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。沖壓成型廣泛應用于航(hang)天、航(hang)空(kong)、汽車、儀(yi)表等構件的(de)成型加工(gong)。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. 可沖壓出成型形狀復雜的沖壓件，而(er)且(qie)廢(fei)料(liao)少；
②. 產品具有足夠高的精度(du)和較(jiao)低的表(biao)面粗糙(cao)度(du)，而且互換性好；
③. 沖壓件重量輕，材料消耗少，強(qiang)度、剛性高；
④. 操(cao)作簡單，便于自動化(hua)，生產(chan)效(xiao)率高；
⑤. 模具(ju)復雜，適(shi)于(yu)大批量生產(chan)。
進行沖壓加(jia)工的(de)設備一般包括有：下料的(de)剪機；沖壓成型的(de)沖床。
一、分離(li)工序
分(fen)離工序是使(shi)坯料(liao)的一部分(fen)與另一部分(fen)相(xiang)互分(fen)離的工序，通常(chang)
又(you)稱(cheng)為落料及沖孔（沖裁）。
坯料的沖裁(cai)按封閉輪廓分離可分為：
①. 落料： 被分離的(de)部分為成品，而周邊為廢料。
②. 沖(chong)孔： 被分離的部分為廢料，而周邊是成品(pin)。
1. 沖裁變(bian)形(xing)過(guo)程
常用金屬材料(liao)的(de)沖裁過(guo)程(cheng)大致可以分成以下三個階段(duan)。
①. 彈性變形階(jie)段(duan)
沖(chong)頭(tou)接觸板料(liao)(liao)后(hou)，開始壓(ya)(ya)縮材料(liao)(liao)，并使材料(liao)(liao)產生彈(dan)性壓(ya)(ya)縮、拉伸與(yu)彎(wan)曲等變形(xing)。這時沖(chong)頭(tou)略(lve)擠入材料(liao)(liao)，材料(liao)(liao)的另一側(ce)也略(lve)擠入凹模。隨著(zhu)沖(chong)頭(tou)繼續壓(ya)(ya)人，材料(liao)(liao)內的應力達到(dao)彈(dan)性極限。此時，凸模下的材料(liao)(liao)略(lve)有彎(wan)曲，凹模上的材料(liao)(liao)則向(xiang)上翹。間隙越大，彎(wan)曲和上翹越嚴重。
②. 塑性變形階段(duan)
當沖頭(tou)繼續壓入(ru)(ru)(ru)，壓力增加(jia)，材料(liao)(liao)內的應力達到(dao)屈(qu)服(fu)極限時(shi)便(bian)開始進入(ru)(ru)(ru)塑(su)性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)階段。這(zhe)時(shi)沖頭(tou)擠(ji)入(ru)(ru)(ru)材料(liao)(liao)的深度逐漸增大，即塑(su)性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)程度逐漸增大，材料(liao)(liao)內部(bu)的拉(la)應力和(he)(he)彎矩都增大，變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)區(qu)材料(liao)(liao)硬化加(jia)劇，沖裁變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)力不斷增大，直(zhi)到(dao)刃口附近的材料(liao)(liao)由(you)于(yu)拉(la)應力的作用出(chu)(chu)現微裂紋時(shi)，沖裁變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)力達到(dao)最大值。材料(liao)(liao)出(chu)(chu)現微裂紋，說明材料(liao)(liao)開始被破壞(huai)，因而塑(su)性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)階段告終。由(you)于(yu)存在沖模間隙(xi)，這(zhe)個階段中除了剪切(qie)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)處，沖裁區(qu)還產生彎曲(qu)和(he)(he)拉(la)伸，顯(xian)然(ran)間隙(xi)越大，彎曲(qu)和(he)(he)拉(la)伸也越大。
③. 斷(duan)裂分離階段
沖頭仍然不斷(duan)(duan)地繼續(xu)壓人，已形(xing)成的(de)上、下(xia)微裂紋(wen)逐漸擴大并向材料內延伸，當上、下(xia)兩裂紋(wen)相遇重合時，材料便被剪斷(duan)(duan)分離。
