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，當在線亞洲日產一區二區: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。沖壓成型廣(guang)泛應用于(yu)航天、航空(kong)、汽(qi)車(che)、儀表等(deng)構件(jian)的(de)成型加(jia)工。沖壓過程中，在線亞洲日產一區二區: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)的特點：
①. 可(ke)沖壓(ya)出(chu)成型形狀復雜的沖壓(ya)件，而且廢(fei)料少；
②. 產(chan)品具(ju)有足(zu)夠高的(de)精度(du)和較低的(de)表(biao)面粗糙度(du)，而且(qie)互換性好；
③. 沖壓件重量輕(qing)，材料消耗少，強度、剛性高(gao)；
④. 操作簡單，便于自動(dong)化，生產效(xiao)率高；
⑤. 模(mo)具復雜，適于(yu)大批量生產。
進行沖(chong)壓(ya)加工的(de)(de)設(she)備一般包(bao)括有(you)：下料的(de)(de)剪機(ji)；沖(chong)壓(ya)成型(xing)的(de)(de)沖(chong)床。
一、分離工序
分離工序是使(shi)坯料的一(yi)部(bu)分與另一(yi)部(bu)分相互分離的工序，通常
又稱為(wei)落料及沖孔(kong)（沖裁）。
坯料的沖裁按封閉輪廓分(fen)離(li)可分(fen)為：
①. 落料(liao)： 被分(fen)離的部分(fen)為成品，而周邊為廢料(liao)。
②. 沖孔： 被分離的部分為廢料，而周(zhou)邊是(shi)成品。
1. 沖裁(cai)變形過程(cheng)
常用金屬材料的(de)沖裁過(guo)程大致(zhi)可以分成以下三個(ge)階(jie)段。
①. 彈(dan)性變形階段
沖頭(tou)接觸板料后，開始壓(ya)(ya)縮材(cai)(cai)料，并使材(cai)(cai)料產(chan)生彈性(xing)壓(ya)(ya)縮、拉伸與彎曲(qu)(qu)等變形。這時沖頭(tou)略擠入(ru)(ru)材(cai)(cai)料，材(cai)(cai)料的(de)另一(yi)側(ce)也略擠入(ru)(ru)凹模(mo)(mo)。隨(sui)著(zhu)沖頭(tou)繼續壓(ya)(ya)人，材(cai)(cai)料內(nei)的(de)應力(li)達到彈性(xing)極限。此時，凸模(mo)(mo)下的(de)材(cai)(cai)料略有彎曲(qu)(qu)，凹模(mo)(mo)上的(de)材(cai)(cai)料則向上翹。間隙越(yue)大，彎曲(qu)(qu)和上翹越(yue)嚴重(zhong)。
②. 塑性(xing)變形階段
當沖頭(tou)繼續壓入，壓力增(zeng)加，材(cai)料(liao)(liao)內的(de)(de)應(ying)力達到屈(qu)服(fu)極限時(shi)(shi)便開始進入塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)階段(duan)。這(zhe)時(shi)(shi)沖頭(tou)擠入材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)深度逐(zhu)漸(jian)(jian)增(zeng)大，即塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)程度逐(zhu)漸(jian)(jian)增(zeng)大，材(cai)料(liao)(liao)內部(bu)的(de)(de)拉應(ying)力和彎(wan)矩都(dou)增(zeng)大，變(bian)(bian)形(xing)區材(cai)料(liao)(liao)硬(ying)化加劇，沖裁變(bian)(bian)形(xing)力不斷增(zeng)大，直到刃口附近的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)由于(yu)拉應(ying)力的(de)(de)作用出(chu)現(xian)微(wei)裂紋(wen)時(shi)(shi)，沖裁變(bian)(bian)形(xing)力達到最(zui)大值。材(cai)料(liao)(liao)出(chu)現(xian)微(wei)裂紋(wen)，說(shuo)明材(cai)料(liao)(liao)開始被(bei)破壞，因(yin)而塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)階段(duan)告終。由于(yu)存在(zai)沖模間隙，這(zhe)個階段(duan)中除了剪切變(bian)(bian)形(xing)處，沖裁區還產生彎(wan)曲和拉伸，顯然(ran)間隙越(yue)大，彎(wan)曲和拉伸也越(yue)大。
③. 斷裂(lie)分離階段
