不銹(xiu)鋼薄板的成(cheng)形(xing)工(gong)藝和其他金屬薄板成(cheng)形(xing)工(gong)藝一樣，包括沖(chong)(chong)壓(ya)（沖(chong)(chong)裁、彎(wan)曲(qu)、拉深等(deng)）、脹形(xing)、翻(fan)邊、擴(kuo)孔、局(ju)部成(cheng)形(xing)、旋(xuan)壓(ya)、旋(xuan)薄和冷彎(wan)成(cheng)形(xing)等(deng)基本(ben)成(cheng)形(xing)工(gong)藝。沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)形(xing)是(shi)板材(cai)成(cheng)形(xing)最基本(ben)的工(gong)藝過程。
1. 沖壓成形
沖(chong)壓成形是把平板凸緣拉入(ru)凹模孔內而形成直壁的加工方法。
凸(tu)緣(yuan)(yuan)(yuan)的流(liu)入(ru)(ru)，隨著凹模(mo)孔輪廓(kuo)形狀的變形狀態不(bu)同，可分為壓(ya)縮凸(tu)緣(yuan)(yuan)(yuan)流(liu)入(ru)(ru)、平行凸(tu)緣(yuan)(yuan)(yuan)流(liu)入(ru)(ru)、伸長凸(tu)緣(yuan)(yuan)(yuan)流(liu)入(ru)(ru)三類，見圖5-6。
由(you)于拉深零件的形狀尺寸(cun)不同(tong)，毛坯在變(bian)形過程中(zhong)的應力應變(bian)分布也不一樣。
在沖壓過程中，金屬薄(bo)板(ban)的邊部由(you)壓邊圈夾持(chi)，由(you)凸模和凹模的共同作用(yong)，使薄(bo)板(ban)板(ban)料(liao)(liao)向凹模移(yi)動產生塑(su)性變形，將(jiang)平板(ban)加工成所需形狀的零件。金屬板(ban)料(liao)(liao)向凹模的移(yi)動量(liang)由(you)壓邊圈之間的壓力大(da)小所控制。
實際零件的(de)沖(chong)壓過程(cheng)就其成(cheng)形方(fang)式(shi)而言(yan)可能是(shi)多種方(fang)式(shi)的(de)組(zu)合。為(wei)此，可以將復雜(za)零件的(de)壓過程(cheng)按不同區(qu)域的(de)成(cheng)形方(fang)式(shi)進行(xing)分解。基本(ben)的(de)加(jia)工方(fang)式(shi)可以分為(wei)以下(xia)幾點。
a. 沖裁(cai)（剪切過(guo)程）
將(jiang)薄板切成(cheng)毛(mao)料或零件。
對(dui)沖裁件質量(liang)的影響因素有：沖剪方(fang)(fang)向；下料(liao)方(fang)(fang)式(shi)；毛(mao)料(liao)形狀設(she)計和切刃狀態(tai)等。
b. 彎曲
彎曲(qu)的(de)要點包括：變(bian)形區域性-彎曲(qu)軸(zhou)線(xian)；邊部彎轉-空間；彎曲(qu)區應變(bian)沿厚度方(fang)(fang)(fang)向不(bu)均(jun)勻分布（應變(bian)梯度）；和(he)彎曲(qu)方(fang)(fang)(fang)向（沿軋向“弱(ruo)線(xian)”），通常變(bian)曲(qu)軸(zhou)垂直(zhi)軋制方(fang)(fang)(fang)向。
影響(xiang)彎曲(qu)(qu)應變量的主要(yao)因素有(you)彎曲(qu)(qu)半(ban)徑與(yu)板厚之比值及彎曲(qu)(qu)件彎曲(qu)(qu)成形時，外區受拉而內區受壓，卸(xie)載后這些應力導致回(hui)彈。
彎(wan)曲(qu)-變(bian)直過程中最終變(bian)形為0，但實際應(ying)變(bian)為加倍，即(ji)先拉后壓。
c. 拉深
拉深(shen)是使板料或者半(ban)成品在拉深(shen)模(mo)具內，將其(qi)成形為中空工件的工序。
①. 拉深過程
坯料在拉(la)(la)深(shen)模凸模的作用下，逐漸被(bei)壓(ya)入(ru)凹模內，在此過程(cheng)中坯料發(fa)生很大(da)的塑性變形(xing)，而(er)形(xing)成中空的拉(la)(la)深(shen)件(jian)。拉(la)(la)深(shen)件(jian)的底部(bu)一般不變形(xing)，只起傳(chuan)遞拉(la)(la)力(li)的作用，厚(hou)(hou)度(du)基本不變。拉(la)(la)深(shen)件(jian)的直(zhi)壁主要受(shou)(shou)拉(la)(la)力(li)作用，厚(hou)(hou)度(du)減小。而(er)直(zhi)壁與(yu)底之間的過渡圓角(jiao)處被(bei)拉(la)(la)薄的程(cheng)度(du)最為嚴重。拉(la)(la)深(shen)件(jian)的法蘭部(bu)位切向受(shou)(shou)壓(ya)應力(li)作用，厚(hou)(hou)度(du)有所增大(da)。
