不銹鋼(gang)薄板(ban)的成(cheng)形(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)藝和(he)其他金屬薄板(ban)成(cheng)形(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)藝一樣(yang)，包(bao)括沖壓(ya)（沖裁、彎曲、拉深等(deng)）、脹形(xing)(xing)、翻邊、擴(kuo)孔、局部成(cheng)形(xing)(xing)、旋(xuan)壓(ya)、旋(xuan)薄和(he)冷彎成(cheng)形(xing)(xing)等(deng)基本成(cheng)形(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)藝。沖壓(ya)成(cheng)形(xing)(xing)是(shi)板(ban)材成(cheng)形(xing)(xing)最基本的工(gong)(gong)(gong)藝過程。
1. 沖壓(ya)成形(xing)
沖(chong)壓成形(xing)是把平板凸(tu)緣拉入(ru)凹模孔內而形(xing)成直壁的加工方法。
凸(tu)(tu)(tu)緣的流入，隨著凹模孔輪廓形狀的變形狀態不同，可(ke)分為壓(ya)縮(suo)凸(tu)(tu)(tu)緣流入、平行凸(tu)(tu)(tu)緣流入、伸長(chang)凸(tu)(tu)(tu)緣流入三(san)類(lei)，見圖5-6。
由于拉(la)深零(ling)件(jian)的(de)形狀尺(chi)寸不同，毛坯在變(bian)形過(guo)程中的(de)應力(li)應變(bian)分布也不一(yi)樣。
在沖(chong)壓(ya)過程中，金(jin)屬薄板(ban)的(de)(de)(de)邊(bian)部由(you)壓(ya)邊(bian)圈夾持，由(you)凸模和凹模的(de)(de)(de)共同作用(yong)，使薄板(ban)板(ban)料向凹模移(yi)動(dong)產生塑性變形，將(jiang)平板(ban)加工成所需形狀的(de)(de)(de)零件。金(jin)屬板(ban)料向凹模的(de)(de)(de)移(yi)動(dong)量由(you)壓(ya)邊(bian)圈之間的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)大小所控制。
實際零(ling)件(jian)的沖壓(ya)過(guo)程(cheng)就其成(cheng)形方(fang)式(shi)(shi)而言可(ke)能是多種方(fang)式(shi)(shi)的組合。為(wei)此，可(ke)以將復(fu)雜零(ling)件(jian)的壓(ya)過(guo)程(cheng)按不同區域的成(cheng)形方(fang)式(shi)(shi)進(jin)行分解。基本的加工方(fang)式(shi)(shi)可(ke)以分為(wei)以下幾點(dian)。
a. 沖裁（剪切過程）
將(jiang)薄板(ban)切成毛(mao)料(liao)或零件。
對沖(chong)裁件質量的影響因素(su)有：沖(chong)剪方向(xiang)；下料(liao)方式；毛料(liao)形狀(zhuang)設計和切刃(ren)狀(zhuang)態等。
b. 彎曲
彎曲的要點包括：變(bian)形區(qu)域(yu)性(xing)-彎曲軸線；邊部彎轉(zhuan)-空間；彎曲區(qu)應(ying)變(bian)沿厚度(du)(du)方(fang)(fang)(fang)向不(bu)均勻分布（應(ying)變(bian)梯度(du)(du)）；和彎曲方(fang)(fang)(fang)向（沿軋(ya)向“弱線”），通常變(bian)曲軸垂(chui)直(zhi)軋(ya)制方(fang)(fang)(fang)向。
影(ying)響彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)應(ying)變量(liang)的主(zhu)要因素有彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)半徑(jing)與板厚之(zhi)比值及(ji)彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)件彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)成形時，外區受拉而內區受壓，卸(xie)載后這些應(ying)力(li)導致回(hui)彈。
彎曲-變直過程中最終變形為0，但(dan)實際應變為加(jia)倍，即先拉后(hou)壓(ya)。
c. 拉深
拉深(shen)是使(shi)板料或(huo)者半成品在拉深(shen)模具內，將其成形為中空工件的工序。
