不銹鋼(gang)薄板的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)和其他金(jin)屬(shu)薄板成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)一樣，包括沖壓(ya)(ya)（沖裁、彎曲(qu)、拉深等）、脹形(xing)(xing)(xing)、翻邊、擴孔、局部(bu)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)、旋壓(ya)(ya)、旋薄和冷(leng)彎成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)等基本成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)是(shi)板材成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)最基本的(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)過程。
1. 沖(chong)壓成形
沖(chong)壓成形(xing)是把平(ping)板凸緣拉(la)入凹模孔內而形(xing)成直(zhi)壁的(de)加工方法。
凸(tu)(tu)緣(yuan)的(de)流(liu)入(ru)，隨著凹模孔輪廓形狀的(de)變形狀態不同(tong)，可分為壓縮(suo)凸(tu)(tu)緣(yuan)流(liu)入(ru)、平行凸(tu)(tu)緣(yuan)流(liu)入(ru)、伸長凸(tu)(tu)緣(yuan)流(liu)入(ru)三類，見圖5-6。
由于拉(la)深零(ling)件的形狀(zhuang)尺寸不同(tong)，毛坯在(zai)變形過(guo)程中(zhong)的應力(li)應變分布也不一樣。
在沖壓(ya)(ya)過程中，金(jin)屬薄板的(de)(de)(de)邊部(bu)由(you)壓(ya)(ya)邊圈夾持，由(you)凸模(mo)(mo)和凹(ao)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)共(gong)同作用，使薄板板料向凹(ao)模(mo)(mo)移動(dong)產生塑性變形，將(jiang)平(ping)板加工成(cheng)所需形狀的(de)(de)(de)零件。金(jin)屬板料向凹(ao)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)移動(dong)量由(you)壓(ya)(ya)邊圈之間的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力大小(xiao)所控制。
實際零件的(de)沖壓過程就其成(cheng)形方式(shi)而(er)言可(ke)能(neng)是多種方式(shi)的(de)組合。為此，可(ke)以(yi)將復雜零件的(de)壓過程按(an)不(bu)同區域的(de)成(cheng)形方式(shi)進行分解(jie)。基本的(de)加工方式(shi)可(ke)以(yi)分為以(yi)下幾點(dian)。
a. 沖裁（剪切(qie)過程）
將薄板切成毛料或(huo)零件。
對沖裁件質量(liang)的影(ying)響(xiang)因素(su)有：沖剪方向；下料方式；毛料形狀設(she)計和切刃狀態等。
b. 彎曲
彎(wan)(wan)曲(qu)的要點包括(kuo)：變形(xing)區域性-彎(wan)(wan)曲(qu)軸線(xian)；邊部彎(wan)(wan)轉-空間；彎(wan)(wan)曲(qu)區應(ying)變沿厚度方向(xiang)不均勻分布（應(ying)變梯度）；和(he)彎(wan)(wan)曲(qu)方向(xiang)（沿軋向(xiang)“弱線(xian)”），通(tong)常變曲(qu)軸垂直軋制方向(xiang)。
影(ying)響彎曲(qu)應變量的(de)主(zhu)要因素有彎曲(qu)半徑與板厚之比值(zhi)及彎曲(qu)件(jian)彎曲(qu)成形時，外區(qu)受(shou)(shou)拉而內區(qu)受(shou)(shou)壓，卸(xie)載后這些應力(li)導致回彈。
彎曲-變直(zhi)過程(cheng)中最終(zhong)變形為0，但實際應變為加倍，即先拉后壓。
c. 拉深(shen)
拉深(shen)是使板(ban)料或(huo)者(zhe)半成品在拉深(shen)模具內，將其成形為中空工件的工序。
①. 拉深過程
