不銹鋼薄板的成(cheng)形工(gong)藝(yi)和其(qi)他金(jin)屬薄板成(cheng)形工(gong)藝(yi)一樣(yang)，包括沖(chong)壓(ya)（沖(chong)裁、彎曲、拉(la)深等(deng)）、脹形、翻邊(bian)、擴孔、局部成(cheng)形、旋壓(ya)、旋薄和冷彎成(cheng)形等(deng)基本成(cheng)形工(gong)藝(yi)。沖(chong)壓(ya)成(cheng)形是板材成(cheng)形最基本的工(gong)藝(yi)過程。
1. 沖(chong)壓成形
沖壓(ya)成(cheng)形是把平板凸緣拉(la)入凹模孔內(nei)而形成(cheng)直壁的加工方法。
凸(tu)緣的(de)流(liu)入(ru)，隨著(zhu)凹模孔輪廓形(xing)狀的(de)變(bian)形(xing)狀態不同，可(ke)分為壓縮凸(tu)緣流(liu)入(ru)、平行凸(tu)緣流(liu)入(ru)、伸(shen)長凸(tu)緣流(liu)入(ru)三類，見圖(tu)5-6。
由于拉深零件的(de)形(xing)狀尺寸不(bu)同(tong)，毛坯(pi)在變形(xing)過程中的(de)應(ying)(ying)力應(ying)(ying)變分布也不(bu)一樣。
在沖(chong)壓過程(cheng)中，金(jin)屬(shu)薄(bo)板(ban)(ban)的邊部由壓邊圈夾(jia)持，由凸模(mo)和凹模(mo)的共同作用，使薄(bo)板(ban)(ban)板(ban)(ban)料向凹模(mo)移(yi)(yi)動產生(sheng)塑性變形，將平板(ban)(ban)加(jia)工成所需(xu)形狀的零件(jian)。金(jin)屬(shu)板(ban)(ban)料向凹模(mo)的移(yi)(yi)動量由壓邊圈之間的壓力(li)大(da)小所控制。
實際零(ling)件(jian)的(de)(de)沖(chong)壓(ya)過(guo)程就其成形(xing)方(fang)式(shi)(shi)而言可(ke)能(neng)是(shi)多種方(fang)式(shi)(shi)的(de)(de)組合(he)。為此，可(ke)以將復雜(za)零(ling)件(jian)的(de)(de)壓(ya)過(guo)程按不(bu)同區域的(de)(de)成形(xing)方(fang)式(shi)(shi)進行分解。基本的(de)(de)加工方(fang)式(shi)(shi)可(ke)以分為以下幾點(dian)。
a. 沖裁（剪切(qie)過程）
將薄板切(qie)成毛料(liao)或零件。
對(dui)沖(chong)裁件質(zhi)量(liang)的影響因素有(you)：沖(chong)剪(jian)方向；下料(liao)方式；毛料(liao)形(xing)狀設計和切刃狀態(tai)等。
b. 彎曲
彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)的要點包括：變(bian)(bian)形區域(yu)性-彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)軸線；邊部(bu)彎(wan)(wan)(wan)轉-空間；彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)區應變(bian)(bian)沿厚度(du)方(fang)向(xiang)不均勻分布（應變(bian)(bian)梯度(du)）；和彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)方(fang)向(xiang)（沿軋向(xiang)“弱線”），通常變(bian)(bian)曲(qu)(qu)軸垂直軋制(zhi)方(fang)向(xiang)。
影(ying)響彎(wan)曲應變量的(de)主要因素(su)有彎(wan)曲半(ban)徑與(yu)板厚之比值(zhi)及彎(wan)曲件彎(wan)曲成形時，外區受(shou)拉而內區受(shou)壓(ya)，卸(xie)載后這(zhe)些應力導致回彈(dan)。
彎曲-變(bian)直過程中最終變(bian)形為(wei)0，但實際(ji)應變(bian)為(wei)加倍，即先拉(la)后壓。
c. 拉深
拉深是使板料(liao)或者(zhe)半(ban)成品在拉深模(mo)具內，將其成形(xing)為(wei)中空工件(jian)的工序。
①. 拉深過程
