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，當香蕉視頻app連接: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(cheng)(cheng)型廣泛應用于航天(tian)、航空(kong)、汽車、儀表(biao)等構(gou)件的成(cheng)(cheng)型加(jia)工。沖壓過程中，香蕉視頻app連接: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。
沖壓成型的特點：
①. 可沖壓出(chu)成型形狀復雜的沖壓件，而且廢(fei)料少(shao)；
②. 產品具有足夠(gou)高的(de)精度(du)和較低的(de)表面粗糙度(du)，而且互換(huan)性好；
③. 沖壓件重(zhong)量(liang)輕(qing)，材料消耗少，強度、剛性高(gao)；
④. 操作(zuo)簡單(dan)，便于自動化，生(sheng)產效率高；
⑤. 模具復雜，適于(yu)大(da)批(pi)量(liang)生(sheng)產。
進行沖(chong)壓(ya)加工的設備一(yi)般包括有：下料的剪(jian)機；沖(chong)壓(ya)成型(xing)的沖(chong)床。
一(yi)、分離工序
分離工序是使坯料的(de)一(yi)部(bu)分與另一(yi)部(bu)分相互分離的(de)工序，通常(chang)
又(you)稱為落料(liao)及沖孔（沖裁）。
坯料的沖裁(cai)按封閉(bi)輪廓分(fen)離(li)可分(fen)為：
①. 落料： 被分離的部分為(wei)成品，而周邊為(wei)廢料。
②. 沖(chong)孔： 被分離的(de)部分為廢料(liao)，而周邊(bian)是成品。
1. 沖裁變形(xing)過(guo)程
常用金屬材料的沖裁過程大致可(ke)以分成以下三個(ge)階段。
①. 彈(dan)性變(bian)形階段
沖頭接觸(chu)板料(liao)(liao)后，開始壓縮材(cai)(cai)料(liao)(liao)，并使材(cai)(cai)料(liao)(liao)產(chan)生(sheng)彈性壓縮、拉伸與(yu)彎曲(qu)(qu)等變形。這時(shi)沖頭略(lve)擠入材(cai)(cai)料(liao)(liao)，材(cai)(cai)料(liao)(liao)的另一側也略(lve)擠入凹(ao)模(mo)。隨著沖頭繼續壓人(ren)，材(cai)(cai)料(liao)(liao)內(nei)的應力達到(dao)彈性極(ji)限。此時(shi)，凸(tu)模(mo)下的材(cai)(cai)料(liao)(liao)略(lve)有彎曲(qu)(qu)，凹(ao)模(mo)上(shang)的材(cai)(cai)料(liao)(liao)則向上(shang)翹(qiao)。間(jian)隙越(yue)大，彎曲(qu)(qu)和(he)上(shang)翹(qiao)越(yue)嚴重。
②. 塑性變形(xing)階段(duan)
當沖(chong)頭繼續壓入(ru)，壓力(li)增加，材(cai)(cai)料(liao)內的應(ying)力(li)達(da)到屈(qu)服(fu)極限時便開始進入(ru)塑性變(bian)形(xing)階(jie)段。這時沖(chong)頭擠入(ru)材(cai)(cai)料(liao)的深(shen)度逐漸增大(da)(da)，即塑性變(bian)形(xing)程度逐漸增大(da)(da)，材(cai)(cai)料(liao)內部的拉應(ying)力(li)和彎矩都增大(da)(da)，變(bian)形(xing)區材(cai)(cai)料(liao)硬(ying)化加劇，沖(chong)裁(cai)變(bian)形(xing)力(li)不斷(duan)增大(da)(da)，直(zhi)到刃口附(fu)近的材(cai)(cai)料(liao)由于拉應(ying)力(li)的作用出現(xian)微裂(lie)紋時，沖(chong)裁(cai)變(bian)形(xing)力(li)達(da)到最大(da)(da)值。材(cai)(cai)料(liao)出現(xian)微裂(lie)紋，說明(ming)材(cai)(cai)料(liao)開始被(bei)破壞(huai)，因(yin)而(er)塑性變(bian)形(xing)階(jie)段告終。由于存在(zai)沖(chong)模間隙(xi)，這個階(jie)段中除了剪切(qie)變(bian)形(xing)處，沖(chong)裁(cai)區還產生彎曲(qu)和拉伸，顯然間隙(xi)越(yue)(yue)大(da)(da)，彎曲(qu)和拉伸也越(yue)(yue)大(da)(da)。
③. 斷裂分離階段
沖頭(tou)仍然不(bu)斷地繼續壓(ya)人，已形(xing)成的(de)上、下微裂紋(wen)逐(zhu)漸擴大并向材料(liao)(liao)內延伸，當上、下兩(liang)裂紋(wen)相(xiang)遇重合時，材料(liao)(liao)便被剪斷分離。
