不(bu)銹鋼薄板(ban)的(de)成(cheng)形工(gong)藝(yi)(yi)和其他金屬薄板(ban)成(cheng)形工(gong)藝(yi)(yi)一(yi)樣(yang)，包括沖壓（沖裁、彎曲、拉深等(deng)）、脹(zhang)形、翻(fan)邊、擴孔(kong)、局部成(cheng)形、旋(xuan)壓、旋(xuan)薄和冷(leng)彎成(cheng)形等(deng)基本(ben)成(cheng)形工(gong)藝(yi)(yi)。沖壓成(cheng)形是板(ban)材成(cheng)形最基本(ben)的(de)工(gong)藝(yi)(yi)過程。
1. 沖壓成形
沖壓成形(xing)是(shi)把平板凸緣拉入凹模孔內(nei)而(er)形(xing)成直壁的加工方法。
凸緣(yuan)的流(liu)入(ru)，隨著凹模孔輪廓形(xing)狀(zhuang)的變形(xing)狀(zhuang)態(tai)不同，可分為壓縮凸緣(yuan)流(liu)入(ru)、平行凸緣(yuan)流(liu)入(ru)、伸長凸緣(yuan)流(liu)入(ru)三類，見圖5-6。
由于拉(la)深零件的形狀尺寸不同，毛(mao)坯在變形過程中的應(ying)力應(ying)變分布(bu)也不一樣。
在沖壓過程中，金屬(shu)薄(bo)(bo)板(ban)(ban)的(de)邊(bian)部(bu)由壓邊(bian)圈(quan)夾持，由凸模(mo)和(he)凹(ao)模(mo)的(de)共(gong)同作(zuo)用，使薄(bo)(bo)板(ban)(ban)板(ban)(ban)料(liao)向凹(ao)模(mo)移動產生塑(su)性變形，將平板(ban)(ban)加工成所需形狀的(de)零件(jian)。金屬(shu)板(ban)(ban)料(liao)向凹(ao)模(mo)的(de)移動量由壓邊(bian)圈(quan)之間的(de)壓力大小所控制。
實際零(ling)件的(de)沖壓過(guo)程就其成形方(fang)式而言可能是(shi)多(duo)種方(fang)式的(de)組合。為此(ci)，可以將復雜零(ling)件的(de)壓過(guo)程按不同區域的(de)成形方(fang)式進(jin)行分解。基本(ben)的(de)加工方(fang)式可以分為以下幾點。
a. 沖裁（剪(jian)切過程）
將薄板切成毛料或零件。
對(dui)沖裁(cai)件質(zhi)量的影響因(yin)素有(you)：沖剪(jian)方向；下料方式；毛料形狀(zhuang)設(she)計和切(qie)刃狀(zhuang)態等。
b. 彎(wan)曲(qu)
彎(wan)(wan)曲(qu)的(de)要點包括：變(bian)形區域性-彎(wan)(wan)曲(qu)軸線；邊部彎(wan)(wan)轉-空間；彎(wan)(wan)曲(qu)區應變(bian)沿厚度方(fang)(fang)向(xiang)不(bu)均勻分布（應變(bian)梯度）；和彎(wan)(wan)曲(qu)方(fang)(fang)向(xiang)（沿軋向(xiang)“弱(ruo)線”），通常變(bian)曲(qu)軸垂(chui)直軋制(zhi)方(fang)(fang)向(xiang)。
影響彎(wan)曲(qu)應(ying)變量的主要因素有彎(wan)曲(qu)半徑與板(ban)厚(hou)之比值及彎(wan)曲(qu)件彎(wan)曲(qu)成形時(shi)，外區受(shou)拉(la)而內(nei)區受(shou)壓(ya)，卸載(zai)后(hou)這些應(ying)力導致回彈。
彎曲(qu)-變直(zhi)過程中最終變形為(wei)0，但實際應變為(wei)加倍，即先拉(la)后壓。
c. 拉(la)深
拉深是使板料或者(zhe)半(ban)成(cheng)品在拉深模具內，將其(qi)成(cheng)形(xing)為中空工件的(de)工序。
①. 拉(la)深過程
坯(pi)料(liao)在拉(la)深(shen)模凸模的(de)(de)(de)(de)作用下，逐漸被(bei)壓(ya)入凹模內，在此過(guo)程中坯(pi)料(liao)發生很大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)塑性變形(xing)，而(er)形(xing)成中空的(de)(de)(de)(de)拉(la)深(shen)件。拉(la)深(shen)件的(de)(de)(de)(de)底部一般不(bu)變形(xing)，只(zhi)起(qi)傳(chuan)遞拉(la)力(li)的(de)(de)(de)(de)作用，厚(hou)度(du)基本(ben)不(bu)變。拉(la)深(shen)件的(de)(de)(de)(de)直壁(bi)主要受拉(la)力(li)作用，厚(hou)度(du)減小。而(er)直壁(bi)與(yu)底之間(jian)的(de)(de)(de)(de)過(guo)渡圓(yuan)角處(chu)被(bei)拉(la)薄的(de)(de)(de)(de)程度(du)最(zui)為嚴(yan)重。拉(la)深(shen)件的(de)(de)(de)(de)法(fa)蘭部位切向受壓(ya)應力(li)作用，厚(hou)度(du)有所增大(da)(da)。
