聚(ju)氨酯）凸模(mo)（圖(tu)(tu)5-8）；分塊式(shi)凸模(mo)，由(you)楔狀心(xin)塊將(jiang)其(qi)分開（圖(tu)(tu)5-9）；用液(ye)體作(zuo)為凸模(mo)（圖(tu)(tu)5-10），這(zhe)種方(fang)法(fa)有(you)的(de)(de)可以直接將(jiang)液(ye)體倒入毛(mao)坯內，但此法(fa)操作(zuo)不便且生產率低，有(you)的(de)(de)可用裝在凸模(mo)上充滿液(ye)體的(de)(de)橡皮(pi)囊上。
3. 旋壓
旋壓(ya)是(shi)一種(zhong)歷史(shi)悠久的(de)工藝(yi)方法(fa)(fa)，我(wo)國在10世紀就有了這種(zhong)成形(xing)方法(fa)(fa)，以(yi)后于14世紀才(cai)傳入歐洲。旋壓(ya)成形(xing)方法(fa)(fa)可制造(zao)各種(zhong)不同形(xing)狀的(de)旋轉面零件，如發(fa)動(dong)機罩、螺(luo)旋槳(jiang)槳(jiang)帽等（圖5-11）。
a. 旋壓工藝原理
旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)用(yong)的機床類似(si)于車(che)床或(huo)由(you)車(che)床改裝而成，但最(zui)新(xin)發展有(you)數(shu)控旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)床。旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)床的工作(zuo)原理如圖5-12所示。用(yong)機床尾頂座工通過頂塊3將平板毛(mao)(mao)坯(pi)1壓(ya)(ya)(ya)緊(jin)于旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)模4上，毛(mao)(mao)坯(pi)連同模具(ju)一起(qi)旋(xuan)轉，操作(zuo)者(zhe)用(yong)手(shou)操作(zuo)旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)棒(bang)，將毛(mao)(mao)坯(pi)順次壓(ya)(ya)(ya)向旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)模，這時毛(mao)(mao)坯(pi)發生周向收縮，徑向延伸變形。
b. 旋壓注意事項
旋壓(ya)(ya)過程(cheng)主要(yao)問題是(shi)起皺(zhou)(zhou)和局(ju)部變(bian)薄以(yi)及拉裂。如圖5-12所示的旋壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)延過程(cheng)，凸緣周邊起皺(zhou)(zhou)決定于收縮變(bian)形程(cheng)度(du)（即(ji)零(ling)件(jian)直徑(jing)(jing)和毛坯(pi)直徑(jing)(jing)之比(bi)值(zhi)），毛坯(pi)的穩定性，如to/D。。數值(zhi)（坯(pi)料(liao)厚度(du)／坯(pi)料(liao)直徑(jing)(jing)），毛壞轉(zhuan)(zhuan)速以(yi)及操作者的經驗。提高毛坯(pi)的轉(zhuan)(zhuan)速會(hui)增加毛坯(pi)凸緣的穩定性，但由手工(gong)操作不能保證均勻的縱向送進，會(hui)造成局(ju)部過度(du)碾(nian)薄，一(yi)般工(gong)廠所用(yong)的轉(zhuan)(zhuan)速多在(zai)200～600r／min的范圍內(nei)。為了防止起皺(zhou)(zhou)和旋壓(ya)(ya)模(mo)圓(yuan)(yuan)角(jiao)(jiao)處材料(liao)(liao)變薄(bo)或(huo)拉(la)裂，操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)應按如下順序進行：首次操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時將凸模(mo)(mo)圓(yuan)(yuan)角(jiao)(jiao)處材料(liao)(liao)趕(gan)形(xing)貼模(mo)(mo)形(xing)成(cheng)帽形(xing)件；第