①. 拉深過程
坯(pi)料在(zai)拉(la)(la)深(shen)(shen)模(mo)凸(tu)模(mo)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)，逐漸被(bei)壓入凹模(mo)內，在(zai)此過程中(zhong)坯(pi)料發生(sheng)很大的(de)(de)(de)塑性變形，而(er)形成中(zhong)空的(de)(de)(de)拉(la)(la)深(shen)(shen)件。拉(la)(la)深(shen)(shen)件的(de)(de)(de)底部一般(ban)不變形，只起傳遞拉(la)(la)力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，厚度(du)基本(ben)不變。拉(la)(la)深(shen)(shen)件的(de)(de)(de)直壁主要受拉(la)(la)力作(zuo)用(yong)，厚度(du)減(jian)小。而(er)直壁與底之間的(de)(de)(de)過渡圓角處被(bei)拉(la)(la)薄的(de)(de)(de)程度(du)最為(wei)嚴(yan)重。拉(la)(la)深(shen)(shen)件的(de)(de)(de)法蘭部位切(qie)向(xiang)受壓應力作(zuo)用(yong)，厚度(du)有所增大。
②. 拉深(shen)過(guo)程的(de)工藝要點
在(zai)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過程(cheng)中(zhong)，拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)起皺(zhou)和(he)拉(la)(la)裂是(shi)最常見的質(zhi)量問題。為(wei)了防(fang)止拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)出(chu)現起皺(zhou)，在(zai)拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過程(cheng)中(zhong)需(xu)用壓環施加(jia)以適當的壓力(li)將坯料壓住，見圖5-7。為(wei)了防(fang)止拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)被拉(la)(la)裂，除(chu)了將拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)模(mo)的邊緣(yuan)作成圓(yuan)角和(he)采用合(he)理(li)(li)的模(mo)具間隙值(zhi)(zhi)外，還要(yao)根據材料的塑性來選用合(he)理(li)(li)的拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)(xi)數。拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)(xi)數是(shi)指拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)直徑與(yu)坯料直徑之比，該系(xi)(xi)數值(zhi)(zhi)總(zong)是(shi)小于1。拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)(xi)數值(zhi)(zhi)越(yue)小，變形(xing)程(cheng)度越(yue)大(da)，可拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)的次數越(yue)少，反之則需(xu)經過多次拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)方能完(wan)成。拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)系(xi)(xi)數的大(da)小，一般為(wei)0.5～0.8。在(zai)多次拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過程(cheng)中(zhong)，拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)往往需(xu)要(yao)進行中(zhong)間退(tui)火（再經晶退(tui)火）以消除(chu)前(qian)幾次拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)變形(xing)中(zhong)所(suo)產生(sheng)的冷加(jia)工硬化，為(wei)隨后的拉(la)(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)過程(cheng)的順利(li)進行做準(zhun)備。