②. 拉深(shen)過程的工藝(yi)要點
在拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中，拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件起(qi)皺和拉(la)(la)(la)(la)裂是(shi)最常見的(de)(de)質量問題。為了防止拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件出現起(qi)皺，在拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中需(xu)用壓(ya)環施加以適當的(de)(de)壓(ya)力將坯(pi)料(liao)壓(ya)住，見圖5-7。為了防止拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件被拉(la)(la)(la)(la)裂，除了將拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)模(mo)的(de)(de)邊緣作(zuo)成圓角和采(cai)用合理(li)的(de)(de)模(mo)具(ju)間(jian)隙值外，還要根據材(cai)料(liao)的(de)(de)塑性(xing)來選用合理(li)的(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)系數(shu)。拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)系數(shu)是(shi)指拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件直徑(jing)與坯(pi)料(liao)直徑(jing)之(zhi)比，該(gai)系數(shu)值總是(shi)小于1。拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)系數(shu)值越(yue)小，變形(xing)程(cheng)(cheng)度越(yue)大，可(ke)拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)的(de)(de)次(ci)數(shu)越(yue)少(shao)，反之(zhi)則需(xu)經過(guo)(guo)(guo)多(duo)次(ci)拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)方能完(wan)成。拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)系數(shu)的(de)(de)大小，一般為0.5～0.8。在多(duo)次(ci)拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中，拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)件往往需(xu)要進行中間(jian)退火（再經晶(jing)退火）以消除前(qian)幾(ji)次(ci)拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)變形(xing)中所產生的(de)(de)冷加工硬(ying)化，為隨后的(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)(shen)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)順利進行做準備。
2. 脹形
脹(zhang)形又稱拉脹(zhang)是利用(yong)模具使板料拉伸變薄局部表面積增大以獲得零(ling)件(jian)的(de)加工方法。常用(yong)的(de)有圓柱形（或(huo)管形）毛(mao)坯的(de)脹(zhang)形及平板毛(mao)坯的(de)拉張成形等(deng)。
脹(zhang)形可(ke)采用(yong)不(bu)同(tong)的方法來實現，如剛模脹(zhang)形、橡皮脹(zhang)形和液(ye)壓(ya)脹(zhang)形等。
