不銹鋼薄(bo)板的成(cheng)(cheng)形(xing)工藝和其他金(jin)屬薄(bo)板成(cheng)(cheng)形(xing)工藝一樣(yang)，包括沖壓（沖裁(cai)、彎(wan)(wan)曲、拉深(shen)等(deng)）、脹形(xing)、翻邊、擴孔、局部成(cheng)(cheng)形(xing)、旋壓、旋薄(bo)和冷彎(wan)(wan)成(cheng)(cheng)形(xing)等(deng)基本成(cheng)(cheng)形(xing)工藝。沖壓成(cheng)(cheng)形(xing)是板材成(cheng)(cheng)形(xing)最基本的工藝過程。
1. 沖壓成(cheng)形(xing)
沖壓成形(xing)是把平(ping)板(ban)凸緣拉(la)入凹(ao)模孔內而形(xing)成直壁的加工方法(fa)。
凸(tu)緣的流(liu)入，隨(sui)著凹模孔輪廓(kuo)形狀的變形狀態不(bu)同，可(ke)分為壓縮(suo)凸(tu)緣流(liu)入、平行凸(tu)緣流(liu)入、伸長凸(tu)緣流(liu)入三(san)類，見圖(tu)5-6。
由于拉深(shen)零(ling)件的形狀尺寸不同，毛坯(pi)在變(bian)形過程中的應力應變(bian)分布(bu)也不一樣。
在沖(chong)壓(ya)(ya)過程(cheng)中，金屬薄板(ban)的邊部由壓(ya)(ya)邊圈夾持，由凸模(mo)和凹(ao)模(mo)的共同作(zuo)用，使(shi)薄板(ban)板(ban)料(liao)向凹(ao)模(mo)移動(dong)產生塑(su)性(xing)變形，將平板(ban)加工(gong)成所(suo)需形狀的零件(jian)。金屬板(ban)料(liao)向凹(ao)模(mo)的移動(dong)量由壓(ya)(ya)邊圈之間的壓(ya)(ya)力大小所(suo)控制。
實際零件的(de)沖壓過程就其成形方式(shi)而言可(ke)能是多種(zhong)方式(shi)的(de)組合。為(wei)此，可(ke)以(yi)將復雜零件的(de)壓過程按(an)不同區域的(de)成形方式(shi)進行分(fen)解。基本的(de)加工方式(shi)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)以(yi)下(xia)幾點。
a. 沖裁(cai)（剪(jian)切過程）
將(jiang)薄板(ban)切成毛(mao)料(liao)或零件。
對沖(chong)裁件質量的影(ying)響因素有：沖(chong)剪方向；下(xia)料方式；毛料形狀設計和切刃狀態(tai)等。
b. 彎曲
彎(wan)曲(qu)的要點包括：變形區域性-彎(wan)曲(qu)軸線；邊(bian)部彎(wan)轉-空間(jian)；彎(wan)曲(qu)區應(ying)變沿(yan)厚度方向(xiang)不均勻(yun)分布(bu)（應(ying)變梯度）；和彎(wan)曲(qu)方向(xiang)（沿(yan)軋(ya)向(xiang)“弱線”），通常變曲(qu)軸垂直(zhi)軋(ya)制方向(xiang)。
影響彎(wan)曲應變(bian)量(liang)的主要(yao)因(yin)素有彎(wan)曲半(ban)徑與板厚(hou)之比值(zhi)及(ji)彎(wan)曲件彎(wan)曲成(cheng)形時，外區受(shou)拉而內區受(shou)壓，卸載后這些應力(li)導致(zhi)回彈。
彎曲-變直過程(cheng)中(zhong)最終變形為0，但實際應(ying)變為加倍，即先拉后壓(ya)。
c. 拉深
拉深是使板(ban)料或者(zhe)半成品在拉深模具內，將其成形(xing)為中空工件的工序(xu)。
①. 拉深(shen)過程