坯料在拉(la)深(shen)(shen)(shen)模(mo)凸模(mo)的(de)(de)作(zuo)用(yong)下，逐漸被壓入(ru)凹模(mo)內，在此過(guo)程中(zhong)坯料發(fa)生很大的(de)(de)塑性變(bian)(bian)形，而(er)形成中(zhong)空的(de)(de)拉(la)深(shen)(shen)(shen)件(jian)。拉(la)深(shen)(shen)(shen)件(jian)的(de)(de)底(di)部一般不變(bian)(bian)形，只起傳(chuan)遞拉(la)力的(de)(de)作(zuo)用(yong)，厚度(du)基本不變(bian)(bian)。拉(la)深(shen)(shen)(shen)件(jian)的(de)(de)直壁主要受(shou)拉(la)力作(zuo)用(yong)，厚度(du)減(jian)小。而(er)直壁與(yu)底(di)之間(jian)的(de)(de)過(guo)渡(du)圓角處被拉(la)薄(bo)的(de)(de)程度(du)最為嚴(yan)重。拉(la)深(shen)(shen)(shen)件(jian)的(de)(de)法蘭部位切向(xiang)受(shou)壓應力作(zuo)用(yong)，厚度(du)有所增大。
②. 拉深過(guo)程的工藝(yi)要(yao)點
在(zai)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)，拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)起皺和(he)拉(la)(la)(la)裂是最常見的(de)(de)(de)(de)(de)質量問題。為了(le)(le)防(fang)止(zhi)(zhi)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)出現起皺，在(zai)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)需(xu)(xu)用(yong)壓(ya)(ya)環施加以適(shi)當的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力將(jiang)坯(pi)(pi)料(liao)壓(ya)(ya)住，見圖5-7。為了(le)(le)防(fang)止(zhi)(zhi)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)被拉(la)(la)(la)裂，除(chu)(chu)了(le)(le)將(jiang)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)模的(de)(de)(de)(de)(de)邊緣作(zuo)成圓角(jiao)和(he)采(cai)用(yong)合(he)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)模具(ju)間隙(xi)值外，還要(yao)根據材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性來選用(yong)合(he)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)系(xi)(xi)數(shu)。拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)系(xi)(xi)數(shu)是指(zhi)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)直(zhi)徑(jing)與坯(pi)(pi)料(liao)直(zhi)徑(jing)之比，該系(xi)(xi)數(shu)值總是小(xiao)于1。拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)系(xi)(xi)數(shu)值越小(xiao)，變形程度越大(da)，可拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)次數(shu)越少(shao)，反之則需(xu)(xu)經(jing)過(guo)多次拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)方能完(wan)成。拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)系(xi)(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，一般為0.5～0.8。在(zai)多次拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)，拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)件(jian)往往需(xu)(xu)要(yao)進行中(zhong)間退(tui)火（再經(jing)晶退(tui)火）以消除(chu)(chu)前幾次拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)變形中(zhong)所產生的(de)(de)(de)(de)(de)冷加工硬化(hua)，為隨(sui)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)深(shen)(shen)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)順利進行做準備。