沖(chong)頭仍(reng)然不斷地(di)繼續壓人，已形成的上、下微裂(lie)紋逐漸擴(kuo)大(da)并向材料內(nei)延伸，當(dang)上、下兩裂(lie)紋相遇重合時(shi)，材料便(bian)被剪斷分離(li)。
沖裁過程的變(bian)形是(shi)很復(fu)雜的，除了剪切變(bian)形外，還(huan)存在拉深、彎曲、橫向擠壓等變(bian)形。所以，沖裁件及廢料的平(ping)(ping)面不平(ping)(ping)整，常有翹曲現象。
2. 凸、凹模間隙(xi)
凸(tu)、凹(ao)模間隙的大小直接影響斷面質量、模具壽命、卸料力(li)(li)、推件(jian)力(li)(li)、沖裁(cai)力(li)(li)和(he)沖裁(cai)件(jian)的尺寸精(jing)度(du)，因此必須(xu)嚴格掌握和(he)控制(zhi)。
間(jian)隙過(guo)(guo)大：①. 材料拉應(ying)力大，塑(su)性(xing)變形階段(duan)過(guo)(guo)早結束；②. 亮帶小，剪裂(lie)帶、毛刺(ci)大；③. 卸料力和推件力小。
間隙(xi)過(guo)小(xiao)(xiao)：①. 壓應(ying)力大、拉應(ying)力小(xiao)(xiao)，可(ke)抑制裂紋；②. 凸(tu)模(mo)(mo)刃口(kou)裂紋正常向外，毛刺增(zeng)大；③. 凸(tu)模(mo)(mo)與沖孔、凹(ao)模(mo)(mo)與落料之間摩擦增(zeng)大；④. 降低模(mo)(mo)具(ju)壽命。
總之(zhi)，沖(chong)裁(cai)件(jian)斷面(mian)(mian)質量要求較高時，應(ying)選(xuan)用較小間隙；沖(chong)裁(cai)件(jian)斷面(mian)(mian)質量無嚴格(ge)要求時，可選(xuan)用較大間隙。一般(ban)來(lai)說(shuo)間隙范圍在5%~10%的板厚，既可以提高沖(chong)裁(cai)件(jian)斷面(mian)(mian)質量，還有利于提高沖(chong)模(mo)壽命(ming)。
3. 凸(tu)、凹模刃口尺寸確定及沖床噸(dun)位的選擇
沖(chong)孔模：①. 以(yi)沖(chong)孔件來確定凸(tu)模尺寸，考慮磨損，凸(tu)模選(xuan)孔的最(zui)大尺寸（公差允許內）；②. 以(yi)凸(tu)模為基準，加(jia)上(shang)間隙，設計凹模。沖(chong)裁(cai)（落料(liao)）
模(mo)具(ju)：①. 以沖(chong)裁料件(jian)來確定(ding)凹(ao)模(mo)刃口尺(chi)寸，考慮凹(ao)模(mo)的磨損和(he)沖(chong)裁精度，凹(ao)模(mo)刃口尺(chi)寸取(qu)公差范圍最小(xiao)值；②. 以凹(ao)模(mo)尺(chi)寸為基準，減(jian)去間隙，設計沖(chong)模(mo)。
沖床(chuang)噸位(wei)的(de)選(xuan)擇(ze)：在選(xuan)擇(ze)沖床(chuang)噸位(wei)時，應(ying)以模(mo)具強度為依據。
平刃沖模(mo)的沖裁力P為(wei)：
P=KLδτ，N 式中 L-沖裁周邊(bian)長度(du)，mm; δ－坯料厚度(du)，mm; τ－抗剪強度(du)，MPa; K-系數，間隙(xi)不均(jun)，刃口鈍化等。
4. 沖裁件的排樣(yang)
沖裁時沖裁件的(de)(de)排樣是一項精細的(de)(de)工作，排樣既要保證沖裁質量，還要做(zuo)到不浪(lang)費原材(cai)料。
①. 排(pai)樣合理，可以(yi)提高(gao)材料利用率。
無搭邊排樣：落料件(jian)形狀(zhuang)的一個(ge)邊作(zuo)為另一個(ge)落料件(jian)邊緣，材(cai)料利用率(lv)高，尺寸不(bu)(bu)準，毛刺不(bu)(bu)在同一平面上。
有搭邊排樣：各落料(liao)件之(zhi)間有一定尺(chi)寸的(de)距離，毛刺(ci)小，并在同一平面上，尺(chi)寸精確，但(dan)造成一定材料(liao)的(de)浪費。
②. 修整
利用修整模沿(yan)沖(chong)(chong)裁(cai)件(jian)外緣(yuan)或內孔刮(gua)削一層薄金屬(shu)，以切掉普通(tong)沖(chong)(chong)裁(cai)時，在沖(chong)(chong)裁(cai)件(jian)斷(duan)面上存留的剪裂帶、毛(mao)刺，提高沖(chong)(chong)裁(cai)件(jian)的尺寸精度和降低表面粗(cu)糙度。
外緣(yuan)修(xiu)整(zheng)(zheng)：修(xiu)整(zheng)(zheng)沖(chong)裁件(jian)外形。內緣(yuan)修(xiu)整(zheng)(zheng)：修(xiu)整(zheng)(zheng)沖(chong)裁件(jian)內孔。與切(qie)削加工相似(si)，間(jian)隙小，可采用負間(jian)隙，凸模大于凹模。精度達(da)IT6~IT7,表面粗糙度為Ra為0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切斷(duan)
