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app免費視頻在線觀看: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(ya)成(cheng)型(xing)廣泛應用于航天、航空(kong)、汽車、儀(yi)表等構(gou)件的(de)成(cheng)型(xing)加工。沖壓過程中，香蕉app免費視頻在線觀看: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(cheng)型的特(te)點：
①. 可(ke)沖壓出(chu)成型形狀復雜的(de)沖壓件，而且廢料少(shao)；
②. 產品具有足夠高的精度(du)和較低的表面粗糙度(du)，而且互(hu)換性好；
③. 沖壓件重(zhong)量(liang)輕(qing)，材料消耗少，強度(du)、剛性高；
④. 操作簡單，便于自動化，生產效率高；
⑤. 模具復雜，適于大批量生(sheng)產。
進行(xing)沖(chong)(chong)壓加工(gong)的(de)設備一般包括有：下料的(de)剪機；沖(chong)(chong)壓成(cheng)型的(de)沖(chong)(chong)床。
一、分離工序
分(fen)離(li)工(gong)序(xu)是(shi)使坯(pi)料的(de)一部(bu)分(fen)與另(ling)一部(bu)分(fen)相互分(fen)離(li)的(de)工(gong)序(xu)，通常
又稱(cheng)為落料(liao)及沖孔(kong)（沖裁）。
坯料的沖裁按(an)封閉輪廓(kuo)分離可分為：
①. 落料(liao)(liao)： 被分離(li)的(de)部分為成品(pin)，而周邊為廢料(liao)(liao)。
②. 沖孔： 被分(fen)離的(de)部分(fen)為廢料(liao)，而周邊(bian)是成品(pin)。
1. 沖裁變形過程
常用金屬材料的沖裁過程大致可以(yi)分(fen)成以(yi)下(xia)三個階段。
①. 彈(dan)性變形階段(duan)
沖頭接觸板料(liao)(liao)后，開始壓(ya)縮材料(liao)(liao)，并使材料(liao)(liao)產生(sheng)彈(dan)性壓(ya)縮、拉伸與(yu)彎(wan)(wan)曲(qu)等變(bian)形。這時沖頭略擠(ji)入材料(liao)(liao)，材料(liao)(liao)的(de)另一(yi)側也(ye)略擠(ji)入凹模(mo)。隨著沖頭繼續(xu)壓(ya)人，材料(liao)(liao)內的(de)應力達到彈(dan)性極限(xian)。此(ci)時，凸模(mo)下的(de)材料(liao)(liao)略有(you)彎(wan)(wan)曲(qu)，凹模(mo)上(shang)的(de)材料(liao)(liao)則向上(shang)翹。間隙越大，彎(wan)(wan)曲(qu)和上(shang)翹越嚴重。
②. 塑性變形階(jie)段
當沖(chong)頭繼續壓(ya)入，壓(ya)力(li)(li)(li)增(zeng)加(jia)，材料(liao)(liao)內的應(ying)力(li)(li)(li)達到(dao)(dao)屈服極限時(shi)便開(kai)始進(jin)入塑(su)性變(bian)(bian)形階(jie)段。這(zhe)時(shi)沖(chong)頭擠(ji)入材料(liao)(liao)的深(shen)度(du)(du)逐漸(jian)增(zeng)大(da)，即塑(su)性變(bian)(bian)形程度(du)(du)逐漸(jian)增(zeng)大(da)，材料(liao)(liao)內部的拉(la)應(ying)力(li)(li)(li)和彎矩(ju)都增(zeng)大(da)，變(bian)(bian)形區材料(liao)(liao)硬(ying)化(hua)加(jia)劇(ju)，沖(chong)裁(cai)(cai)變(bian)(bian)形力(li)(li)(li)不斷增(zeng)大(da)，直到(dao)(dao)刃(ren)口附近的材料(liao)(liao)由于拉(la)應(ying)力(li)(li)(li)的作(zuo)用出現微(wei)裂(lie)紋時(shi)，沖(chong)裁(cai)(cai)變(bian)(bian)形力(li)(li)(li)達到(dao)(dao)最大(da)值。