不銹(xiu)鋼(gang)薄(bo)板(ban)的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)工(gong)藝(yi)和(he)其他金屬薄(bo)板(ban)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)工(gong)藝(yi)一樣，包括(kuo)沖壓(ya)(ya)（沖裁、彎曲、拉深等）、脹形(xing)(xing)、翻(fan)邊(bian)、擴孔、局(ju)部成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)、旋(xuan)壓(ya)(ya)、旋(xuan)薄(bo)和(he)冷(leng)彎成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)等基(ji)本(ben)(ben)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)工(gong)藝(yi)。沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)是板(ban)材成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)最基(ji)本(ben)(ben)的(de)工(gong)藝(yi)過(guo)程。
1. 沖(chong)壓成形
沖(chong)壓成形(xing)是把平(ping)板凸(tu)緣拉入凹模孔內而形(xing)成直壁的加工方(fang)法。
凸(tu)緣(yuan)的(de)流入(ru)，隨著凹模孔輪廓形(xing)(xing)狀的(de)變形(xing)(xing)狀態不同，可(ke)分(fen)為壓縮(suo)凸(tu)緣(yuan)流入(ru)、平行(xing)凸(tu)緣(yuan)流入(ru)、伸長凸(tu)緣(yuan)流入(ru)三類，見圖5-6。
由于拉深(shen)零件的形狀(zhuang)尺(chi)寸不同(tong)，毛坯在變形過程中的應力應變分布也(ye)不一樣。
在沖壓(ya)(ya)過程中，金屬(shu)薄(bo)板(ban)(ban)的(de)邊部由(you)(you)壓(ya)(ya)邊圈(quan)夾持(chi)，由(you)(you)凸(tu)模(mo)和(he)凹(ao)模(mo)的(de)共(gong)同作用(yong)，使薄(bo)板(ban)(ban)板(ban)(ban)料向(xiang)(xiang)凹(ao)模(mo)移(yi)動產(chan)生塑性變形，將平板(ban)(ban)加(jia)工成(cheng)所需(xu)形狀的(de)零件。金屬(shu)板(ban)(ban)料向(xiang)(xiang)凹(ao)模(mo)的(de)移(yi)動量由(you)(you)壓(ya)(ya)邊圈(quan)之(zhi)間的(de)壓(ya)(ya)力大小(xiao)所控(kong)制。
實際零(ling)件(jian)的(de)沖壓(ya)過程就其成(cheng)形(xing)方(fang)(fang)式(shi)而(er)言(yan)可(ke)能是多(duo)種方(fang)(fang)式(shi)的(de)組合。為此，可(ke)以(yi)將復雜零(ling)件(jian)的(de)壓(ya)過程按不同區域的(de)成(cheng)形(xing)方(fang)(fang)式(shi)進行分(fen)解。基本的(de)加(jia)工方(fang)(fang)式(shi)可(ke)以(yi)分(fen)為以(yi)下(xia)幾(ji)點。
a. 沖裁（剪切過程）
將薄(bo)板切成毛料或零件。
對沖裁件質量的影響因素有：沖剪方向；下料方式(shi)；毛料形狀設計和切刃狀態等。
b. 彎(wan)曲
彎(wan)(wan)曲(qu)的要點包(bao)括：變(bian)(bian)形區(qu)域性-彎(wan)(wan)曲(qu)軸線(xian)；邊(bian)部彎(wan)(wan)轉-空間；彎(wan)(wan)曲(qu)區(qu)應(ying)變(bian)(bian)沿(yan)厚度方(fang)向(xiang)不均勻(yun)分布（應(ying)變(bian)(bian)梯(ti)度）；和彎(wan)(wan)曲(qu)方(fang)向(xiang)（沿(yan)軋(ya)(ya)向(xiang)“弱線(xian)”），通(tong)常變(bian)(bian)曲(qu)軸垂(chui)直軋(ya)(ya)制方(fang)向(xiang)。
影響(xiang)彎(wan)曲(qu)(qu)應(ying)(ying)變量的主要因素有(you)彎(wan)曲(qu)(qu)半徑與(yu)板厚(hou)之比值及彎(wan)曲(qu)(qu)件彎(wan)曲(qu)(qu)成形時，外區受拉而內區受壓，卸載后這些應(ying)(ying)力導致回彈。
彎曲-變直(zhi)過程(cheng)中最終變形(xing)為0，但(dan)實際應變為加倍(bei)，即先拉后壓。
c. 拉深
拉深(shen)是使板料或者半成品在拉深(shen)模具內，將其成形為(wei)中空(kong)工件的工序(xu)。
①. 拉深過程(cheng)