用剪(jian)床(chuang)或(huo)沖模把板(ban)料(liao)沿不(bu)封閉輪廓進(jin)行分(fen)離的工序(xu)。
剪切：一般條料是由大(da)板料剪成。
沖模：生產用于(yu)形狀簡單、精度要求不高的平板件(jian)。
二、變形工序
變形工(gong)序(xu)是使坯料的(de)一部分相對(dui)于另一部分產生(sheng)位移，而且不發生(sheng)破裂的(de)工(gong)序(xu)。使坯料發生(sheng)變形的(de)工(gong)序(xu)包括有：拉深、彎曲、翻邊、成型等。
1. 拉深
拉深是利用專用模(mo)具將沖(chong)裁或剪裁后(hou)所得到的(de)平(ping)板(ban)坯(pi)料制(zhi)成(cheng)開口的(de)空心件的(de)一(yi)種(zhong)沖(chong)壓工藝方法(fa)。
其特(te)點(dian)是板(ban)料(liao)在凸模(mo)的(de)帶(dai)動(dong)下，可(ke)以向凹模(mo)內流動(dong)，即依靠材料(liao)的(de)流動(dong)性和延伸率(lv)成型，如圖(tu)4-1所示。
拉深(shen)(shen)可(ke)分(fen)為無壓(ya)邊(bian)圈(quan)拉深(shen)(shen)和有壓(ya)邊(bian)圈(quan)拉深(shen)(shen)兩(liang)種。只有當法蘭尺(chi)寸保(bao)證不(bu)會起(qi)皺時，才有可(ke)能完成無壓(ya)邊(bian)圈(quan)拉深(shen)(shen)。毛(mao)坯越厚，法蘭就越不(bu)易失穩。首次(ci)拉深(shen)(shen)不(bu)起(qi)皺的條件(jian)是：
D-d≤(18~22)δ 式中 D--毛坯(pi)直徑(jing)，mm; d--成型直徑(jing)，mm; δ-毛坯(pi)厚度，mm.
對(dui)于(yu)有壓邊(bian)圈的(de)拉(la)深，由于(yu)拉(la)深過程中毛(mao)(mao)坯(pi)邊(bian)緣變厚，所(suo)以(yi)壓邊(bian)的(de)力不(bu)可能(neng)均(jun)勻(yun)地分布在法蘭的(de)面積上，，而是(shi)集中于(yu)距(ju)毛(mao)(mao)坯(pi)邊(bian)緣一定距(ju)離的(de)環(huan)形面積上，其(qi)他部分則無壓邊(bian)力作用。
拉深過程：①. 直徑為(wei)D的(de)坯料平板放(fang)置在凹模上；②. 凸模向下(xia)運動，板坯料被拉入凸、凹模的(de)間隙中，形成(cheng)空心零件。
受力(li)(li)分析：底(di)部(bu)是不變(bian)(bian)(bian)形(xing)的，只起(qi)傳遞拉力(li)(li)的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，所以其厚度(du)基本(ben)不變(bian)(bian)(bian)。壓環圈部(bu)分在拉力(li)(li)的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下(xia)，厚度(du)略減(jian)小。法蘭部(bu)分由于切向受壓力(li)(li)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，所以會變(bian)(bian)(bian)厚。底(di)角部(bu)分受拉力(li)(li)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，故會變(bian)(bian)(bian)厚。
2. 拉(la)深中(zhong)的廢(fei)品
①. 拉裂(lie)
當應力大于材料的抗拉(la)強度(du)時，在無底角部分會發生拉(la)裂。
產生拉(la)裂的(de)影(ying)響(xiang)因素(su)如下：
a. 凸凹模(mo)的(de)(de)圓(yuan)角半(ban)徑(jing)：圓(yuan)角半(ban)徑(jing)過于(yu)小，也就是凸凹模(mo)與坯料接(jie)觸的(de)(de)棱角不可太(tai)鋒(feng)利，否則易拉裂。凸凹模(mo)的(de)(de)圓(yuan)角半(ban)徑(jing)：rm=108(板厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸(tu)凹模(mo)間隙(xi)：間隙(xi)過小，模(mo)具(ju)與拉深(shen)件間的摩(mo)擦力增(zeng)大，極易拉裂(lie)工件，同時(shi)擦傷工件表(biao)面，降低模(mo)具(ju)壽命（磨損(sun)大）。一般要求，間隙(xi)＝（1.1~1.2)δ.當間隙(xi)過大時(shi)，極易造成(cheng)工件起皺。