2. 脹(zhang)形
脹形(xing)又稱(cheng)拉(la)(la)脹是利用模具(ju)使板(ban)料(liao)拉(la)(la)伸變薄局部表面積增大以獲得零(ling)件的加(jia)工方法。常(chang)用的有圓柱(zhu)形(xing)（或管形(xing)）毛坯的脹形(xing)及(ji)平板(ban)毛坯的拉(la)(la)張成形(xing)等。
脹(zhang)(zhang)形(xing)可采用不同(tong)的方法來(lai)實現，如剛模脹(zhang)(zhang)形(xing)、橡皮(pi)脹(zhang)(zhang)形(xing)和(he)液(ye)壓脹(zhang)(zhang)形(xing)等。
圓柱(zhu)形(xing)(xing)空心(xin)坯料的脹形(xing)(xing)是依靠材(cai)料的拉(la)伸，將(jiang)直(zhi)徑較小(xiao)的空心(xin)零件或(huo)管毛坯，在(zai)半徑方向上向外擴(kuo)張的方法。脹形(xing)(xing)一般要用(yong)可(ke)分式凹(ao)模(mo)，其凸(tu)模(mo)形(xing)(xing)式有：橡皮(pi)（或(huo)聚氨酯）凸(tu)模(mo)（圖(tu)(tu)5-8）；分塊式凸(tu)模(mo)，由楔狀心(xin)塊將(jiang)其分開（圖(tu)(tu)5-9）；用(yong)液體作(zuo)為凸(tu)模(mo)（圖(tu)(tu)5-10），這種方法有的可(ke)以直(zhi)接將(jiang)液體倒入毛坯內，但(dan)此(ci)法操作(zuo)不便且生產(chan)率低，有的可(ke)用(yong)裝在(zai)凸(tu)模(mo)上充滿液體的橡皮(pi)囊上。
3. 旋壓
旋壓是一種(zhong)歷史悠(you)久(jiu)的工藝方法，我國(guo)在10世紀就有了這種(zhong)成形(xing)(xing)方法，以后于14世紀才(cai)傳入歐(ou)洲。旋壓成形(xing)(xing)方法可(ke)制造(zao)各(ge)種(zhong)不同形(xing)(xing)狀的旋轉(zhuan)面零件(jian)，如發動機罩、螺旋槳槳帽(mao)等(deng)（圖5-11）。
a. 旋壓工藝原理
旋壓(ya)(ya)(ya)用的機床(chuang)(chuang)類似于車(che)床(chuang)(chuang)或由車(che)床(chuang)(chuang)改裝而(er)成(cheng)，但最(zui)新發(fa)展有數控旋壓(ya)(ya)(ya)床(chuang)(chuang)。旋壓(ya)(ya)(ya)床(chuang)(chuang)的工作(zuo)(zuo)原理如圖5-12所示。用機床(chuang)(chuang)尾頂座(zuo)工通過頂塊(kuai)3將(jiang)(jiang)平板毛(mao)坯(pi)1壓(ya)(ya)(ya)緊于旋壓(ya)(ya)(ya)模(mo)4上，毛(mao)坯(pi)連(lian)同模(mo)具一起旋轉，操作(zuo)(zuo)者(zhe)用手(shou)操作(zuo)(zuo)旋壓(ya)(ya)(ya)棒(bang)，將(jiang)(jiang)毛(mao)坯(pi)順次壓(ya)(ya)(ya)向(xiang)旋壓(ya)(ya)(ya)模(mo)，這時毛(mao)坯(pi)發(fa)生(sheng)周向(xiang)收縮，徑(jing)向(xiang)延伸變形。
b. 旋壓注意事項
旋(xuan)壓(ya)過(guo)程主要問題是起(qi)(qi)皺和局部變薄(bo)以及拉裂。如圖5-12所(suo)示的旋(xuan)壓(ya)壓(ya)延過(guo)程，凸緣周邊起(qi)(qi)皺決定于(yu)收縮變形程度(du)（即零件直(zhi)徑(jing)(jing)和毛坯(pi)(pi)(pi)直(zhi)徑(jing)(jing)之(zhi)比值），毛坯(pi)(pi)(pi)的穩(wen)定性，如to/D。。數值（坯(pi)(pi)(pi)料厚(hou)度(du)／坯(pi)(pi)(pi)料直(zhi)徑(jing)(jing)），毛壞(huai)轉速以及操(cao)作(zuo)者的經驗。提高毛坯(pi)(pi)(pi)的轉速會增加毛坯(pi)(pi)(pi)凸緣的穩(wen)定性，但由手工操(cao)作(zuo)不(bu)能保證均勻的縱向(xiang)送進，會造成局部過(guo)度(du)碾薄(bo)，一般(ban)工廠所(suo)用的轉速多在200～600r／min的范圍內。