坯(pi)料(liao)在拉(la)深(shen)模(mo)凸模(mo)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)，逐漸(jian)被壓(ya)入凹模(mo)內，在此過程中坯(pi)料(liao)發生(sheng)很大的(de)塑(su)性變(bian)形，而(er)形成中空的(de)拉(la)深(shen)件(jian)。拉(la)深(shen)件(jian)的(de)底(di)部一般(ban)不(bu)變(bian)形，只起傳(chuan)遞(di)拉(la)力的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)，厚(hou)(hou)度(du)基本不(bu)變(bian)。拉(la)深(shen)件(jian)的(de)直壁(bi)主要受拉(la)力作(zuo)(zuo)用(yong)，厚(hou)(hou)度(du)減(jian)小(xiao)。而(er)直壁(bi)與(yu)底(di)之間的(de)過渡圓角處(chu)被拉(la)薄的(de)程度(du)最為嚴重。拉(la)深(shen)件(jian)的(de)法(fa)蘭部位切向(xiang)受壓(ya)應力作(zuo)(zuo)用(yong)，厚(hou)(hou)度(du)有所增大。
②. 拉(la)深過程的工藝(yi)要點(dian)
在拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)過(guo)程(cheng)(cheng)中，拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)(jian)(jian)起(qi)(qi)皺(zhou)和拉(la)(la)(la)(la)(la)裂是最(zui)常見的(de)(de)質(zhi)量問(wen)題。為(wei)(wei)了防止拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)(jian)(jian)出現起(qi)(qi)皺(zhou)，在拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)過(guo)程(cheng)(cheng)中需(xu)(xu)用(yong)壓(ya)環施加以適當的(de)(de)壓(ya)力(li)將坯(pi)料壓(ya)住，見圖5-7。為(wei)(wei)了防止拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)(jian)(jian)被拉(la)(la)(la)(la)(la)裂，除了將拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)模(mo)的(de)(de)邊緣作成(cheng)圓角和采用(yong)合理的(de)(de)模(mo)具(ju)間隙值外(wai)，還要(yao)根據材(cai)料的(de)(de)塑(su)性來選用(yong)合理的(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)系(xi)(xi)數。拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)系(xi)(xi)數是指拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)(jian)(jian)直(zhi)徑(jing)與坯(pi)料直(zhi)徑(jing)之比，該系(xi)(xi)數值總是小(xiao)于1。拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)系(xi)(xi)數值越小(xiao)，變(bian)形程(cheng)(cheng)度越大(da)，可拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)的(de)(de)次數越少(shao)，反之則需(xu)(xu)經(jing)過(guo)多次拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)方能完成(cheng)。拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)系(xi)(xi)數的(de)(de)大(da)小(xiao)，一(yi)般為(wei)(wei)0.5～0.8。在多次拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)過(guo)程(cheng)(cheng)中，拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)(jian)(jian)往往需(xu)(xu)要(yao)進(jin)行(xing)中間退火(huo)(huo)（再經(jing)晶(jing)退火(huo)(huo)）以消除前幾(ji)次拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)變(bian)形中所產生(sheng)的(de)(de)冷加工硬(ying)化，為(wei)(wei)隨后的(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)深(shen)(shen)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)順利進(jin)行(xing)做準(zhun)備。