c.拉(la)深(shen)系數(shu)m:m=d/D(d為工件直徑；D為坯料直徑）。
拉(la)(la)深(shen)系數是(shi)用來衡量拉(la)(la)深(shen)變(bian)形程度的(de)，m越(yue)小(xiao)，變(bian)形越(yue)大，易于拉(la)(la)深(shen)，材料(liao)的(de)塑性(xing)好，m值相對會小(xiao)，一般來說，m≥0.5~0.8 時易于塑性(xing)變(bian)形，若m過小(xiao)，則應采取多次拉(la)(la)深(shen)，方(fang)可完成拉(la)(la)深(shen)作業，多次拉(la)(la)深(shen)時要進行中間退(tui)火。在(zai)兩(liang)次拉(la)(la)深(shen)之間進行退(tui)火，以消除(chu)拉(la)(la)深(shen)過程中的(de)加工硬(ying)化。
②. 起皺(zhou)
法蘭受切向壓(ya)力起(qi)皺(zhou)，起(qi)皺(zhou)后(hou)坯料拉不進凹模(mo)；在凹模(mo)入口處(chu)，拉裂，若能拉人，產品側(ce)壁就會有痕(hen)跡。
影響因素：8/D(8為板厚，D為坯料直徑）比值小，起(qi)皺(zhou)。
起皺防止方法：拉(la)深時，采用壓邊環。
③. 毛坯尺寸及拉深(shen)力的確定： 按(an)變形前(qian)后板(ban)料面積(ji)不變，計算毛坯尺寸。
④. 法加(jia)(jia)工拉深件(jian)(jian)： 旋(xuan)壓件(jian)(jian)的成(cheng)型加(jia)(jia)工，不用(yong)沖模，變形小，可以(yi)加(jia)(jia)工成(cheng)型很小的工件(jian)(jian)，如鋼筆帽等，也能加(jia)(jia)工生產大型工件(jian)(jian)，如大型容器(qi)的封頭等。
⑤. 脹形： 局(ju)部變形：制造加強筋(jin)，局(ju)部直徑擴大。
脹(zhang)形是利用模具(ju)強迫(po)坯(pi)料(liao)厚度減薄和表面積增大(da)，以獲取零件幾何形狀的沖壓加(jia)工方法。特點是坯(pi)料(liao)被壓邊圈壓死，不能向凹(ao)模內(nei)流動，完全依(yi)靠(kao)材料(liao)本身的延(yan)伸成型，如(ru)圖(tu)4-2所示。
3. 彎曲
彎(wan)(wan)曲是在坯(pi)料的一(yi)部分(fen)相對于另一(yi)部分(fen)彎(wan)(wan)曲成一(yi)定(ding)角(jiao)度(du)的工序(xu)。
影響彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)應變(bian)量的主要因素(su)有彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)半(ban)徑(jing)與板厚(hou)之(zhi)比值及(ji)彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)件彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)成(cheng)型時，外(wai)區(qu)受拉(la)而(er)內區(qu)受壓，卸載(zai)后這些(xie)應力(li)導致回(hui)彈。
4. 翻邊
翻邊(bian)(bian)是彎(wan)曲(qu)的(de)(de)變(bian)種，沿(yan)彎(wan)曲(qu)線(xian)(xian)方向應變(bian)不相等。沿(yan)彎(wan)曲(qu)線(xian)(xian)為壓應變(bian)時稱收(shou)縮(suo)翻邊(bian)(bian)；沿(yan)彎(wan)曲(qu)線(xian)(xian)為拉應變(bian)時稱拉伸翻邊(bian)(bian)。彎(wan)曲(qu)線(xian)(xian)為圓(yuan)周的(de)(de)拉伸翻邊(bian)(bian)即變(bian)為擴孔。
翻邊是利用模具把坯料上的孔緣或者外(wai)緣翻成豎邊的沖壓(ya)加工方法(fa)，如(ru)圖4-3所示。
在圓(yuan)孔翻(fan)邊(bian)的中間(jian)階段，即凸模下面(mian)的材料尚(shang)未完全轉(zhuan)移到(dao)側面(mian)之(zhi)前，如果停止變形(xing)，就會得到(dao)如圖4-3所示的成型方式(shi)，這種成型方式(shi)叫做擴(kuo)孔，生產應用中很普遍。
圖4-4所示的(de)是帶孔翻邊時，在圓孔周圍方(fang)向延伸，而在半徑(jing)方(fang)向收(shou)縮的(de)示意圖。
圖(tu)4-5是收縮翻(fan)邊和(he)拉伸翻(fan)邊的示意圖(tu)。
翻(fan)邊是(shi)在帶孔(kong)的(de)板坯(pi)上，用擴孔(kong)的(de)方(fang)法獲得凸緣的(de)工(gong)序。