②. 拉深過程的工藝要點
在拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)(guo)程中，拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)起(qi)皺和拉(la)裂是最常見的(de)質量問題。為(wei)了防止(zhi)(zhi)拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)出現起(qi)皺，在拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)(guo)程中需用(yong)壓環施加以(yi)適當的(de)壓力將(jiang)坯(pi)(pi)料壓住，見圖5-7。為(wei)了防止(zhi)(zhi)拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)被拉(la)裂，除了將(jiang)拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)模的(de)邊緣作成圓角和采用(yong)合理(li)的(de)模具間(jian)隙值外，還要根據材料的(de)塑性來(lai)選用(yong)合理(li)的(de)拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)系數(shu)(shu)(shu)。拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)系數(shu)(shu)(shu)是指(zhi)拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)直徑與坯(pi)(pi)料直徑之比，該系數(shu)(shu)(shu)值總是小于1。拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)系數(shu)(shu)(shu)值越小，變形程度越大，可拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)次數(shu)(shu)(shu)越少，反之則需經(jing)過(guo)(guo)多次拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)方能完成。拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)系數(shu)(shu)(shu)的(de)大小，一般為(wei)0.5～0.8。在多次拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)(guo)程中，拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)件(jian)往(wang)往(wang)需要進行中間(jian)退火（再(zai)經(jing)晶(jing)退火）以(yi)消(xiao)除前幾(ji)次拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)變形中所(suo)產生的(de)冷加工硬化，為(wei)隨后(hou)的(de)拉(la)深(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)過(guo)(guo)程的(de)順利進行做準備。
2. 脹(zhang)形
脹(zhang)形(xing)(xing)又稱拉脹(zhang)是利用模具使板料拉伸變薄局部表面積增大以獲得零件的(de)加工方法。常用的(de)有(you)圓柱形(xing)(xing)（或管形(xing)(xing)）毛坯(pi)的(de)脹(zhang)形(xing)(xing)及平板毛坯(pi)的(de)拉張成形(xing)(xing)等。
脹(zhang)形(xing)可采用不同的(de)方法(fa)來(lai)實現，如剛模脹(zhang)形(xing)、橡皮脹(zhang)形(xing)和液壓脹(zhang)形(xing)等。