2. 脹形
脹(zhang)形(xing)又稱拉(la)脹(zhang)是利用(yong)模具(ju)使板(ban)料拉(la)伸變(bian)薄局部表(biao)面積增大以獲得零件的加(jia)工方(fang)法(fa)。常用(yong)的有(you)圓柱形(xing)（或管(guan)形(xing)）毛(mao)坯的脹(zhang)形(xing)及平板(ban)毛(mao)坯的拉(la)張成形(xing)等。
脹形(xing)(xing)可采用(yong)不同(tong)的方(fang)法來實(shi)現(xian)，如剛模脹形(xing)(xing)、橡皮脹形(xing)(xing)和液壓(ya)脹形(xing)(xing)等。
圓柱形(xing)(xing)空心坯(pi)料的(de)(de)(de)(de)(de)脹形(xing)(xing)是依靠材料的(de)(de)(de)(de)(de)拉伸，將(jiang)直(zhi)徑(jing)較小的(de)(de)(de)(de)(de)空心零(ling)件或管毛坯(pi)，在(zai)半(ban)徑(jing)方向上向外擴張的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)。脹形(xing)(xing)一般要用(yong)可(ke)分(fen)式凹模(mo)(mo)(mo)，其凸(tu)模(mo)(mo)(mo)形(xing)(xing)式有(you)(you)(you)：橡(xiang)皮（或聚氨酯）凸(tu)模(mo)(mo)(mo)（圖5-8）；分(fen)塊式凸(tu)模(mo)(mo)(mo)，由楔狀心塊將(jiang)其分(fen)開（圖5-9）；用(yong)液(ye)體(ti)作為(wei)凸(tu)模(mo)(mo)(mo)（圖5-10），這(zhe)種方法(fa)有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)以(yi)直(zhi)接將(jiang)液(ye)體(ti)倒入毛坯(pi)內，但此法(fa)操作不(bu)便且(qie)生(sheng)產(chan)率低，有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)用(yong)裝(zhuang)在(zai)凸(tu)模(mo)(mo)(mo)上充滿液(ye)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)皮囊(nang)上。
3. 旋壓
旋壓是一種(zhong)歷史悠久的工藝(yi)方(fang)法，我(wo)國在10世紀(ji)就(jiu)有(you)了這種(zhong)成形方(fang)法，以后于(yu)14世紀(ji)才傳入歐洲(zhou)。旋壓成形方(fang)法可制造各種(zhong)不同形狀的旋轉面零件，如發動機罩、螺旋槳槳帽等（圖5-11）。
a. 旋壓工藝(yi)原理
旋(xuan)壓(ya)用(yong)的(de)機床(chuang)(chuang)類似(si)于車床(chuang)(chuang)或由(you)車床(chuang)(chuang)改裝而(er)成(cheng)，但最新發(fa)(fa)展有數控(kong)旋(xuan)壓(ya)床(chuang)(chuang)。旋(xuan)壓(ya)床(chuang)(chuang)的(de)工(gong)作原(yuan)理(li)如圖(tu)5-12所(suo)示。用(yong)機床(chuang)(chuang)尾頂(ding)座工(gong)通(tong)過頂(ding)塊3將(jiang)平板毛坯(pi)1壓(ya)緊于旋(xuan)壓(ya)模4上，毛坯(pi)連同模具一起旋(xuan)轉，操作者用(yong)手操作旋(xuan)壓(ya)棒，將(jiang)毛坯(pi)順次壓(ya)向(xiang)旋(xuan)壓(ya)模，這(zhe)時毛坯(pi)發(fa)(fa)生周向(xiang)收縮，徑向(xiang)延(yan)伸變(bian)形。
b. 旋(xuan)壓注意(yi)事(shi)項
旋壓過程主要問題是起皺和局部變(bian)薄以(yi)及(ji)(ji)拉裂。如圖5-12所示的(de)(de)旋壓壓延(yan)過程，凸緣周邊起皺決定于收縮(suo)變(bian)形程度（即零件直徑和毛(mao)(mao)坯直徑之比值），毛(mao)(mao)坯的(de)(de)穩定性，如to/D。。數值（坯料(liao)厚度／坯料(liao)直徑），毛(mao)(mao)壞轉(zhuan)速以(yi)及(ji)(ji)操作者(zhe)的(de)(de)經驗。提(ti)高毛(mao)(mao)坯的(de)(de)轉(zhuan)速會增加毛(mao)(mao)坯凸緣的(de)(de)穩定性，但由手工(gong)操作不能保證均勻的(de)(de)縱向送進，會造成(cheng)局部過度碾(nian)薄，一般工(gong)廠所用的(de)(de)轉(zhuan)速多在200～600r／min的(de)(de)范圍內。