坯(pi)料在拉(la)(la)深(shen)模凸(tu)模的(de)(de)作用下，逐漸被壓入凹模內，在此過程中坯(pi)料發生(sheng)很大的(de)(de)塑性變(bian)(bian)形(xing)，而形(xing)成(cheng)中空的(de)(de)拉(la)(la)深(shen)件(jian)。拉(la)(la)深(shen)件(jian)的(de)(de)底部(bu)一般不變(bian)(bian)形(xing)，只(zhi)起傳遞拉(la)(la)力的(de)(de)作用，厚度(du)基本不變(bian)(bian)。拉(la)(la)深(shen)件(jian)的(de)(de)直(zhi)壁主要受拉(la)(la)力作用，厚度(du)減小。而直(zhi)壁與底之(zhi)間的(de)(de)過渡圓角處被拉(la)(la)薄的(de)(de)程度(du)最(zui)為嚴重。拉(la)(la)深(shen)件(jian)的(de)(de)法蘭(lan)部(bu)位切(qie)向受壓應力作用，厚度(du)有所(suo)增大。
②. 拉深過程的(de)工藝要點
在(zai)拉(la)深(shen)過程(cheng)(cheng)中，拉(la)深(shen)件起(qi)皺(zhou)和拉(la)裂是最常見的(de)質(zhi)量問題(ti)。為了(le)(le)防止拉(la)深(shen)件出現(xian)起(qi)皺(zhou)，在(zai)拉(la)深(shen)過程(cheng)(cheng)中需用(yong)壓環施加以適當的(de)壓力(li)將坯料壓住(zhu)，見圖(tu)5-7。為了(le)(le)防止拉(la)深(shen)件被拉(la)裂，除了(le)(le)將拉(la)深(shen)模的(de)邊緣作成圓角和采用(yong)合理的(de)模具間隙值(zhi)外，還要根(gen)據材(cai)料的(de)塑性來選用(yong)合理的(de)拉(la)深(shen)系數(shu)。拉(la)深(shen)系數(shu)是指拉(la)深(shen)件直(zhi)徑與坯料直(zhi)徑之(zhi)比，該系數(shu)值(zhi)總(zong)是小于1。拉(la)深(shen)系數(shu)值(zhi)越(yue)小，變形(xing)程(cheng)(cheng)度(du)越(yue)大，可拉(la)深(shen)的(de)次(ci)數(shu)越(yue)少，反之(zhi)則需經過多次(ci)拉(la)深(shen)方能完成。拉(la)深(shen)系數(shu)的(de)大小，一般為0.5～0.8。在(zai)多次(ci)拉(la)深(shen)過程(cheng)(cheng)中，拉(la)深(shen)件往往需要進行中間退火（再經晶退火）以消除前幾次(ci)拉(la)深(shen)變形(xing)中所產生的(de)冷加工硬化，為隨后的(de)拉(la)深(shen)過程(cheng)(cheng)的(de)順利進行做準備。
2. 脹形
脹(zhang)形(xing)(xing)又(you)稱拉脹(zhang)是利用模具使板料拉伸(shen)變薄局(ju)部表(biao)面積增大(da)以獲得零件的加工方法。常用的有圓(yuan)柱形(xing)(xing)（或管(guan)形(xing)(xing)）毛坯的脹(zhang)形(xing)(xing)及平板毛坯的拉張成形(xing)(xing)等。
脹(zhang)形可采(cai)用不(bu)同的方法來實(shi)現，如(ru)剛(gang)模脹(zhang)形、橡皮脹(zhang)形和液(ye)壓脹(zhang)形等。
圓柱(zhu)形(xing)(xing)空心(xin)坯料(liao)(liao)的(de)(de)脹形(xing)(xing)是依靠材料(liao)(liao)的(de)(de)拉伸，將直徑(jing)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)空心(xin)零件或管(guan)毛(mao)坯，在半徑(jing)方向上(shang)向外擴張(zhang)的(de)(de)方法。脹形(xing)(xing)一般要用可(ke)分式(shi)凹模(mo)，其(qi)凸(tu)模(mo)形(xing)(xing)式(shi)有：橡(xiang)皮（或聚(ju)氨酯）凸(tu)模(mo)（圖5-8）；分塊(kuai)式(shi)凸(tu)模(mo)，由楔狀心(xin)塊(kuai)將其(qi)分開（圖5-9）；用液(ye)體(ti)(ti)作為凸(tu)模(mo)（圖5-10），這(zhe)種(zhong)方法有的(de)(de)可(ke)以直接將液(ye)體(ti)(ti)倒入毛(mao)坯內，但此法操作不便且生產率(lv)低，有的(de)(de)可(ke)用裝(zhuang)在凸(tu)模(mo)上(shang)充(chong)滿(man)液(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)橡(xiang)皮囊上(shang)。