圓柱(zhu)形(xing)空心(xin)坯(pi)料的(de)(de)脹(zhang)形(xing)是(shi)依靠材料的(de)(de)拉伸(shen)，將(jiang)直徑較小的(de)(de)空心(xin)零件或管毛坯(pi)，在(zai)半徑方(fang)向(xiang)上向(xiang)外擴張(zhang)的(de)(de)方(fang)法(fa)。脹(zhang)形(xing)一般要用(yong)可分(fen)式凹模，其(qi)凸(tu)模形(xing)式有：橡皮（或聚(ju)氨酯）凸(tu)模（圖(tu)5-8）；分(fen)塊式凸(tu)模，由楔狀(zhuang)心(xin)塊將(jiang)其(qi)分(fen)開（圖(tu)5-9）；用(yong)液體作為凸(tu)模（圖(tu)5-10），這種(zhong)方(fang)法(fa)有的(de)(de)可以直接將(jiang)液體倒入毛坯(pi)內，但此法(fa)操作不便且生(sheng)產率低，有的(de)(de)可用(yong)裝在(zai)凸(tu)模上充滿液體的(de)(de)橡皮囊上。
3. 旋(xuan)壓
旋(xuan)(xuan)壓(ya)是一種歷(li)史悠(you)久的工藝方法，我國在(zai)10世紀(ji)就有了這種成(cheng)形(xing)方法，以后(hou)于14世紀(ji)才傳(chuan)入歐洲。旋(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)形(xing)方法可(ke)制造(zao)各(ge)種不同形(xing)狀的旋(xuan)(xuan)轉面零件，如發動機罩、螺旋(xuan)(xuan)槳槳帽等（圖(tu)5-11）。
a. 旋壓工(gong)藝(yi)原理
旋壓用(yong)的機床(chuang)(chuang)(chuang)類似于車床(chuang)(chuang)(chuang)或由車床(chuang)(chuang)(chuang)改裝而成，但最新發(fa)展有(you)數控旋壓床(chuang)(chuang)(chuang)。旋壓床(chuang)(chuang)(chuang)的工作(zuo)原理(li)如圖5-12所示。用(yong)機床(chuang)(chuang)(chuang)尾頂座(zuo)工通過頂塊3將(jiang)平板毛(mao)坯1壓緊于旋壓模(mo)(mo)(mo)4上，毛(mao)坯連同模(mo)(mo)(mo)具一起旋轉，操作(zuo)者用(yong)手操作(zuo)旋壓棒，將(jiang)毛(mao)坯順次(ci)壓向旋壓模(mo)(mo)(mo)，這時毛(mao)坯發(fa)生周向收縮(suo)，徑向延(yan)伸(shen)變形(xing)。
b. 旋壓注意事項
旋(xuan)壓(ya)(ya)過程(cheng)主要(yao)問題是(shi)起(qi)皺和局部(bu)(bu)變薄以(yi)及拉(la)裂(lie)。如(ru)圖5-12所示的(de)(de)旋(xuan)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)延(yan)過程(cheng)，凸緣周邊起(qi)皺決定于收縮變形程(cheng)度(du)（即零件直徑和毛坯(pi)(pi)直徑之比值），毛坯(pi)(pi)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)，如(ru)to/D。。數(shu)值（坯(pi)(pi)料(liao)厚度(du)／坯(pi)(pi)料(liao)直徑），毛壞轉速以(yi)及操作者的(de)(de)經驗。提(ti)高毛坯(pi)(pi)的(de)(de)轉速會增(zeng)加毛坯(pi)(pi)凸緣的(de)(de)穩定性(xing)(xing)，但由手工操作不能(neng)保證(zheng)均勻(yun)的(de)(de)縱向送進，會造成(cheng)局部(bu)(bu)過度(du)碾薄，一般工廠所用的(de)(de)轉速多在200～600r／min的(de)(de)范圍內(nei)。為了防止起(qi)皺和旋(xuan)壓(ya)(ya)模(mo)圓(yuan)(yuan)角(jiao)處(chu)材(cai)料(liao)變(bian)薄或(huo)拉裂，操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)應按如(ru)下順序(xu)進行：首次操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時將(jiang)凸(tu)(tu)模(mo)(mo)圓(yuan)(yuan)角(jiao)處(chu)材(cai)料(liao)趕形(xing)貼模(mo)(mo)形(xing)成帽(mao)形(xing)件；第二(er)步(bu)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時將(jiang)帽(mao)形(xing)件凸(tu)(tu)緣趕形(xing)成圓(yuan)(yuan)錐(zhui)面以(yi)增加這部分材(cai)料(liao)的剛度，起防皺作(zuo)(zuo)用；第三步(bu)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)是(shi)旋(xuan)壓(ya)棒(bang)從毛(mao)坯周邊向(xiang)凸(tu)(tu)模(mo)(mo)圓(yuan)(yuan)角(jiao)處(chu)趕并使(shi)毛(mao)坯向(xiang)凸(tu)(tu)模(mo)(mo)靠(kao)攏(long)。