沖裁過(guo)程的(de)(de)變(bian)形(xing)是(shi)很(hen)復雜的(de)(de)，除了剪切變(bian)形(xing)外，還存(cun)在拉(la)深(shen)、彎曲、橫向擠壓等變(bian)形(xing)。所以，沖裁件及廢料的(de)(de)平面不平整，常有翹曲現象。
2. 凸(tu)、凹模(mo)間隙(xi)
凸、凹(ao)模間(jian)隙的大小直接影(ying)響斷面質量、模具壽命(ming)、卸料力(li)(li)、推件(jian)力(li)(li)、沖(chong)裁(cai)(cai)力(li)(li)和(he)(he)沖(chong)裁(cai)(cai)件(jian)的尺寸精(jing)度，因此必須嚴格掌握和(he)(he)控(kong)制。
間隙過大：①. 材料(liao)拉(la)應力大，塑性變形階段過早結束；②. 亮帶小，剪(jian)裂帶、毛刺大；③. 卸料(liao)力和(he)推(tui)件力小。
間隙過小：①. 壓應力(li)大(da)、拉應力(li)小，可抑制裂紋；②. 凸(tu)模(mo)刃口裂紋正常向外，毛刺增(zeng)大(da)；③. 凸(tu)模(mo)與沖孔、凹模(mo)與落料之(zhi)間摩擦增(zeng)大(da)；④. 降低模(mo)具壽命。
總之(zhi)，沖(chong)裁(cai)件斷面質(zhi)(zhi)量要求較高(gao)(gao)時，應選用較小(xiao)間(jian)(jian)隙；沖(chong)裁(cai)件斷面質(zhi)(zhi)量無嚴格(ge)要求時，可(ke)選用較大間(jian)(jian)隙。一(yi)般來說間(jian)(jian)隙范圍在5%~10%的板厚，既(ji)可(ke)以(yi)提高(gao)(gao)沖(chong)裁(cai)件斷面質(zhi)(zhi)量，還有利于提高(gao)(gao)沖(chong)模(mo)壽(shou)命。
3. 凸(tu)、凹(ao)模刃(ren)口尺寸確定及沖(chong)床噸位的選擇(ze)
沖(chong)(chong)孔模：①. 以沖(chong)(chong)孔件來確定(ding)凸(tu)模尺寸(cun)，考慮磨損(sun)，凸(tu)模選(xuan)孔的最大尺寸(cun)（公(gong)差允許(xu)內）；②. 以凸(tu)模為基準，加上間隙，設(she)計凹模。沖(chong)(chong)裁（落料）
模(mo)(mo)具：①. 以沖裁(cai)料件來確(que)定凹(ao)模(mo)(mo)刃口(kou)尺(chi)寸(cun)，考(kao)慮凹(ao)模(mo)(mo)的磨損(sun)和沖裁(cai)精度，凹(ao)模(mo)(mo)刃口(kou)尺(chi)寸(cun)取公差范圍最(zui)小值(zhi)；②. 以凹(ao)模(mo)(mo)尺(chi)寸(cun)為(wei)基準，減去間隙(xi)，設計(ji)沖模(mo)(mo)。
沖床噸位的(de)選擇(ze)：在(zai)選擇(ze)沖床噸位時，應(ying)以模具(ju)強度(du)為依據(ju)。
平刃沖(chong)模的沖(chong)裁力P為：
P=KLδτ，N 式中(zhong) L-沖裁周邊(bian)長(chang)度，mm; δ－坯料厚度，mm; τ－抗剪強度，MPa; K-系數(shu)，間隙不均，刃口鈍化等。
4. 沖裁件的排樣
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(ji)要保證沖裁(cai)質量，還要做(zuo)到不浪費(fei)原材(cai)料。
①. 排樣合(he)理，可以提(ti)高(gao)材料利用率。
無(wu)搭邊(bian)排樣：落(luo)料(liao)件(jian)(jian)形狀的一(yi)個邊(bian)作為(wei)另一(yi)個落(luo)料(liao)件(jian)(jian)邊(bian)緣，材料(liao)利用率高，尺寸不(bu)準，毛(mao)刺不(bu)在同一(yi)平面(mian)上(shang)。
有搭邊(bian)排(pai)樣：各落(luo)料(liao)件(jian)之(zhi)間有一(yi)定尺寸(cun)的距離(li)，毛刺小，并在同一(yi)平面上，尺寸(cun)精確，但(dan)造成一(yi)定材料(liao)的浪費。
②. 修整
利用(yong)修(xiu)整模沿沖裁(cai)件(jian)外緣或內孔(kong)刮削一(yi)層薄金(jin)屬(shu)，以切掉普通沖裁(cai)時，在沖裁(cai)件(jian)斷面上存留的(de)剪(jian)裂帶、毛刺，提高(gao)沖裁(cai)件(jian)的(de)尺(chi)寸精度和(he)降(jiang)低表面粗糙度。
外緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖裁件外形(xing)。內緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖裁件內孔。與切削加工相似，間隙小，可采(cai)用負間隙，凸(tu)模大(da)于凹模。精度達IT6~IT7,表面(mian)粗糙度為(wei)Ra為(wei)0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切斷
用剪床或沖(chong)模把(ba)板料沿不封(feng)閉輪廓(kuo)進行分離的工(gong)序。
剪切：一般(ban)條料是由大板料剪成。
沖模：生產用于形狀簡單、精(jing)度要求不(bu)高的平板件。
二、變形工(gong)序
變形(xing)工(gong)(gong)序(xu)是使坯料(liao)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)相(xiang)對于另一(yi)部(bu)分(fen)產(chan)生(sheng)位移，而且不發(fa)(fa)生(sheng)破裂的(de)工(gong)(gong)序(xu)。使坯料(liao)發(fa)(fa)生(sheng)變形(xing)的(de)工(gong)(gong)序(xu)包括有：拉深、彎(wan)曲、翻邊、成(cheng)型等。
1. 拉深
拉(la)深是(shi)利用(yong)專用(yong)模(mo)具將沖裁或剪(jian)裁后所(suo)得到的平(ping)板坯料制成開口(kou)的空心件的一(yi)種(zhong)沖壓工藝方法。
其特點(dian)是板料在凸(tu)模(mo)的(de)帶(dai)動下，可以向凹模(mo)內流動，即依靠材料的(de)流動性(xing)和延伸率成型，如圖4-1所示。
拉(la)(la)深(shen)可分為無(wu)壓(ya)(ya)邊(bian)圈(quan)(quan)拉(la)(la)深(shen)和有壓(ya)(ya)邊(bian)圈(quan)(quan)拉(la)(la)深(shen)兩種。只(zhi)有當法蘭尺寸保證(zheng)不(bu)會起皺時，才有可能(neng)完成(cheng)無(wu)壓(ya)(ya)邊(bian)圈(quan)(quan)拉(la)(la)深(shen)。毛坯越厚，法蘭就越不(bu)易失(shi)穩。首次拉(la)(la)深(shen)不(bu)起皺的條件是：
D-d≤(18~22)δ 式(shi)中 D--毛坯(pi)直徑，mm; d--成(cheng)型(xing)直徑，mm; δ-毛坯(pi)厚度(du)，mm.
對于(yu)有壓邊(bian)圈的拉深，由于(yu)拉深過程中(zhong)毛坯邊(bian)緣(yuan)變厚，所(suo)以(yi)壓邊(bian)的力不(bu)可能均勻地(di)分布在法(fa)蘭的面(mian)積(ji)上，，而是集中(zhong)于(yu)距(ju)(ju)毛坯邊(bian)緣(yuan)一定距(ju)(ju)離(li)的環形面(mian)積(ji)上，其他(ta)部分則無壓邊(bian)力作用。
拉深過程：①. 直徑為D的(de)坯(pi)料(liao)平板放置(zhi)在凹模上；②. 凸模向下(xia)運動，板坯(pi)料(liao)被拉入凸、凹模的(de)間隙中，形成空心零件。
受力分(fen)析：底部是不變形(xing)的，只起傳遞(di)拉(la)力的作(zuo)(zuo)用，所(suo)以其厚(hou)度(du)基本不變。壓環圈部分(fen)在(zai)拉(la)力的作(zuo)(zuo)用下，厚(hou)度(du)略(lve)減小(xiao)。法蘭部分(fen)由(you)于切(qie)向受壓力作(zuo)(zuo)用，所(suo)以會(hui)變厚(hou)。底角部分(fen)受拉(la)力作(zuo)(zuo)用，故會(hui)變厚(hou)。
2. 拉(la)深中的(de)廢品
①. 拉裂
當應力大于材料的抗拉強度時(shi)，在無底角部分(fen)會發生拉裂(lie)。
產(chan)生拉裂(lie)的影響因(yin)素如下：
a. 凸凹(ao)模(mo)的(de)圓(yuan)角半(ban)徑：圓(yuan)角半(ban)徑過于小(xiao)，也就(jiu)是凸凹(ao)模(mo)與(yu)坯(pi)料(liao)接觸的(de)棱角不可太鋒利，否則易拉裂。凸凹(ao)模(mo)的(de)圓(yuan)角半(ban)徑：rm=108(板厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹模(mo)間隙：間隙過小(xiao)，模(mo)具與拉深件(jian)(jian)間的(de)摩擦(ca)力增大(da)，極易拉裂工(gong)件(jian)(jian)，同(tong)時擦(ca)傷工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面，降低模(mo)具壽(shou)命(ming)（磨損大(da)）。一般要求(qiu)，間隙＝（1.1~1.2)δ.當(dang)間隙過大(da)時，極易造成工(gong)件(jian)(jian)起皺。