二(er)步(bu)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時將帽形(xing)件凸緣趕(gan)形(xing)成(cheng)圓(yuan)(yuan)錐(zhui)面以增(zeng)加這部分(fen)材料(liao)(liao)的剛度，起防皺作(zuo)(zuo)用；第三(san)步(bu)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)是旋(xuan)(xuan)壓棒從毛坯周邊(bian)(bian)向凸模(mo)(mo)圓(yuan)(yuan)角(jiao)(jiao)處趕(gan)并使毛坯向凸模(mo)(mo)靠攏。以后的操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)是重(zhong)復(fu)上述二(er)、三(san)步(bu)驟。逐(zhu)步(bu)地將材料(liao)(liao)旋(xuan)(xuan)壓貼模(mo)(mo)為止，最后再加以修整趕(gan)形(xing)和零件切邊(bian)(bian)。因為旋(xuan)(xuan)壓過程變形(xing)情況極其復(fu)雜，多半又是手工(gong)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)，故(gu)成(cheng)形(xing)之成(cheng)敗與操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)者(zhe)的經驗很有關系。
旋(xuan)壓還(huan)可(ke)用于(yu)進行(xing)縮口、卷邊、擴口等項工作(zuo)。
c. 旋壓的優缺點
旋壓(ya)的(de)(de)缺(que)點(dian)是(shi)(shi)零件變(bian)薄(bo)量較(jiao)大(da)，勞(lao)動(dong)強(qiang)度較(jiao)大(da)，要(yao)求技(ji)術水(shui)平較(jiao)高而勞(lao)動(dong)生產率低等。旋壓(ya)工作雖有這些缺(que)點(dian)，但是(shi)(shi)由于(yu)旋壓(ya)模具(ju)簡單(dan)，特別(bie)能(neng)(neng)適應(ying)于(yu)加工某些比較(jiao)復(fu)雜(za)的(de)(de)旋轉面零件，所以至今還是(shi)(shi)航(hang)空工業(ye)中不可缺(que)少的(de)(de)工藝方法(fa)。旋壓(ya)設(she)備的(de)(de)改進(jin)和旋壓(ya)過程的(de)(de)自動(dong)化(hua)能(neng)(neng)夠克服上(shang)述(shu)的(de)(de)主要(yao)缺(que)點(dian)并且使旋壓(ya)工藝得(de)到新的(de)(de)發展(zhan)。
d. 旋(xuan)壓模
旋(xuan)壓模一般用鑄鐵(tie)、鋼和(he)銅合(he)金(jin)制(zhi)造。有時在試(shi)制(zhi)時，也可用硬木制(zhi)造。旋(xuan)壓模按反切(qie)內樣板加工，零件(jian)按反切(qie)外樣板檢驗。
對于變(bian)形程度較大零件可用(yong)一(yi)套(tao)(tao)模具(ju)經多次成形并經中間退火工(gong)序，有時還可增加模具(ju)套(tao)(tao)數，即采用(yong)中間過渡模等(deng)方法解決。
4. 翻邊(bian)與翻孔
翻(fan)(fan)邊(bian)與翻(fan)(fan)孔(kong)是彎(wan)曲的(de)變種，它沿(yan)彎(wan)曲線(xian)方(fang)向應變不相等。沿(yan)曲線(xian)為壓(ya)應變時(shi)稱收(shou)縮翻(fan)(fan)邊(bian)；沿(yan)彎(wan)曲線(xian)為拉(la)應變時(shi)稱拉(la)伸翻(fan)(fan)邊(bian)。彎(wan)曲線(xian)為圓周的(de)拉(la)伸翻(fan)(fan)邊(bian)即變為擴孔(kong)。
5. 局部成形
局部成形包括壓(ya)(ya)花與壓(ya)(ya)印等。壓(ya)(ya)花產(chan)生(sheng)于局部區域，包括筋紋(wen)，鼓包、裝飾牌照等。其(qi)特點(dian)是只產(chan)生(sheng)金屬移(yi)動。壓(ya)(ya)印則(ze)產(chan)生(sheng)厚度變(bian)化(hua)而拼成圖案(an)（如(ru)制幣）。