坯(pi)料(liao)在(zai)拉(la)深模凸模的(de)作(zuo)用(yong)下，逐漸(jian)被(bei)壓(ya)(ya)入凹模內，在(zai)此過程中(zhong)坯(pi)料(liao)發生很大的(de)塑性變形，而形成中(zhong)空的(de)拉(la)深件。拉(la)深件的(de)底部一(yi)般不(bu)變形，只起傳(chuan)遞(di)拉(la)力的(de)作(zuo)用(yong)，厚(hou)度(du)基本不(bu)變。拉(la)深件的(de)直(zhi)(zhi)壁主要受拉(la)力作(zuo)用(yong)，厚(hou)度(du)減小(xiao)。而直(zhi)(zhi)壁與底之間的(de)過渡(du)圓角處被(bei)拉(la)薄的(de)程度(du)最為嚴重。拉(la)深件的(de)法蘭部位切向受壓(ya)(ya)應力作(zuo)用(yong)，厚(hou)度(du)有所增大。
②. 拉深(shen)過(guo)程(cheng)的工藝(yi)要點
在拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)，拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)起皺和拉(la)(la)(la)(la)(la)裂是最常見的(de)質量問(wen)題。為(wei)了防止拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)出現起皺，在拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)需用(yong)(yong)壓環施加以(yi)適當的(de)壓力將坯料壓住，見圖5-7。為(wei)了防止拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)被拉(la)(la)(la)(la)(la)裂，除了將拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)模(mo)的(de)邊緣(yuan)作成圓(yuan)角和采(cai)用(yong)(yong)合理(li)的(de)模(mo)具間隙值(zhi)外(wai)，還要根據(ju)材料的(de)塑性來選(xuan)用(yong)(yong)合理(li)的(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)數(shu)(shu)。拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)數(shu)(shu)是指拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)直徑(jing)與坯料直徑(jing)之(zhi)比，該(gai)系(xi)數(shu)(shu)值(zhi)總是小(xiao)(xiao)于1。拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)數(shu)(shu)值(zhi)越小(xiao)(xiao)，變形程度越大，可拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)次數(shu)(shu)越少(shao)，反之(zhi)則需經(jing)過(guo)多次拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)方能完成。拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)數(shu)(shu)的(de)大小(xiao)(xiao)，一般(ban)為(wei)0.5～0.8。在多次拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)，拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)(jian)往(wang)往(wang)需要進行中(zhong)間退火(huo)（再經(jing)晶(jing)退火(huo)）以(yi)消除前幾(ji)次拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)變形中(zhong)所產生的(de)冷加工硬化(hua)，為(wei)隨后的(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)程的(de)順(shun)利進行做(zuo)準備。
2. 脹形(xing)
脹(zhang)形(xing)(xing)(xing)(xing)又稱拉脹(zhang)是利用(yong)(yong)模具使板料拉伸(shen)變薄(bo)局部表面積增大以(yi)獲得(de)零件的(de)加工方法。常用(yong)(yong)的(de)有圓柱形(xing)(xing)(xing)(xing)（或(huo)管形(xing)(xing)(xing)(xing)）毛坯的(de)脹(zhang)形(xing)(xing)(xing)(xing)及平(ping)板毛坯的(de)拉張成形(xing)(xing)(xing)(xing)等。
脹形(xing)(xing)可采(cai)用不同的方法(fa)來實現，如剛模脹形(xing)(xing)、橡(xiang)皮脹形(xing)(xing)和液壓(ya)脹形(xing)(xing)等(deng)。