2. 脹形
脹(zhang)形(xing)(xing)又(you)稱拉(la)脹(zhang)是利用模具使板料拉(la)伸變(bian)薄(bo)局部表面積增(zeng)大(da)以獲得(de)零(ling)件(jian)的(de)加工方法。常用的(de)有圓柱形(xing)(xing)（或管形(xing)(xing)）毛坯的(de)脹(zhang)形(xing)(xing)及平板毛坯的(de)拉(la)張(zhang)成形(xing)(xing)等。
脹形(xing)可采用不同的方(fang)法來(lai)實現，如剛模脹形(xing)、橡皮(pi)脹形(xing)和(he)液壓(ya)脹形(xing)等。
圓柱形(xing)空心坯(pi)料的脹形(xing)是依靠材料的拉伸(shen)，將直徑較小(xiao)的空心零(ling)件(jian)或管毛坯(pi)，在半徑方向(xiang)上向(xiang)外擴(kuo)張的方法(fa)(fa)。脹形(xing)一般要用可分(fen)式(shi)凹模(mo)(mo)，其凸(tu)模(mo)(mo)形(xing)式(shi)有：橡皮（或聚氨(an)酯）凸(tu)模(mo)(mo)（圖5-8）；分(fen)塊(kuai)式(shi)凸(tu)模(mo)(mo)，由楔狀心塊(kuai)將其分(fen)開（圖5-9）；用液體作為凸(tu)模(mo)(mo)（圖5-10），這種方法(fa)(fa)有的可以(yi)直接將液體倒入毛坯(pi)內，但(dan)此法(fa)(fa)操作不便(bian)且生產率低，有的可用裝在凸(tu)模(mo)(mo)上充滿(man)液體的橡皮囊上。
3. 旋壓
旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)是一種歷史(shi)悠久的工藝方(fang)(fang)法(fa)(fa)，我國在10世紀(ji)就(jiu)有了(le)這種成(cheng)形(xing)方(fang)(fang)法(fa)(fa)，以后于(yu)14世紀(ji)才傳入歐(ou)洲。旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)形(xing)方(fang)(fang)法(fa)(fa)可制造各種不同形(xing)狀的旋(xuan)(xuan)(xuan)轉面零件，如發(fa)動(dong)機罩、螺旋(xuan)(xuan)(xuan)槳槳帽(mao)等（圖5-11）。
a. 旋壓工藝原理
旋(xuan)壓(ya)用的(de)機床類似于車(che)床或由(you)車(che)床改(gai)裝而成(cheng)，但最新發展有數控旋(xuan)壓(ya)床。旋(xuan)壓(ya)床的(de)工作原理如圖5-12所(suo)示。用機床尾頂(ding)座(zuo)工通過(guo)頂(ding)塊3將平板毛(mao)坯(pi)(pi)1壓(ya)緊于旋(xuan)壓(ya)模4上，毛(mao)坯(pi)(pi)連同模具一(yi)起(qi)旋(xuan)轉，操作者用手(shou)操作旋(xuan)壓(ya)棒，將毛(mao)坯(pi)(pi)順次(ci)壓(ya)向旋(xuan)壓(ya)模，這時毛(mao)坯(pi)(pi)發生周向收縮，徑向延(yan)伸變形。
b. 旋壓注意事項
旋(xuan)壓(ya)過程主要問(wen)題是起(qi)(qi)皺(zhou)和局(ju)部變薄以及(ji)拉(la)裂。如圖5-12所示的旋(xuan)壓(ya)壓(ya)延過程，凸(tu)緣(yuan)周(zhou)邊起(qi)(qi)皺(zhou)決(jue)定(ding)于收縮(suo)變形程度（即零件(jian)直(zhi)徑和毛(mao)(mao)坯(pi)(pi)(pi)直(zhi)徑之比值），毛(mao)(mao)坯(pi)(pi)(pi)的穩定(ding)性，如to/D。。數值（坯(pi)(pi)(pi)料厚度／坯(pi)(pi)(pi)料直(zhi)徑），毛(mao)(mao)壞轉(zhuan)(zhuan)速以及(ji)操作者(zhe)的經(jing)驗(yan)。提高毛(mao)(mao)坯(pi)(pi)(pi)的轉(zhuan)(zhuan)速會(hui)增加毛(mao)(mao)坯(pi)(pi)(pi)凸(tu)緣(yuan)的穩定(ding)性，但由手工操作不(bu)能(neng)保證均(jun)勻(yun)的縱向送進，會(hui)造成局(ju)部過度碾薄，一般工廠所用(yong)的轉(zhuan)(zhuan)速多在200～600r／min的范圍內(nei)。