沖(chong)裁(cai)過程的變(bian)形是很復雜的，除了剪切變(bian)形外，還存在拉深、彎曲、橫向擠壓等變(bian)形。所以，沖(chong)裁(cai)件及廢料的平(ping)面不平(ping)整，常有翹(qiao)曲現象。
2. 凸、凹模間隙(xi)
凸(tu)、凹模(mo)間隙的大小直接(jie)影(ying)響(xiang)斷面質量、模(mo)具(ju)壽命(ming)、卸料力(li)、推件力(li)、沖(chong)裁(cai)力(li)和沖(chong)裁(cai)件的尺寸精度，因此必須嚴格(ge)掌握和控制。
間(jian)隙過大：①. 材料(liao)拉應力(li)大，塑性變形階段過早(zao)結束；②. 亮帶小(xiao)，剪裂帶、毛刺大；③. 卸(xie)料(liao)力(li)和推(tui)件力(li)小(xiao)。
間隙過小：①. 壓應力(li)(li)大、拉應力(li)(li)小，可抑制裂紋；②. 凸(tu)模刃口裂紋正常向外，毛刺增大；③. 凸(tu)模與(yu)沖孔、凹模與(yu)落料(liao)之間摩擦(ca)增大；④. 降低模具壽(shou)命。
總之，沖裁件斷(duan)面質(zhi)量(liang)(liang)要求(qiu)較高時(shi)，應選(xuan)用較小間隙；沖裁件斷(duan)面質(zhi)量(liang)(liang)無嚴格要求(qiu)時(shi)，可(ke)選(xuan)用較大間隙。一般來說(shuo)間隙范圍在(zai)5%~10%的板厚，既可(ke)以提高沖裁件斷(duan)面質(zhi)量(liang)(liang)，還有利(li)于提高沖模(mo)壽命。
3. 凸(tu)、凹模刃(ren)口尺寸確定及沖床噸位的選擇
沖(chong)(chong)孔(kong)模(mo)：①. 以沖(chong)(chong)孔(kong)件來確定凸模(mo)尺寸(cun)，考慮磨損(sun)，凸模(mo)選孔(kong)的(de)最大尺寸(cun)（公差允(yun)許內）；②. 以凸模(mo)為基準，加上(shang)間隙，設計凹模(mo)。沖(chong)(chong)裁(cai)（落料(liao)）
模(mo)(mo)具：①. 以沖裁(cai)料件來確(que)定凹模(mo)(mo)刃口(kou)尺寸(cun)(cun)，考慮(lv)凹模(mo)(mo)的磨損(sun)和(he)沖裁(cai)精度，凹模(mo)(mo)刃口(kou)尺寸(cun)(cun)取公(gong)差(cha)范圍最小值；②. 以凹模(mo)(mo)尺寸(cun)(cun)為基準，減去間隙(xi)，設計沖模(mo)(mo)。
沖床(chuang)噸(dun)位的選擇(ze)：在選擇(ze)沖床(chuang)噸(dun)位時，應以模具強(qiang)度為依據。
平刃(ren)沖模的沖裁(cai)力P為：
P=KLδτ，N 式中 L-沖裁周邊長度(du)，mm; δ－坯料厚度(du)，mm; τ－抗剪(jian)強度(du)，MPa; K-系數，間隙(xi)不(bu)均，刃口鈍化等(deng)。
4. 沖裁件(jian)的排樣
沖裁(cai)時沖裁(cai)件(jian)的(de)排(pai)樣(yang)是一項精細的(de)工作，排(pai)樣(yang)既要(yao)保證(zheng)沖裁(cai)質量，還要(yao)做到不浪費原材料。
①. 排樣合理(li)，可以提高材(cai)料利用(yong)率。
無搭邊排樣(yang)：落(luo)料件形狀的一個邊作為另一個落(luo)料件邊緣，材料利用率高(gao)，尺寸不準，毛刺不在(zai)同一平面上。
有搭邊排(pai)樣：各落(luo)料件(jian)之間有一(yi)定尺寸(cun)的(de)距離，毛(mao)刺小，并在同一(yi)平面上(shang)，尺寸(cun)精(jing)確，但(dan)造成一(yi)定材料的(de)浪費。
②. 修(xiu)整
利用修(xiu)整模(mo)沿沖(chong)(chong)裁件外緣或(huo)內(nei)孔刮(gua)削(xue)一層薄(bo)金屬，以(yi)切掉普通沖(chong)(chong)裁時，在沖(chong)(chong)裁件斷面上存(cun)留的(de)剪(jian)裂帶、毛刺，提(ti)高沖(chong)(chong)裁件的(de)尺(chi)寸精度和降低(di)表面粗(cu)糙度。
外(wai)緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖(chong)(chong)裁件外(wai)形。內緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖(chong)(chong)裁件內孔(kong)。與切削(xue)加工相似，間隙(xi)小，可采用負間隙(xi)，凸(tu)模(mo)大于(yu)凹模(mo)。精度達IT6~IT7,表面粗糙(cao)度為Ra為0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切斷(duan)