圓柱(zhu)形空心(xin)坯料(liao)的(de)(de)(de)脹形是依靠材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)拉伸(shen)，將(jiang)直徑(jing)較(jiao)小的(de)(de)(de)空心(xin)零(ling)件(jian)或(huo)管(guan)毛(mao)坯，在半徑(jing)方向(xiang)上(shang)向(xiang)外擴張的(de)(de)(de)方法(fa)。脹形一般要(yao)用可分式凹模(mo)(mo)，其凸(tu)模(mo)(mo)形式有：橡皮(pi)（或(huo)聚氨(an)酯）凸(tu)模(mo)(mo)（圖5-8）；分塊式凸(tu)模(mo)(mo)，由(you)楔狀心(xin)塊將(jiang)其分開（圖5-9）；用液(ye)(ye)(ye)體作為凸(tu)模(mo)(mo)（圖5-10），這種方法(fa)有的(de)(de)(de)可以(yi)直接將(jiang)液(ye)(ye)(ye)體倒(dao)入毛(mao)坯內，但(dan)此法(fa)操(cao)作不便且(qie)生產(chan)率低，有的(de)(de)(de)可用裝在凸(tu)模(mo)(mo)上(shang)充滿液(ye)(ye)(ye)體的(de)(de)(de)橡皮(pi)囊上(shang)。
3. 旋壓
旋(xuan)壓(ya)是一種(zhong)歷史悠(you)久的工藝方法，我國在10世紀就有了這種(zhong)成形(xing)(xing)方法，以后于14世紀才傳(chuan)入歐洲。旋(xuan)壓(ya)成形(xing)(xing)方法可制造各(ge)種(zhong)不同形(xing)(xing)狀的旋(xuan)轉面零(ling)件(jian)，如發動機罩、螺旋(xuan)槳槳帽(mao)等（圖5-11）。
a. 旋壓工藝原理
旋(xuan)壓(ya)用的機床(chuang)類似于車(che)床(chuang)或(huo)由車(che)床(chuang)改裝而成，但最(zui)新發展有(you)數(shu)控旋(xuan)壓(ya)床(chuang)。旋(xuan)壓(ya)床(chuang)的工作原理(li)如(ru)圖5-12所示。用機床(chuang)尾頂(ding)座工通過頂(ding)塊(kuai)3將(jiang)平板(ban)毛(mao)坯(pi)1壓(ya)緊于旋(xuan)壓(ya)模(mo)4上，毛(mao)坯(pi)連(lian)同(tong)模(mo)具(ju)一起(qi)旋(xuan)轉，操(cao)作者用手操(cao)作旋(xuan)壓(ya)棒，將(jiang)毛(mao)坯(pi)順次壓(ya)向(xiang)旋(xuan)壓(ya)模(mo)，這時(shi)毛(mao)坯(pi)發生周向(xiang)收縮，徑向(xiang)延伸變形(xing)。
b. 旋壓注意事(shi)項
旋壓過程(cheng)主(zhu)要(yao)問題是起皺(zhou)和局(ju)(ju)部(bu)變薄以(yi)及(ji)拉裂。如圖5-12所(suo)示的旋壓壓延過程(cheng)，凸緣周邊起皺(zhou)決定于收(shou)縮變形(xing)程(cheng)度(du)（即零(ling)件直(zhi)徑和毛坯直(zhi)徑之比(bi)值(zhi)(zhi)），毛坯的穩定性(xing)，如to/D。。數值(zhi)(zhi)（坯料厚度(du)／坯料直(zhi)徑），毛壞轉速(su)以(yi)及(ji)操作(zuo)者的經驗。提高毛坯的轉速(su)會增加(jia)毛坯凸緣的穩定性(xing)，但由手工操作(zuo)不能(neng)保證均勻(yun)的縱向送進，會造成局(ju)(ju)部(bu)過度(du)碾薄，一般工廠(chang)所(suo)用的轉速(su)多在200～600r／min的范圍內。為了防止(zhi)起皺(zhou)和旋壓模圓(yuan)角(jiao)處(chu)材(cai)料(liao)(liao)變薄或拉裂，操(cao)(cao)(cao)作(zuo)應按(an)如下順序進行：首次操(cao)(cao)(cao)作(zuo)時將凸(tu)(tu)模(mo)圓(yuan)角(jiao)處(chu)材(cai)料(liao)(liao)趕(gan)形(xing)(xing)(xing)貼(tie)模(mo)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)帽(mao)(mao)形(xing)(xing)(xing)件；第(di)(di)二步(bu)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)時將帽(mao)(mao)形(xing)(xing)(xing)件凸(tu)(tu)緣(yuan)趕(gan)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)圓(yuan)錐面以增加這部分材(cai)料(liao)(liao)的(de)剛度，起防皺作(zuo)用；第(di)(di)三步(bu)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)是旋(xuan)壓(ya)棒(bang)從毛(mao)坯周邊向凸(tu)(tu)模(mo)圓(yuan)角(jiao)處(chu)趕(gan)并使毛(mao)坯向凸(tu)(tu)模(mo)靠攏(long)。