為(wei)了防(fang)止起(qi)(qi)皺和旋(xuan)壓(ya)模圓角(jiao)處材(cai)(cai)料(liao)(liao)變(bian)薄或拉裂，操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)應按如下(xia)順序進行：首(shou)次操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時將凸(tu)模圓角(jiao)處材(cai)(cai)料(liao)(liao)趕(gan)形(xing)貼(tie)模形(xing)成(cheng)帽形(xing)件；第(di)二步(bu)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時將帽形(xing)件凸(tu)緣(yuan)趕(gan)形(xing)成(cheng)圓錐面以增加這部分材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)剛度，起防皺作(zuo)(zuo)用(yong)；第(di)三(san)步(bu)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)是旋壓(ya)棒從毛坯(pi)周(zhou)邊向(xiang)(xiang)凸(tu)模圓角(jiao)處趕(gan)并使毛坯(pi)向(xiang)(xiang)凸(tu)模靠攏。以后的(de)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)是重復上述二、三(san)步(bu)驟。逐步(bu)地(di)將材(cai)(cai)料(liao)(liao)旋壓(ya)貼(tie)模為(wei)止(zhi)，最后再加以修整趕(gan)形(xing)和零件切(qie)邊。因為(wei)旋壓(ya)過程變(bian)形(xing)情況(kuang)極(ji)其復雜，多半又是手工操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)，故成(cheng)形(xing)之成(cheng)敗與(yu)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)者的(de)經驗很有關系(xi)。
旋(xuan)壓還可用于進(jin)行(xing)縮口、卷(juan)邊、擴口等項工(gong)作(zuo)。
c. 旋壓的優缺點
旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)的(de)缺點是零(ling)件變薄量較大(da)，勞動強度較大(da)，要(yao)求技術水平較高而(er)勞動生產率低等。旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)工(gong)作雖有這些(xie)缺點，但是由于(yu)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)模具(ju)簡單，特別(bie)能(neng)適應于(yu)加工(gong)某些(xie)比較復雜的(de)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉面(mian)零(ling)件，所(suo)以(yi)至今還是航空工(gong)業中(zhong)不可缺少的(de)工(gong)藝(yi)方(fang)法。旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)設備的(de)改進和旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)過程的(de)自動化能(neng)夠克服上述的(de)主要(yao)缺點并且使旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)工(gong)藝(yi)得(de)到新(xin)的(de)發展。
d. 旋壓模
旋壓模一般(ban)用鑄(zhu)鐵(tie)、鋼(gang)和(he)銅合金制造。有(you)時在(zai)試制時，也可(ke)用硬木制造。旋壓模按反切內樣(yang)板加(jia)工，零(ling)件按反切外樣(yang)板檢驗。
對于(yu)變形程(cheng)度較(jiao)大零件可用一套模(mo)具(ju)經多次成形并經中間(jian)退火工序，有時還(huan)可增加模(mo)具(ju)套數，即(ji)采用中間(jian)過渡模(mo)等方法解決。
4. 翻邊與翻孔
翻(fan)邊與翻(fan)孔是彎(wan)曲的變(bian)種，它(ta)沿(yan)彎(wan)曲線(xian)方向(xiang)應變(bian)不相等。沿(yan)曲線(xian)為(wei)壓應變(bian)時稱收縮翻(fan)邊；沿(yan)彎(wan)曲線(xian)為(wei)拉應變(bian)時稱拉伸翻(fan)邊。彎(wan)曲線(xian)為(wei)圓周的拉伸翻(fan)邊即變(bian)為(wei)擴孔。
5. 局部成形
局部(bu)成形包(bao)(bao)括壓(ya)(ya)花(hua)與壓(ya)(ya)印(yin)等(deng)。壓(ya)(ya)花(hua)產(chan)生(sheng)于局部(bu)區域，包(bao)(bao)括筋(jin)紋，鼓包(bao)(bao)、裝飾牌照等(deng)。其特點是只產(chan)生(sheng)金(jin)屬(shu)移動。壓(ya)(ya)印(yin)則產(chan)生(sheng)厚度變化(hua)而拼成圖案（如制幣）。