3. 旋壓(ya)
旋壓(ya)是一種(zhong)歷史悠久的工藝方法(fa)，我國在10世(shi)紀就有了這(zhe)種(zhong)成形方法(fa)，以后于14世(shi)紀才(cai)傳入歐洲。旋壓(ya)成形方法(fa)可制造各種(zhong)不同形狀的旋轉面零件(jian)，如發動機(ji)罩、螺旋槳槳帽(mao)等（圖(tu)5-11）。
a. 旋壓工藝原理
旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)用(yong)的機床類(lei)似于車(che)床或由車(che)床改裝而成，但最(zui)新發展有(you)數控(kong)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)床。旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)床的工作(zuo)原理如圖(tu)5-12所示。用(yong)機床尾頂(ding)座(zuo)工通過頂(ding)塊3將(jiang)平板(ban)毛(mao)坯(pi)1壓(ya)(ya)緊于旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)模4上，毛(mao)坯(pi)連同模具一起旋(xuan)(xuan)轉，操(cao)(cao)作(zuo)者用(yong)手(shou)操(cao)(cao)作(zuo)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)棒，將(jiang)毛(mao)坯(pi)順次壓(ya)(ya)向旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)模，這(zhe)時毛(mao)坯(pi)發生周向收縮，徑(jing)向延伸變形。
b. 旋壓(ya)注(zhu)意事項
旋(xuan)壓(ya)過程主要問題(ti)是(shi)起(qi)(qi)皺和(he)局部變薄(bo)以及拉裂。如圖(tu)5-12所(suo)示的(de)旋(xuan)壓(ya)壓(ya)延(yan)過程，凸(tu)緣周邊起(qi)(qi)皺決(jue)定(ding)于收縮變形程度（即零件直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)和(he)毛坯(pi)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)之比值），毛坯(pi)的(de)穩(wen)定(ding)性，如to/D。。數值（坯(pi)料厚度／坯(pi)料直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)），毛壞轉速(su)以及操(cao)作者的(de)經驗。提高(gao)毛坯(pi)的(de)轉速(su)會增(zeng)加毛坯(pi)凸(tu)緣的(de)穩(wen)定(ding)性，但由手工操(cao)作不能保證均勻(yun)的(de)縱向(xiang)送(song)進，會造成局部過度碾薄(bo)，一般工廠所(suo)用的(de)轉速(su)多在200～600r／min的(de)范圍內(nei)。為了防止(zhi)起(qi)(qi)皺和(he)旋(xuan)壓(ya)模圓角(jiao)(jiao)處材(cai)料(liao)變薄(bo)或拉裂，操(cao)(cao)作(zuo)應按如下順序(xu)進行：首次操(cao)(cao)作(zuo)時將凸(tu)模圓角(jiao)(jiao)處材(cai)料(liao)趕(gan)(gan)形(xing)(xing)(xing)(xing)貼模形(xing)(xing)(xing)(xing)成帽形(xing)(xing)(xing)(xing)件；第(di)二步操(cao)(cao)作(zuo)時將帽形(xing)(xing)(xing)(xing)件凸(tu)緣趕(gan)(gan)形(xing)(xing)(xing)(xing)成圓錐面以增加這部分(fen)材(cai)料(liao)的剛度(du)，起(qi)防皺作(zuo)用(yong)；第(di)三步操(cao)(cao)作(zuo)是(shi)旋(xuan)壓(ya)棒從毛坯(pi)周邊(bian)向(xiang)(xiang)凸(tu)模圓角(jiao)(jiao)處趕(gan)(gan)并(bing)使毛坯(pi)向(xiang)(xiang)凸(tu)模靠攏。