材料(liao)(liao)出現微(wei)裂(lie)紋，說(shuo)明(ming)材料(liao)(liao)開(kai)始被破壞，因而塑(su)性變(bian)(bian)形階(jie)段告終。由于存在沖(chong)模間(jian)隙(xi)，這(zhe)個階(jie)段中(zhong)除了剪(jian)切(qie)變(bian)(bian)形處，沖(chong)裁(cai)(cai)區還(huan)產(chan)生彎曲和拉(la)伸，顯(xian)然間(jian)隙(xi)越大(da)，彎曲和拉(la)伸也越大(da)。
③. 斷裂分離階段
沖頭(tou)仍然不斷地繼續(xu)壓人，已形成的上(shang)、下(xia)(xia)微裂(lie)紋逐漸(jian)擴大并向(xiang)材料(liao)內延(yan)伸，當上(shang)、下(xia)(xia)兩裂(lie)紋相遇重合時，材料(liao)便被(bei)剪(jian)斷分離。
沖裁(cai)過程的變(bian)形(xing)(xing)是(shi)很復雜的，除了(le)剪切變(bian)形(xing)(xing)外(wai)，還存在拉深(shen)、彎曲(qu)、橫向擠(ji)壓(ya)等變(bian)形(xing)(xing)。所以，沖裁(cai)件及廢料(liao)的平面不平整，常有(you)翹(qiao)曲(qu)現(xian)象。
2. 凸、凹模間隙
凸、凹模間隙的大小直接影響斷面質量(liang)、模具(ju)壽命、卸料力、推件力、沖裁力和(he)沖裁件的尺(chi)寸精度，因此必須嚴格(ge)掌握和(he)控制。
間隙(xi)過(guo)大(da)：①. 材料(liao)拉(la)應力(li)(li)大(da)，塑性變形階段(duan)過(guo)早結束；②. 亮帶小(xiao)，剪裂帶、毛(mao)刺(ci)大(da)；③. 卸料(liao)力(li)(li)和推件力(li)(li)小(xiao)。
間隙過小：①. 壓應(ying)力大、拉應(ying)力小，可(ke)抑制(zhi)裂(lie)紋(wen)；②. 凸模(mo)刃(ren)口裂(lie)紋(wen)正常(chang)向外(wai)，毛刺增(zeng)大；③. 凸模(mo)與沖孔、凹模(mo)與落料之間摩擦增(zeng)大；④. 降低模(mo)具壽命。
總之，沖裁件(jian)斷(duan)面(mian)質量(liang)要求較高時，應選用較小(xiao)間隙(xi)；沖裁件(jian)斷(duan)面(mian)質量(liang)無嚴格要求時，可選用較大間隙(xi)。一般來說間隙(xi)范(fan)圍在5%~10%的板厚，既可以提(ti)高沖裁件(jian)斷(duan)面(mian)質量(liang)，還有利于提(ti)高沖模壽(shou)命(ming)。
3. 凸、凹模刃口尺寸確定及(ji)沖(chong)床噸(dun)位(wei)的(de)選擇
沖(chong)孔模：①. 以(yi)沖(chong)孔件來確(que)定凸(tu)模尺寸(cun)，考慮磨損，凸(tu)模選(xuan)孔的(de)最大尺寸(cun)（公差允許內）；②. 以(yi)凸(tu)模為基準(zhun)，加上間(jian)隙(xi)，設計凹模。沖(chong)裁(cai)（落(luo)料）
模具(ju)：①. 以(yi)沖裁料(liao)件來確定凹(ao)模刃口尺(chi)(chi)寸(cun)，考(kao)慮凹(ao)模的磨(mo)損和沖裁精度，凹(ao)模刃口尺(chi)(chi)寸(cun)取公差范(fan)圍最小(xiao)值；②. 以(yi)凹(ao)模尺(chi)(chi)寸(cun)為基準，減去間(jian)隙，設計沖模。
沖床噸位的(de)選(xuan)(xuan)擇：在選(xuan)(xuan)擇沖床噸位時，應以模具強度為依據。