以后(hou)的(de)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)是重復(fu)(fu)上述(shu)二、三步(bu)驟(zou)。逐步(bu)地將材(cai)料(liao)(liao)旋(xuan)壓(ya)貼(tie)模(mo)為(wei)止，最(zui)后(hou)再加以修(xiu)整趕(gan)形(xing)(xing)(xing)和零件切邊。因為(wei)旋(xuan)壓(ya)過程變形(xing)(xing)(xing)情況極其復(fu)(fu)雜，多半又(you)是手工(gong)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)，故(gu)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)之成(cheng)(cheng)敗與(yu)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)者的(de)經(jing)驗很有關系(xi)。
旋壓還可用于(yu)進行縮(suo)口(kou)、卷邊、擴口(kou)等項(xiang)工作。
c. 旋壓的優缺點
旋(xuan)(xuan)壓(ya)的缺點(dian)是零件變(bian)薄量較(jiao)大(da)，勞動強(qiang)度(du)較(jiao)大(da)，要求技術水平(ping)較(jiao)高而(er)勞動生產(chan)率低等。旋(xuan)(xuan)壓(ya)工(gong)作雖(sui)有這些缺點(dian)，但是由于旋(xuan)(xuan)壓(ya)模(mo)具簡單，特別(bie)能(neng)適應于加工(gong)某些比(bi)較(jiao)復雜的旋(xuan)(xuan)轉面零件，所以(yi)至今還是航空工(gong)業中(zhong)不可缺少的工(gong)藝(yi)方法(fa)。旋(xuan)(xuan)壓(ya)設備(bei)的改進和旋(xuan)(xuan)壓(ya)過(guo)程的自(zi)動化能(neng)夠克服(fu)上述的主要缺點(dian)并且使旋(xuan)(xuan)壓(ya)工(gong)藝(yi)得到新(xin)的發展(zhan)。
d. 旋壓模(mo)
旋(xuan)壓模一般用鑄鐵、鋼和銅合金制(zhi)(zhi)造。有時(shi)在試制(zhi)(zhi)時(shi)，也(ye)可用硬木制(zhi)(zhi)造。旋(xuan)壓模按反切(qie)內樣(yang)板加工，零(ling)件(jian)按反切(qie)外樣(yang)板檢驗。
對(dui)于變形程(cheng)度(du)較大零件可用一(yi)套模具經多次成形并(bing)經中(zhong)間退火工序，有(you)時還可增加模具套數，即(ji)采用中(zhong)間過渡模等方(fang)法解決。
4. 翻邊(bian)與(yu)翻孔
翻(fan)邊(bian)與翻(fan)孔是彎曲(qu)(qu)(qu)的變種，它沿(yan)彎曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)方向應(ying)變不相等。沿(yan)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)為(wei)壓應(ying)變時(shi)(shi)稱收縮翻(fan)邊(bian)；沿(yan)彎曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)為(wei)拉(la)(la)(la)應(ying)變時(shi)(shi)稱拉(la)(la)(la)伸(shen)翻(fan)邊(bian)。彎曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)為(wei)圓周(zhou)的拉(la)(la)(la)伸(shen)翻(fan)邊(bian)即變為(wei)擴孔。
5. 局部成形
局部成(cheng)形包括(kuo)壓花與壓印等。壓花產(chan)生(sheng)(sheng)于局部區域，包括(kuo)筋紋(wen)，鼓包、裝飾(shi)牌照等。其特點是(shi)只(zhi)產(chan)生(sheng)(sheng)金屬移動。壓印則產(chan)生(sheng)(sheng)厚(hou)度變化而拼成(cheng)圖案(an)（如制幣）。