以后的操(cao)(cao)作(zuo)是(shi)重復(fu)(fu)上述二、三步驟。逐步地將材(cai)料(liao)旋(xuan)壓(ya)貼模為止，最后再加以修整趕(gan)(gan)形(xing)(xing)(xing)(xing)和零件切邊(bian)。因為旋(xuan)壓(ya)過程(cheng)變形(xing)(xing)(xing)(xing)情況極其復(fu)(fu)雜，多半又(you)是(shi)手(shou)工操(cao)(cao)作(zuo)，故(gu)成形(xing)(xing)(xing)(xing)之成敗與操(cao)(cao)作(zuo)者的經驗(yan)很有關(guan)系(xi)。
旋壓還可(ke)用(yong)于(yu)進行縮口、卷邊、擴口等項工作。
c. 旋壓的優缺點
旋(xuan)壓(ya)(ya)的(de)(de)缺(que)點是(shi)零(ling)件(jian)變薄量較(jiao)大，勞動(dong)強度較(jiao)大，要(yao)求技術水(shui)平較(jiao)高而勞動(dong)生產(chan)率低等。旋(xuan)壓(ya)(ya)工作雖有這些缺(que)點，但是(shi)由于(yu)旋(xuan)壓(ya)(ya)模具簡單，特別能適應于(yu)加工某些比較(jiao)復雜的(de)(de)旋(xuan)轉面零(ling)件(jian)，所以至今還(huan)是(shi)航空工業中不可缺(que)少的(de)(de)工藝(yi)方法。旋(xuan)壓(ya)(ya)設(she)備的(de)(de)改(gai)進和旋(xuan)壓(ya)(ya)過程的(de)(de)自動(dong)化能夠克(ke)服上述的(de)(de)主要(yao)缺(que)點并且使旋(xuan)壓(ya)(ya)工藝(yi)得到新的(de)(de)發(fa)展。
d. 旋壓模
旋壓(ya)(ya)模一般用鑄(zhu)鐵、鋼(gang)和(he)銅合(he)金制造(zao)。有時(shi)在試制時(shi)，也可用硬木制造(zao)。旋壓(ya)(ya)模按反切(qie)內樣板加工，零件按反切(qie)外(wai)樣板檢驗(yan)。
對于(yu)變形程度較大零件(jian)可用(yong)一套模(mo)具經(jing)多(duo)次成形并(bing)經(jing)中間退火工(gong)序，有時還(huan)可增(zeng)加模(mo)具套數，即采(cai)用(yong)中間過渡模(mo)等(deng)方法解(jie)決(jue)。
4. 翻邊與翻孔(kong)
翻(fan)(fan)邊(bian)與翻(fan)(fan)孔(kong)是彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)的變種，它沿彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線方向應變不相等。沿曲(qu)(qu)(qu)(qu)線為壓(ya)應變時稱收縮翻(fan)(fan)邊(bian)；沿彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線為拉應變時稱拉伸翻(fan)(fan)邊(bian)。彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線為圓周的拉伸翻(fan)(fan)邊(bian)即變為擴(kuo)孔(kong)。
5. 局部成形
局(ju)部(bu)成形包括壓(ya)花與壓(ya)印等。壓(ya)花產(chan)生于(yu)局(ju)部(bu)區(qu)域，包括筋紋，鼓包、裝飾牌照(zhao)等。其特點是只產(chan)生金屬移(yi)動(dong)。壓(ya)印則產(chan)生厚(hou)度變(bian)化而拼成圖案（如制幣）。