平刃沖模的沖裁力P為(wei)：
P=KLδτ，N 式(shi)中 L-沖裁周邊長度，mm; δ－坯料厚(hou)度，mm; τ－抗剪(jian)強度，MPa; K-系數，間隙不均(jun)，刃口鈍化(hua)等。
4. 沖裁件的排樣(yang)
沖(chong)裁時沖(chong)裁件(jian)的排樣(yang)是(shi)一項精細(xi)的工(gong)作，排樣(yang)既要(yao)保證(zheng)沖(chong)裁質(zhi)量，還要(yao)做到不浪費(fei)原(yuan)材料。
①. 排樣(yang)合理，可以提高(gao)材料利用率。
無搭邊排(pai)樣：落(luo)料件形狀的一(yi)(yi)個(ge)邊作為另一(yi)(yi)個(ge)落(luo)料件邊緣，材料利用(yong)率高，尺(chi)寸不準，毛刺不在同一(yi)(yi)平面(mian)上(shang)。
有搭邊排樣：各落(luo)料件之間(jian)有一定尺寸的(de)(de)距離(li)，毛刺小，并(bing)在同一平面上，尺寸精確，但造成一定材(cai)料的(de)(de)浪費。
②. 修整
利用修整模沿(yan)沖(chong)裁(cai)件(jian)外緣或內孔刮削一層薄金屬(shu)，以切掉普通(tong)沖(chong)裁(cai)時，在沖(chong)裁(cai)件(jian)斷面上存留的剪(jian)裂帶、毛刺，提高沖(chong)裁(cai)件(jian)的尺寸精(jing)度和降低表(biao)面粗糙度。
外緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖裁(cai)(cai)件外形。內(nei)緣修(xiu)整(zheng)：修(xiu)整(zheng)沖裁(cai)(cai)件內(nei)孔(kong)。與(yu)切削(xue)加工相似，間隙小，可采(cai)用負(fu)間隙，凸模大于(yu)凹(ao)模。精度達IT6~IT7,表(biao)面(mian)粗糙度為Ra為0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切(qie)斷
用剪床或沖模把板料沿(yan)不封閉(bi)輪廓進行分離的(de)工(gong)序。
剪(jian)切：一般條料是由大板料剪(jian)成。
沖模(mo)：生產用于形狀簡單、精度(du)要(yao)求不(bu)高(gao)的平(ping)板(ban)件。
二、變形工序(xu)
變形工序(xu)是使(shi)坯(pi)料的(de)一(yi)部分相(xiang)對(dui)于另一(yi)部分產生位移，而(er)且(qie)不發(fa)生破裂的(de)工序(xu)。使(shi)坯(pi)料發(fa)生變形的(de)工序(xu)包括有：拉深、彎曲(qu)、翻邊、成型等。
1. 拉深
拉(la)深(shen)是利用專用模具將沖(chong)裁(cai)或剪裁(cai)后所得(de)到(dao)的平板坯料制成開口的空心件的一(yi)種(zhong)沖(chong)壓(ya)工(gong)藝方(fang)法。
其特點是板料(liao)在凸模(mo)的帶動(dong)下(xia)，可以向凹(ao)模(mo)內(nei)流動(dong)，即依靠材料(liao)的流動(dong)性和延(yan)伸(shen)率(lv)成(cheng)型，如(ru)圖(tu)4-1所示。
拉(la)(la)深(shen)可分為無(wu)(wu)壓邊(bian)圈拉(la)(la)深(shen)和(he)有壓邊(bian)圈拉(la)(la)深(shen)兩種。只有當法蘭尺寸(cun)保(bao)證不會起皺時，才有可能(neng)完成無(wu)(wu)壓邊(bian)圈拉(la)(la)深(shen)。毛坯越(yue)厚，法蘭就(jiu)越(yue)不易失穩(wen)。首(shou)次拉(la)(la)深(shen)不起皺的(de)條件是：
D-d≤(18~22)δ 式中 D--毛坯直徑，mm; d--成型直徑，mm; δ-毛坯厚(hou)度(du)，mm.