用剪床(chuang)或(huo)沖模把板料沿不封閉輪廓進行(xing)分離的工序(xu)。
剪(jian)(jian)切：一般條料(liao)是由大板(ban)料(liao)剪(jian)(jian)成。
沖模：生(sheng)產用(yong)于形(xing)狀簡單、精度要求不高的平板件。
二、變形工序
變形(xing)工(gong)序(xu)是使(shi)坯(pi)料的(de)一(yi)部(bu)分相對于另一(yi)部(bu)分產生位(wei)移(yi)，而且不(bu)發生破裂的(de)工(gong)序(xu)。使(shi)坯(pi)料發生變形(xing)的(de)工(gong)序(xu)包括有：拉深、彎曲、翻(fan)邊(bian)、成(cheng)型(xing)等。
1. 拉深
拉深是利用專(zhuan)用模具將沖裁(cai)或(huo)剪裁(cai)后所得(de)到的(de)平板(ban)坯(pi)料(liao)制成開口的(de)空(kong)心件的(de)一種沖壓工藝方法(fa)。
其特點(dian)是板料在凸模的帶(dai)動(dong)下，可(ke)以向凹模內流動(dong)，即依靠(kao)材料的流動(dong)性和延伸率成型，如圖4-1所示。
拉深(shen)(shen)可分為無(wu)壓邊(bian)(bian)圈(quan)(quan)拉深(shen)(shen)和有壓邊(bian)(bian)圈(quan)(quan)拉深(shen)(shen)兩種。只有當法蘭(lan)尺寸保證不會起皺(zhou)時，才(cai)有可能完成(cheng)無(wu)壓邊(bian)(bian)圈(quan)(quan)拉深(shen)(shen)。毛坯越厚，法蘭(lan)就越不易失(shi)穩。首次拉深(shen)(shen)不起皺(zhou)的條(tiao)件(jian)是：
D-d≤(18~22)δ 式中 D--毛坯直徑，mm; d--成(cheng)型直徑，mm; δ-毛坯厚度(du)，mm.
對于(yu)有壓邊圈(quan)的拉(la)深，由于(yu)拉(la)深過程中毛坯(pi)邊緣(yuan)變厚(hou)，所以壓邊的力(li)不可(ke)能均勻地(di)分布在法蘭的面積上(shang)，，而是集中于(yu)距(ju)毛坯(pi)邊緣(yuan)一定距(ju)離(li)的環形面積上(shang)，其(qi)他部分則無(wu)壓邊力(li)作用。
拉(la)深(shen)過(guo)程：①. 直(zhi)徑為D的(de)(de)坯料(liao)平板放置在凹(ao)模上；②. 凸模向(xiang)下(xia)運(yun)動，板坯料(liao)被拉(la)入凸、凹(ao)模的(de)(de)間隙(xi)中，形(xing)成(cheng)空心零件。
受力(li)分(fen)(fen)析(xi)：底(di)部是不變形(xing)的，只起傳(chuan)遞(di)拉(la)(la)(la)力(li)的作用(yong)，所以其厚度基本不變。壓環圈部分(fen)(fen)在拉(la)(la)(la)力(li)的作用(yong)下(xia)，厚度略減小。法蘭部分(fen)(fen)由于切向受壓力(li)作用(yong)，所以會變厚。底(di)角部分(fen)(fen)受拉(la)(la)(la)力(li)作用(yong)，故會變厚。
2. 拉深中的(de)廢品(pin)
①. 拉裂
當應力大于材料的抗拉(la)強度時，在無底角部分會(hui)發生拉(la)裂。
產生拉(la)裂(lie)的影響(xiang)因素如下(xia)：
a. 凸凹(ao)(ao)模的圓角半徑(jing)：圓角半徑(jing)過(guo)于(yu)小，也就是凸凹(ao)(ao)模與坯料(liao)接觸的棱角不可(ke)太鋒利(li)，否(fou)則易拉裂。凸凹(ao)(ao)模的圓角半徑(jing)：rm=108(板(ban)厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹模間(jian)隙：間(jian)隙過小(xiao)，模具與(yu)拉深(shen)件(jian)間(jian)的摩擦力(li)增大(da)，極易拉裂工(gong)件(jian)，同(tong)時擦傷工(gong)件(jian)表面(mian)，降低(di)模具壽(shou)命（磨損大(da)）。一般要(yao)求，間(jian)隙＝（1.1~1.2)δ.當間(jian)隙過大(da)時，極易造成工(gong)件(jian)起皺。
c.拉(la)深系數m:m=d/D(d為(wei)工件直(zhi)徑；D為(wei)坯料直(zhi)徑）。