圓柱形(xing)空心坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)脹形(xing)是(shi)依靠(kao)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)拉伸，將直徑(jing)較小的(de)(de)(de)(de)空心零件或(huo)管毛(mao)坯(pi)，在(zai)半徑(jing)方(fang)向(xiang)上(shang)向(xiang)外擴張的(de)(de)(de)(de)方(fang)法。脹形(xing)一(yi)般要用(yong)可(ke)分(fen)式(shi)凹模(mo)，其(qi)凸(tu)模(mo)形(xing)式(shi)有：橡(xiang)皮（或(huo)聚(ju)氨(an)酯）凸(tu)模(mo)（圖5-8）；分(fen)塊式(shi)凸(tu)模(mo)，由(you)楔狀心塊將其(qi)分(fen)開（圖5-9）；用(yong)液體(ti)作為凸(tu)模(mo)（圖5-10），這種方(fang)法有的(de)(de)(de)(de)可(ke)以直接將液體(ti)倒(dao)入毛(mao)坯(pi)內，但此法操作不(bu)便(bian)且生產率(lv)低，有的(de)(de)(de)(de)可(ke)用(yong)裝在(zai)凸(tu)模(mo)上(shang)充滿(man)液體(ti)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)皮囊上(shang)。
3. 旋壓
旋(xuan)(xuan)壓(ya)是一(yi)種(zhong)歷史悠久的(de)工(gong)藝方(fang)法，我(wo)國在10世紀就有了這種(zhong)成(cheng)形方(fang)法，以后于14世紀才傳入歐(ou)洲(zhou)。旋(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)形方(fang)法可制造各種(zhong)不同(tong)形狀的(de)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)面零件，如發(fa)動機罩、螺旋(xuan)(xuan)槳(jiang)槳(jiang)帽等(deng)（圖5-11）。
a. 旋壓(ya)工藝原理
旋(xuan)壓用的機(ji)床(chuang)類似于(yu)車床(chuang)或由(you)車床(chuang)改(gai)裝而成，但最新發展(zhan)有數控(kong)旋(xuan)壓床(chuang)。旋(xuan)壓床(chuang)的工作(zuo)原(yuan)理如(ru)圖5-12所(suo)示。用機(ji)床(chuang)尾(wei)頂座工通(tong)過頂塊(kuai)3將(jiang)平板毛(mao)坯(pi)(pi)1壓緊于(yu)旋(xuan)壓模(mo)(mo)4上，毛(mao)坯(pi)(pi)連同模(mo)(mo)具(ju)一起旋(xuan)轉，操(cao)作(zuo)者用手操(cao)作(zuo)旋(xuan)壓棒，將(jiang)毛(mao)坯(pi)(pi)順(shun)次壓向旋(xuan)壓模(mo)(mo)，這時(shi)毛(mao)坯(pi)(pi)發生(sheng)周向收縮(suo)，徑向延伸變形(xing)。
b. 旋壓(ya)注意事項
旋壓過程主要問題是起(qi)皺(zhou)(zhou)和(he)局部變薄(bo)以(yi)及(ji)拉(la)裂(lie)。如圖5-12所示的(de)(de)旋壓壓延過程，凸(tu)(tu)緣周邊起(qi)皺(zhou)(zhou)決(jue)定(ding)于收縮變形程度（即(ji)零件直(zhi)徑(jing)和(he)毛(mao)(mao)(mao)坯(pi)(pi)(pi)直(zhi)徑(jing)之比值），毛(mao)(mao)(mao)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)，如to/D。。數值（坯(pi)(pi)(pi)料厚度／坯(pi)(pi)(pi)料直(zhi)徑(jing)），毛(mao)(mao)(mao)壞(huai)轉(zhuan)速(su)以(yi)及(ji)操作(zuo)者的(de)(de)經驗(yan)。提高毛(mao)(mao)(mao)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)轉(zhuan)速(su)會增加(jia)毛(mao)(mao)(mao)坯(pi)(pi)(pi)凸(tu)(tu)緣的(de)(de)穩定(ding)性(xing)，但(dan)由手工操作(zuo)不(bu)能保(bao)證(zheng)均勻的(de)(de)縱向送進，會造成局部過度碾薄(bo)，一(yi)般工廠所用的(de)(de)轉(zhuan)速(su)多在200～600r／min的(de)(de)范(fan)圍內。