對于(yu)有壓邊(bian)(bian)(bian)圈(quan)的(de)拉深，由于(yu)拉深過程中(zhong)毛坯邊(bian)(bian)(bian)緣變厚(hou)，所以壓邊(bian)(bian)(bian)的(de)力(li)不可能均勻地分布在法(fa)蘭的(de)面積上，，而(er)是集中(zhong)于(yu)距(ju)毛坯邊(bian)(bian)(bian)緣一定距(ju)離的(de)環形面積上，其他部分則無壓邊(bian)(bian)(bian)力(li)作用。
拉深過程：①. 直徑為D的(de)坯料(liao)平板(ban)(ban)放(fang)置在凹模(mo)(mo)上(shang)；②. 凸模(mo)(mo)向下運動，板(ban)(ban)坯料(liao)被(bei)拉入凸、凹模(mo)(mo)的(de)間隙(xi)中(zhong)，形成空心(xin)零件。
受力(li)(li)分(fen)析(xi)：底(di)部(bu)(bu)是不(bu)變(bian)(bian)形的，只起傳遞拉力(li)(li)的作(zuo)(zuo)用(yong)，所以(yi)其厚度基本不(bu)變(bian)(bian)。壓(ya)環圈(quan)部(bu)(bu)分(fen)在拉力(li)(li)的作(zuo)(zuo)用(yong)下，厚度略減小。法蘭部(bu)(bu)分(fen)由于切向(xiang)受壓(ya)力(li)(li)作(zuo)(zuo)用(yong)，所以(yi)會(hui)變(bian)(bian)厚。底(di)角部(bu)(bu)分(fen)受拉力(li)(li)作(zuo)(zuo)用(yong)，故(gu)會(hui)變(bian)(bian)厚。
2. 拉深(shen)中(zhong)的廢品
①. 拉裂
當應(ying)力(li)大于(yu)材料(liao)的(de)抗拉強度時，在無底角(jiao)部分會發生拉裂。
產(chan)生(sheng)拉裂的影響因素如下：
a. 凸(tu)(tu)凹(ao)模(mo)的(de)圓角(jiao)半徑(jing)：圓角(jiao)半徑(jing)過于小，也就是凸(tu)(tu)凹(ao)模(mo)與坯料接觸的(de)棱角(jiao)不可太鋒(feng)利，否則易拉裂。凸(tu)(tu)凹(ao)模(mo)的(de)圓角(jiao)半徑(jing)：rm=108(板(ban)厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹模間隙：間隙過小，模具與(yu)拉深件(jian)間的摩擦力增大(da)，極易拉裂工件(jian)，同(tong)時擦傷工件(jian)表面，降(jiang)低(di)模具壽命(ming)（磨(mo)損大(da)）。一(yi)般(ban)要求，間隙＝（1.1~1.2)δ.當間隙過大(da)時，極易造成工件(jian)起(qi)皺(zhou)。
c.拉深系數m:m=d/D(d為工件直(zhi)徑；D為坯料直(zhi)徑）。
拉(la)深(shen)(shen)系數是用來(lai)衡(heng)量拉(la)深(shen)(shen)變(bian)形程度的(de)，m越(yue)小，變(bian)形越(yue)大，易于(yu)拉(la)深(shen)(shen)，材(cai)料的(de)塑(su)性好，m值相對(dui)會(hui)小，一般(ban)來(lai)說(shuo)，m≥0.5~0.8 時易于(yu)塑(su)性變(bian)形，若m過小，則(ze)應采取多(duo)次拉(la)深(shen)(shen)，方可完成拉(la)深(shen)(shen)作(zuo)業，多(duo)次拉(la)深(shen)(shen)時要進行中(zhong)間退(tui)火。在兩次拉(la)深(shen)(shen)之間進行退(tui)火，以消(xiao)除拉(la)深(shen)(shen)過程中(zhong)的(de)加工硬化。