拉(la)(la)深(shen)系(xi)數是用(yong)來衡(heng)量拉(la)(la)深(shen)變(bian)形程(cheng)度的，m越(yue)(yue)小，變(bian)形越(yue)(yue)大，易于拉(la)(la)深(shen)，材(cai)料的塑性好，m值相(xiang)對會(hui)小，一(yi)般來說，m≥0.5~0.8 時(shi)易于塑性變(bian)形，若(ruo)m過小，則應采取多次拉(la)(la)深(shen)，方可完成拉(la)(la)深(shen)作(zuo)業，多次拉(la)(la)深(shen)時(shi)要進行中間(jian)退火。在兩次拉(la)(la)深(shen)之(zhi)間(jian)進行退火，以消(xiao)除拉(la)(la)深(shen)過程(cheng)中的加工硬化(hua)。
②. 起皺
法蘭受(shou)切向壓力起皺(zhou)，起皺(zhou)后坯料拉(la)不(bu)進凹(ao)模(mo)；在凹(ao)模(mo)入口處，拉(la)裂，若能(neng)拉(la)人，產品(pin)側(ce)壁(bi)就會有痕跡(ji)。
影響因(yin)素：8/D(8為(wei)板厚，D為(wei)坯料直徑）比(bi)值小，起皺。
起皺防止方法：拉深時，采(cai)用壓邊(bian)環。
③. 毛坯尺寸及拉深力的(de)確定： 按(an)變形前后板料面積不變，計算毛坯尺寸。
④. 法加(jia)(jia)工(gong)(gong)拉深件(jian)： 旋壓件(jian)的(de)成型(xing)(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)，不用沖模，變形小(xiao)，可(ke)以加(jia)(jia)工(gong)(gong)成型(xing)(xing)很小(xiao)的(de)工(gong)(gong)件(jian)，如(ru)鋼筆帽等(deng)，也(ye)能加(jia)(jia)工(gong)(gong)生產(chan)大型(xing)(xing)工(gong)(gong)件(jian)，如(ru)大型(xing)(xing)容器的(de)封頭等(deng)。
⑤. 脹形： 局部變形：制造(zao)加強(qiang)筋，局部直徑(jing)擴大。
脹(zhang)形(xing)是利用模(mo)具強迫坯料(liao)(liao)(liao)厚度(du)減薄和表(biao)面積增大，以獲取零件幾何形(xing)狀(zhuang)的沖壓加工(gong)方(fang)法。特點是坯料(liao)(liao)(liao)被(bei)壓邊圈壓死，不能向凹模(mo)內流動，完全依靠材料(liao)(liao)(liao)本身的延(yan)伸成型，如圖(tu)4-2所示。
3. 彎曲
彎(wan)曲是在(zai)坯料的(de)一部分相對(dui)于另一部分彎(wan)曲成一定角度的(de)工序。
影響(xiang)彎(wan)曲應變(bian)量的主要因素有彎(wan)曲半徑與(yu)板(ban)厚(hou)之比值及彎(wan)曲件彎(wan)曲成(cheng)型(xing)時，外區(qu)受(shou)拉而內區(qu)受(shou)壓，卸載(zai)后這些應力導致(zhi)回(hui)彈。
4. 翻邊
翻邊(bian)是彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)的(de)變種(zhong)，沿(yan)彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)線方向應變不相等。沿(yan)彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)線為(wei)(wei)壓應變時稱收縮(suo)翻邊(bian)；沿(yan)彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)線為(wei)(wei)拉(la)應變時稱拉(la)伸翻邊(bian)。彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)線為(wei)(wei)圓周的(de)拉(la)伸翻邊(bian)即變為(wei)(wei)擴孔(kong)。
翻邊(bian)是利用模具把坯料上的孔緣或者外緣翻成豎邊(bian)的沖壓(ya)加工方法，如圖4-3所示(shi)。
在圓(yuan)孔翻邊的(de)中(zhong)間(jian)階段，即(ji)凸模下面的(de)材料尚未(wei)完全轉移到側面之前(qian)，如果停止變形，就(jiu)會得到如圖4-3所示的(de)成型(xing)(xing)方(fang)式，這種成型(xing)(xing)方(fang)式叫做擴孔，生產應用中(zhong)很(hen)普遍。
圖(tu)4-4所示的(de)是帶孔翻(fan)邊時，在圓孔周圍方向延伸(shen)，而在半(ban)徑(jing)方向收縮的(de)示意圖(tu)。
圖4-5是收縮翻(fan)邊和拉伸翻(fan)邊的(de)示意圖。
翻(fan)邊是(shi)在帶孔的板坯上(shang)，用(yong)擴孔的方(fang)法獲得凸緣的工序。