為了防(fang)止起(qi)皺(zhou)(zhou)和(he)旋壓模圓(yuan)角處材料(liao)變(bian)薄或拉裂，操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)應按如下順序進行：首次操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時將凸(tu)模(mo)圓(yuan)角處材料(liao)趕(gan)形貼模(mo)形成(cheng)(cheng)帽形件(jian)；第二(er)(er)步(bu)(bu)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時將帽形件(jian)凸(tu)緣趕(gan)形成(cheng)(cheng)圓(yuan)錐(zhui)面以增加這部分材料(liao)的(de)(de)剛度，起(qi)防皺作(zuo)(zuo)用；第三(san)步(bu)(bu)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)是(shi)(shi)旋壓(ya)棒從毛(mao)(mao)坯周(zhou)邊向凸(tu)模(mo)圓(yuan)角處趕(gan)并使(shi)毛(mao)(mao)坯向凸(tu)模(mo)靠(kao)攏。以后(hou)的(de)(de)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)是(shi)(shi)重復(fu)上述(shu)二(er)(er)、三(san)步(bu)(bu)驟。逐步(bu)(bu)地將材料(liao)旋壓(ya)貼模(mo)為(wei)止，最后(hou)再(zai)加以修整趕(gan)形和零件(jian)切邊。因為(wei)旋壓(ya)過程(cheng)變(bian)形情況極其復(fu)雜(za)，多半(ban)又是(shi)(shi)手工操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)，故成(cheng)(cheng)形之(zhi)成(cheng)(cheng)敗與操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)者的(de)(de)經驗很有關系。
旋壓還可用于進(jin)行縮口、卷邊(bian)、擴口等(deng)項工(gong)作。
c. 旋壓的優缺點(dian)
旋(xuan)壓(ya)(ya)的(de)缺點是(shi)零件變薄量較(jiao)大，勞動強度較(jiao)大，要求技術水平(ping)較(jiao)高而勞動生產(chan)率低(di)等(deng)。旋(xuan)壓(ya)(ya)工作雖(sui)有這些缺點，但(dan)是(shi)由于(yu)旋(xuan)壓(ya)(ya)模具(ju)簡單，特別能適應于(yu)加工某些比較(jiao)復雜的(de)旋(xuan)轉面(mian)零件，所以至今還(huan)是(shi)航(hang)空工業中不可缺少的(de)工藝(yi)方法(fa)。旋(xuan)壓(ya)(ya)設備(bei)的(de)改進和旋(xuan)壓(ya)(ya)過程的(de)自動化能夠克服上(shang)述的(de)主(zhu)要缺點并且使旋(xuan)壓(ya)(ya)工藝(yi)得到新的(de)發展。
d. 旋壓模
旋壓模(mo)一般用(yong)(yong)鑄(zhu)鐵、鋼和銅合(he)金制造。有時(shi)(shi)在試制時(shi)(shi)，也可用(yong)(yong)硬木制造。旋壓模(mo)按(an)反切(qie)內樣板加工(gong)，零件(jian)按(an)反切(qie)外樣板檢(jian)驗。
對于變形程(cheng)度較大零(ling)件可(ke)用一套模(mo)具經(jing)多次成形并經(jing)中間退火(huo)工序，有時還可(ke)增加模(mo)具套數，即采(cai)用中間過渡模(mo)等方法解決。
4. 翻邊與翻孔(kong)
翻邊與翻孔(kong)是彎曲(qu)的(de)變(bian)種，它沿彎曲(qu)線(xian)方(fang)向應(ying)變(bian)不相等。沿曲(qu)線(xian)為(wei)壓應(ying)變(bian)時稱(cheng)收縮(suo)翻邊；沿彎曲(qu)線(xian)為(wei)拉應(ying)變(bian)時稱(cheng)拉伸翻邊。彎曲(qu)線(xian)為(wei)圓周的(de)拉伸翻邊即變(bian)為(wei)擴孔(kong)。
5. 局部成形
局(ju)部成(cheng)形(xing)包(bao)括壓(ya)(ya)花與壓(ya)(ya)印等(deng)。壓(ya)(ya)花產生于局(ju)部區域，包(bao)括筋紋，鼓(gu)包(bao)、裝飾牌照等(deng)。其(qi)特點是只產生金屬移動。壓(ya)(ya)印則產生厚度變化而拼成(cheng)圖案（如制幣(bi)）。