②. 起皺
法蘭受(shou)切向(xiang)壓力起皺，起皺后坯料(liao)拉不進凹模(mo)；在(zai)凹模(mo)入(ru)口處(chu)，拉裂，若(ruo)能拉人，產品側壁(bi)就會(hui)有痕跡。
影(ying)響(xiang)因(yin)素：8/D(8為(wei)板厚，D為(wei)坯料直徑）比值小，起皺。
起皺防止方法：拉深(shen)時，采(cai)用壓邊環。
③. 毛坯(pi)尺寸(cun)及(ji)拉深力的確定： 按變(bian)形(xing)前(qian)后板料面積不變(bian)，計算(suan)毛坯(pi)尺寸(cun)。
④. 法加(jia)(jia)工(gong)拉(la)深件(jian)： 旋壓(ya)件(jian)的成(cheng)型加(jia)(jia)工(gong)，不(bu)用沖模(mo)，變形小(xiao)，可以加(jia)(jia)工(gong)成(cheng)型很小(xiao)的工(gong)件(jian)，如鋼筆(bi)帽等(deng)(deng)，也能加(jia)(jia)工(gong)生產(chan)大型工(gong)件(jian)，如大型容器的封頭等(deng)(deng)。
⑤. 脹形： 局(ju)部變形：制造(zao)加強筋(jin)，局(ju)部直(zhi)徑(jing)擴大。
脹形是利用模具強迫坯料厚度減薄和(he)表(biao)面積增大(da)，以獲(huo)取零件幾(ji)何形狀的沖(chong)壓(ya)加(jia)工方(fang)法。特點是坯料被壓(ya)邊圈壓(ya)死，不能向凹模內流動，完全(quan)依靠材料本(ben)身的延(yan)伸成型，如(ru)圖4-2所示。
3. 彎(wan)曲
彎曲是在坯料的(de)(de)一部分相對于另一部分彎曲成一定角(jiao)度的(de)(de)工序。
影響彎曲應變(bian)量的主(zhu)要因(yin)素(su)有彎曲半徑與板厚之(zhi)比值及彎曲件彎曲成型時，外區(qu)受拉而(er)內區(qu)受壓，卸載后這(zhe)些應力導致(zhi)回(hui)彈。
4. 翻邊(bian)
翻邊(bian)是彎曲的(de)變(bian)種，沿彎曲線(xian)方(fang)向應(ying)變(bian)不相等。沿彎曲線(xian)為(wei)壓應(ying)變(bian)時(shi)稱收縮翻邊(bian)；沿彎曲線(xian)為(wei)拉應(ying)變(bian)時(shi)稱拉伸翻邊(bian)。彎曲線(xian)為(wei)圓周的(de)拉伸翻邊(bian)即變(bian)為(wei)擴(kuo)孔(kong)。
翻邊是利用模具(ju)把坯料上的(de)(de)孔緣或者外緣翻成豎邊的(de)(de)沖壓加工方(fang)法，如圖4-3所示。
在圓孔翻邊的(de)中(zhong)間階段(duan)，即凸模(mo)下面(mian)(mian)的(de)材料(liao)尚未完全轉移到(dao)(dao)側面(mian)(mian)之前，如果停止變形，就會得到(dao)(dao)如圖4-3所示的(de)成型方式，這種成型方式叫做擴(kuo)孔，生產應(ying)用中(zhong)很普遍。
圖4-4所示(shi)的是帶孔(kong)翻邊時，在(zai)圓(yuan)孔(kong)周(zhou)圍(wei)方向延伸(shen)，而在(zai)半徑(jing)方向收縮的示(shi)意圖。
圖(tu)4-5是收(shou)縮翻邊和拉伸翻邊的示意圖(tu)。
翻邊是在帶孔(kong)的板坯上，用擴孔(kong)的方法獲得凸緣的工序。