c.拉深系數m:m=d/D(d為工件直徑；D為坯料(liao)直徑）。
拉(la)深(shen)系數(shu)是用來衡量拉(la)深(shen)變(bian)(bian)形(xing)程(cheng)度的，m越小，變(bian)(bian)形(xing)越大，易于拉(la)深(shen)，材料(liao)的塑(su)性好(hao)，m值相對會小，一般來說，m≥0.5~0.8 時易于塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)，若m過(guo)小，則應采取多次拉(la)深(shen)，方可完成(cheng)拉(la)深(shen)作業，多次拉(la)深(shen)時要進(jin)行中間退火。在兩次拉(la)深(shen)之間進(jin)行退火，以(yi)消除拉(la)深(shen)過(guo)程(cheng)中的加(jia)工硬化(hua)。
②. 起皺
法蘭受切向壓力(li)起皺(zhou)，起皺(zhou)后坯料拉不進凹模；在凹模入(ru)口處，拉裂，若能拉人，產品側壁就會有痕跡。
影(ying)響因素：8/D(8為板厚，D為坯料直徑）比值(zhi)小，起皺。
起(qi)皺防(fang)止方法：拉深時，采用壓邊環。
③. 毛(mao)坯尺寸及(ji)拉深力的確定： 按變形前(qian)后(hou)板料面積(ji)不變，計算(suan)毛(mao)坯尺寸。
④. 法(fa)加工(gong)(gong)(gong)拉深件(jian)： 旋壓件(jian)的成(cheng)型(xing)加工(gong)(gong)(gong)，不用沖模，變形小(xiao)，可以加工(gong)(gong)(gong)成(cheng)型(xing)很小(xiao)的工(gong)(gong)(gong)件(jian)，如鋼筆帽(mao)等，也能加工(gong)(gong)(gong)生產大型(xing)工(gong)(gong)(gong)件(jian)，如大型(xing)容器(qi)的封頭(tou)等。
⑤. 脹形： 局(ju)部(bu)變(bian)形：制造(zao)加強筋(jin)，局(ju)部(bu)直徑擴大。
脹形是(shi)利(li)用模(mo)具強迫坯(pi)料厚(hou)度減薄和表面(mian)積(ji)增大，以(yi)獲取零件幾(ji)何形狀的(de)沖壓加工方法。特點是(shi)坯(pi)料被壓邊圈壓死，不(bu)能向(xiang)凹模(mo)內(nei)流動，完全依靠材料本身的(de)延伸成型，如圖4-2所示。
3. 彎曲
彎曲(qu)是在(zai)坯料的一(yi)部分(fen)相對于另(ling)一(yi)部分(fen)彎曲(qu)成(cheng)一(yi)定角度的工(gong)序。
影響(xiang)彎曲(qu)應變量的主要因素有(you)彎曲(qu)半徑與(yu)板(ban)厚之比值及彎曲(qu)件彎曲(qu)成(cheng)型時，外區受拉而內(nei)區受壓，卸載后這些應力導致(zhi)回彈。
4. 翻邊
翻(fan)邊(bian)(bian)是彎曲(qu)(qu)(qu)的(de)變(bian)種，沿彎曲(qu)(qu)(qu)線(xian)方向應(ying)變(bian)不相等(deng)。沿彎曲(qu)(qu)(qu)線(xian)為壓(ya)應(ying)變(bian)時(shi)稱(cheng)收縮翻(fan)邊(bian)(bian)；沿彎曲(qu)(qu)(qu)線(xian)為拉應(ying)變(bian)時(shi)稱(cheng)拉伸翻(fan)邊(bian)(bian)。彎曲(qu)(qu)(qu)線(xian)為圓周的(de)拉伸翻(fan)邊(bian)(bian)即變(bian)為擴孔。
翻邊是利用模具把坯料上的孔(kong)緣或者(zhe)外(wai)緣翻成豎(shu)邊的沖壓(ya)加工(gong)方法，如圖4-3所(suo)示。
在圓孔翻邊的(de)中(zhong)間(jian)階段，即凸(tu)模下面的(de)材料尚未完全轉移(yi)到側(ce)面之前(qian)，如果停止變形，就(jiu)會得到如圖4-3所示的(de)成(cheng)型(xing)方(fang)式，這種成(cheng)型(xing)方(fang)式叫做擴孔，生產應(ying)用中(zhong)很普遍。
圖4-4所(suo)示(shi)的是(shi)帶(dai)孔翻邊(bian)時，在圓孔周圍方(fang)向延(yan)伸(shen)，而在半徑方(fang)向收(shou)縮的示(shi)意圖。
圖4-5是(shi)收縮(suo)翻邊和拉伸翻邊的示(shi)意圖。
翻邊是在帶孔(kong)(kong)的(de)板坯(pi)上，用擴孔(kong)(kong)的(de)方法獲得(de)凸緣的(de)工序。