以(yi)后的操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)是(shi)重復(fu)(fu)上述二(er)、三步(bu)驟。逐步(bu)地將(jiang)材(cai)料(liao)旋(xuan)壓(ya)貼模(mo)(mo)為止，最后再加以(yi)修整(zheng)趕形(xing)和零件切邊。因為旋(xuan)壓(ya)過程變(bian)形(xing)情況極其(qi)復(fu)(fu)雜，多(duo)半又是(shi)手工操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)，故成形(xing)之成敗與操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)者的經驗(yan)很有關(guan)系。
旋壓(ya)還可用(yong)于進行縮口、卷(juan)邊、擴口等項(xiang)工(gong)作。
c. 旋壓的(de)優缺點
旋壓(ya)(ya)的(de)(de)缺(que)點(dian)是零件變薄量較大，勞動(dong)強(qiang)度較大，要求技(ji)術水平(ping)較高而(er)勞動(dong)生產率低等。旋壓(ya)(ya)工(gong)作雖(sui)有這些(xie)缺(que)點(dian)，但是由于旋壓(ya)(ya)模具簡(jian)單，特別能適應于加(jia)工(gong)某些(xie)比(bi)較復雜(za)的(de)(de)旋轉面零件，所以至今還是航空工(gong)業中不可(ke)缺(que)少(shao)的(de)(de)工(gong)藝(yi)方法。旋壓(ya)(ya)設備(bei)的(de)(de)改(gai)進和旋壓(ya)(ya)過程的(de)(de)自動(dong)化能夠克(ke)服上(shang)述的(de)(de)主要缺(que)點(dian)并(bing)且使旋壓(ya)(ya)工(gong)藝(yi)得到新的(de)(de)發展。
d. 旋壓(ya)模
旋(xuan)壓模一(yi)般用(yong)鑄鐵、鋼和銅合金制(zhi)造(zao)。有時在試制(zhi)時，也可用(yong)硬木制(zhi)造(zao)。旋(xuan)壓模按反(fan)切內樣(yang)板加(jia)工，零件按反(fan)切外(wai)樣(yang)板檢驗。
對于變形程度較大零(ling)件可(ke)用一套模具經多次成形并經中間退火工序(xu)，有時還可(ke)增加模具套數，即采用中間過(guo)渡模等方法(fa)解(jie)決(jue)。
4. 翻(fan)邊與翻(fan)孔
翻(fan)(fan)邊(bian)(bian)與翻(fan)(fan)孔是彎曲(qu)(qu)的變(bian)種(zhong)，它(ta)沿彎曲(qu)(qu)線(xian)方(fang)向(xiang)應(ying)(ying)變(bian)不(bu)相等(deng)。沿曲(qu)(qu)線(xian)為(wei)壓應(ying)(ying)變(bian)時稱收縮翻(fan)(fan)邊(bian)(bian)；沿彎曲(qu)(qu)線(xian)為(wei)拉應(ying)(ying)變(bian)時稱拉伸(shen)(shen)翻(fan)(fan)邊(bian)(bian)。彎曲(qu)(qu)線(xian)為(wei)圓周的拉伸(shen)(shen)翻(fan)(fan)邊(bian)(bian)即變(bian)為(wei)擴孔。
5. 局部成形
局部(bu)成(cheng)形包(bao)括壓(ya)花(hua)與壓(ya)印(yin)等。壓(ya)花(hua)產(chan)生(sheng)(sheng)于局部(bu)區(qu)域，包(bao)括筋紋，鼓包(bao)、裝飾牌照等。其特點是(shi)只產(chan)生(sheng)(sheng)金(jin)屬移(yi)動(dong)。壓(ya)印(yin)則產(chan)生(sheng)(sheng)厚(hou)度變化而拼成(cheng)圖案（如(ru)制(zhi)幣(bi)）。