為了(le)防(fang)止起皺和旋壓模(mo)圓(yuan)(yuan)角處(chu)材料變薄或拉(la)裂(lie)，操作(zuo)(zuo)(zuo)應按(an)如下順(shun)序進行：首次操作(zuo)(zuo)(zuo)時(shi)將凸(tu)模(mo)(mo)圓(yuan)(yuan)角處(chu)材料趕(gan)(gan)(gan)形(xing)(xing)貼模(mo)(mo)形(xing)(xing)成(cheng)帽(mao)形(xing)(xing)件；第二(er)步(bu)操作(zuo)(zuo)(zuo)時(shi)將帽(mao)形(xing)(xing)件凸(tu)緣趕(gan)(gan)(gan)形(xing)(xing)成(cheng)圓(yuan)(yuan)錐面以增加這部分(fen)材料的(de)剛度，起(qi)防皺(zhou)作(zuo)(zuo)(zuo)用；第三步(bu)操作(zuo)(zuo)(zuo)是旋(xuan)壓(ya)棒從毛坯周邊向凸(tu)模(mo)(mo)圓(yuan)(yuan)角處(chu)趕(gan)(gan)(gan)并使毛坯向凸(tu)模(mo)(mo)靠攏。以后的(de)操作(zuo)(zuo)(zuo)是重復上述(shu)二(er)、三步(bu)驟。逐步(bu)地將材料旋(xuan)壓(ya)貼模(mo)(mo)為止，最后再加以修整趕(gan)(gan)(gan)形(xing)(xing)和零件切(qie)邊。因為旋(xuan)壓(ya)過程(cheng)變形(xing)(xing)情況(kuang)極(ji)其復雜，多半(ban)又是手(shou)工操作(zuo)(zuo)(zuo)，故成(cheng)形(xing)(xing)之成(cheng)敗與操作(zuo)(zuo)(zuo)者的(de)經驗很有關系。
旋壓還可(ke)用于(yu)進行縮(suo)口、卷邊、擴口等項工作。
c. 旋壓(ya)的優(you)缺點
旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)的(de)缺(que)點是零(ling)(ling)件變薄量較(jiao)大(da)，勞動(dong)強度較(jiao)大(da)，要(yao)(yao)求技術水平較(jiao)高而勞動(dong)生產率(lv)低等(deng)。旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)工作雖有這(zhe)些缺(que)點，但是由于(yu)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)模具簡單，特別(bie)能適應于(yu)加工某些比較(jiao)復(fu)雜的(de)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)轉面(mian)零(ling)(ling)件，所以至今還是航空工業中不可缺(que)少的(de)工藝方法。旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)設(she)備的(de)改進和(he)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)過程(cheng)的(de)自動(dong)化能夠克服上述的(de)主(zhu)要(yao)(yao)缺(que)點并且使(shi)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)工藝得到新的(de)發展。
d. 旋壓模
旋壓模一般(ban)用鑄鐵、鋼和銅合(he)金(jin)制造(zao)。有時在(zai)試制時，也可用硬木制造(zao)。旋壓模按反切內樣板加工，零件按反切外樣板檢驗。
對于(yu)變形程度較大零(ling)件可(ke)用(yong)一套(tao)模(mo)具經(jing)多(duo)次成(cheng)形并經(jing)中間(jian)退火工序，有時還可(ke)增加模(mo)具套(tao)數，即(ji)采用(yong)中間(jian)過渡模(mo)等(deng)方法(fa)解決。
4. 翻(fan)邊與翻(fan)孔
翻(fan)邊與(yu)翻(fan)孔是彎曲(qu)的變(bian)(bian)(bian)種，它沿彎曲(qu)線(xian)方(fang)向應(ying)變(bian)(bian)(bian)不相等(deng)。沿曲(qu)線(xian)為(wei)壓應(ying)變(bian)(bian)(bian)時稱收縮翻(fan)邊；沿彎曲(qu)線(xian)為(wei)拉應(ying)變(bian)(bian)(bian)時稱拉伸(shen)翻(fan)邊。彎曲(qu)線(xian)為(wei)圓周的拉伸(shen)翻(fan)邊即(ji)變(bian)(bian)(bian)為(wei)擴孔。
5. 局部(bu)成形
局部成形包括(kuo)壓(ya)(ya)花(hua)與壓(ya)(ya)印等(deng)。壓(ya)(ya)花(hua)產生(sheng)(sheng)于(yu)局部區域，包括(kuo)筋紋，鼓包、裝飾(shi)牌照(zhao)等(deng)。其特點是(shi)只產生(sheng)(sheng)金(jin)屬(shu)移動(dong)。壓(ya)(ya)印則產生(sheng)(sheng)厚度變化(hua)而(er)拼成圖(tu)案(an)（如(ru)制(zhi)幣）。