為了防止(zhi)起(qi)(qi)皺(zhou)和旋(xuan)壓(ya)模圓(yuan)(yuan)角處(chu)材料變薄或拉裂，操(cao)作(zuo)(zuo)應按(an)如(ru)下順(shun)序進(jin)行(xing)：首次操(cao)作(zuo)(zuo)時將(jiang)(jiang)凸模圓(yuan)(yuan)角處(chu)材料趕(gan)(gan)形(xing)貼(tie)(tie)模形(xing)成(cheng)帽(mao)形(xing)件(jian)；第二(er)步(bu)(bu)操(cao)作(zuo)(zuo)時將(jiang)(jiang)帽(mao)形(xing)件(jian)凸緣(yuan)趕(gan)(gan)形(xing)成(cheng)圓(yuan)(yuan)錐面以增加這部(bu)分材料的(de)剛度，起防(fang)皺作(zuo)(zuo)用；第三步(bu)(bu)操(cao)作(zuo)(zuo)是旋(xuan)壓棒(bang)從(cong)毛(mao)坯(pi)周(zhou)邊向凸模圓(yuan)(yuan)角處(chu)趕(gan)(gan)并使毛(mao)坯(pi)向凸模靠攏。以后(hou)的(de)操(cao)作(zuo)(zuo)是重(zhong)復上述二(er)、三步(bu)(bu)驟(zou)。逐步(bu)(bu)地將(jiang)(jiang)材料旋(xuan)壓貼(tie)(tie)模為止(zhi)，最后(hou)再加以修整趕(gan)(gan)形(xing)和零件(jian)切(qie)邊。因為旋(xuan)壓過程變形(xing)情況極其復雜，多半又是手(shou)工操(cao)作(zuo)(zuo)，故成(cheng)形(xing)之成(cheng)敗(bai)與操(cao)作(zuo)(zuo)者的(de)經(jing)驗很有關系。
旋壓還可用于進行縮口(kou)、卷邊、擴(kuo)口(kou)等項工(gong)作。
c. 旋壓的(de)優缺點(dian)
旋(xuan)(xuan)壓(ya)的(de)(de)缺(que)點是零件變薄(bo)量較(jiao)大，勞動強度較(jiao)大，要求技術水平較(jiao)高(gao)而勞動生產率低(di)等。旋(xuan)(xuan)壓(ya)工(gong)作雖有(you)這(zhe)些缺(que)點，但是由于旋(xuan)(xuan)壓(ya)模具簡(jian)單，特別(bie)能適應于加(jia)工(gong)某(mou)些比較(jiao)復雜的(de)(de)旋(xuan)(xuan)轉面零件，所以至今還是航空工(gong)業中不(bu)可缺(que)少的(de)(de)工(gong)藝(yi)方法。旋(xuan)(xuan)壓(ya)設備的(de)(de)改進(jin)和旋(xuan)(xuan)壓(ya)過程的(de)(de)自動化能夠(gou)克服上述的(de)(de)主要缺(que)點并且使旋(xuan)(xuan)壓(ya)工(gong)藝(yi)得到新(xin)的(de)(de)發(fa)展(zhan)。
d. 旋壓模
旋(xuan)壓(ya)(ya)模(mo)一般用鑄鐵、鋼和銅合金制造。有時在試制時，也可用硬(ying)木制造。旋(xuan)壓(ya)(ya)模(mo)按反切內樣板加(jia)工(gong)，零件按反切外樣板檢(jian)驗。
對于(yu)變形(xing)程度較大零件可用一(yi)套模具(ju)經多次成形(xing)并經中間退火工(gong)序，有時還可增(zeng)加模具(ju)套數，即采(cai)用中間過渡模等方(fang)法(fa)解(jie)決。
4. 翻邊(bian)與翻孔
翻(fan)(fan)邊(bian)與翻(fan)(fan)孔是彎曲(qu)(qu)的變(bian)(bian)種，它沿彎曲(qu)(qu)線(xian)方(fang)向應(ying)變(bian)(bian)不相等。沿曲(qu)(qu)線(xian)為(wei)壓應(ying)變(bian)(bian)時(shi)稱收縮翻(fan)(fan)邊(bian)；沿彎曲(qu)(qu)線(xian)為(wei)拉應(ying)變(bian)(bian)時(shi)稱拉伸翻(fan)(fan)邊(bian)。彎曲(qu)(qu)線(xian)為(wei)圓周的拉伸翻(fan)(fan)邊(bian)即(ji)變(bian)(bian)為(wei)擴(kuo)孔。
5. 局部成形
局(ju)部成(cheng)形包括(kuo)壓花(hua)與壓印等。壓花(hua)產生(sheng)于局(ju)部區域，包括(kuo)筋紋，鼓包、裝飾牌(pai)照等。其特點是只產生(sheng)金屬移動。壓印則產生(sheng)厚度變化而拼成(cheng)圖案（如制幣）。
