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，當久久99國產精品久久99果凍傳媒: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(xing)(xing)廣泛應用于航天、航空(kong)、汽車、儀表等構(gou)件的成型(xing)(xing)加工。沖壓過程中，久久99國產精品久久99果凍傳媒: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(ya)成型(xing)的(de)特點：
①. 可沖壓出成型形狀復雜的沖壓件，而且廢料少；
②. 產(chan)品具有足夠高的精度和較低的表面粗糙度，而且互換性好；
③. 沖(chong)壓件重量(liang)輕，材料消耗少(shao)，強度、剛性高；
④. 操(cao)作(zuo)簡單，便于自(zi)動化，生產效率高；
⑤. 模具(ju)復雜，適于大批量生產(chan)。
進行沖(chong)(chong)壓加工的設備(bei)一般包(bao)括(kuo)有：下料的剪機；沖(chong)(chong)壓成型(xing)的沖(chong)(chong)床。
一、分(fen)離工序
分離工(gong)序(xu)是使坯料(liao)的一(yi)部(bu)分與另一(yi)部(bu)分相互分離的工(gong)序(xu)，通常
又稱為落(luo)料及沖孔(kong)（沖裁(cai)）。
坯(pi)料的(de)沖(chong)裁(cai)按(an)封閉輪(lun)廓分離可(ke)分為：
①. 落料： 被分(fen)離的部分(fen)為成品，而周邊為廢(fei)料。
②. 沖孔： 被(bei)分離(li)的部分為廢料，而周(zhou)邊是成品。
1. 沖(chong)裁變(bian)形過(guo)程(cheng)
常用金屬(shu)材(cai)料的(de)沖裁過程大致(zhi)可(ke)以分成以下三個階(jie)段。
①. 彈性變形階段
沖(chong)頭(tou)接(jie)觸板料(liao)(liao)后，開始壓(ya)縮(suo)材料(liao)(liao)，并使(shi)材料(liao)(liao)產生彈(dan)(dan)性壓(ya)縮(suo)、拉伸與彎曲(qu)等(deng)變形。這時(shi)沖(chong)頭(tou)略擠(ji)入材料(liao)(liao)，材料(liao)(liao)的(de)(de)另一(yi)側(ce)也略擠(ji)入凹(ao)模(mo)(mo)。隨(sui)著沖(chong)頭(tou)繼(ji)續壓(ya)人(ren)，材料(liao)(liao)內的(de)(de)應力達到彈(dan)(dan)性極限。此(ci)時(shi)，凸模(mo)(mo)下(xia)的(de)(de)材料(liao)(liao)略有彎曲(qu)，凹(ao)模(mo)(mo)上(shang)的(de)(de)材料(liao)(liao)則向上(shang)翹(qiao)。間隙越(yue)大(da)，彎曲(qu)和上(shang)翹(qiao)越(yue)嚴重。
②. 塑性變形(xing)階段
當沖頭(tou)(tou)繼續壓入(ru)，壓力(li)增加，材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)內的應力(li)達到(dao)屈服極限時便開(kai)始(shi)進入(ru)塑(su)性(xing)變(bian)(bian)形階段。這時沖頭(tou)(tou)擠入(ru)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的深(shen)度(du)(du)逐漸增大(da)，即塑(su)性(xing)變(bian)(bian)形程度(du)(du)逐漸增大(da)，材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)內部的拉(la)(la)(la)應力(li)和(he)彎(wan)(wan)矩都增大(da)，變(bian)(bian)形區(qu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)硬(ying)化(hua)加劇，沖裁變(bian)(bian)形力(li)不斷增大(da)，直到(dao)刃口(kou)附近(jin)的材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)由(you)于拉(la)(la)(la)應力(li)的作用出現(xian)微裂紋時，沖裁變(bian)(bian)形力(li)達到(dao)最大(da)值。材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)出現(xian)微裂紋，說明材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)開(kai)始(shi)被(bei)破壞，因(yin)而塑(su)性(xing)變(bian)(bian)形階段告終(zhong)。由(you)于存在(zai)沖模間隙(xi)，這個階段中除了剪切變(bian)(bian)形處，沖裁區(qu)還產生彎(wan)(wan)曲和(he)拉(la)(la)(la)伸(shen)，顯(xian)然間隙(xi)越(yue)大(da)，彎(wan)(wan)曲和(he)拉(la)(la)(la)伸(shen)也(ye)越(yue)大(da)。
③. 斷裂分(fen)離(li)階段
沖頭仍然不(bu)斷地(di)繼續壓人，已形成的上、下微裂(lie)紋(wen)逐漸擴大并向材(cai)(cai)料內(nei)延伸，當上、下兩(liang)裂(lie)紋(wen)相(xiang)遇(yu)重合時，材(cai)(cai)料便(bian)被剪斷分離。
沖(chong)裁過(guo)程(cheng)的變形(xing)是很復雜(za)的，除了剪切(qie)變形(xing)外，還存在(zai)拉(la)深、彎(wan)曲、橫(heng)向擠壓等(deng)變形(xing)。所以，沖(chong)裁件及廢料的平(ping)面不平(ping)整，常有翹曲現(xian)象。
2. 凸、凹模(mo)間隙
凸(tu)、凹模間隙的(de)大小直接影(ying)響斷面質量、模具(ju)壽命、卸料力、推件力、沖(chong)裁(cai)力和沖(chong)裁(cai)件的(de)尺(chi)寸精(jing)度(du)，因此必(bi)須嚴格掌握和控制。
間隙過大(da)：①. 材料拉應(ying)力大(da)，塑性(xing)變形(xing)階段過早結(jie)束；②. 亮帶小，剪裂帶、毛刺大(da)；③. 卸(xie)料力和推件力小。
間(jian)(jian)隙過小：①. 壓應力(li)大(da)、拉應力(li)小，可(ke)抑制裂紋；②. 凸模(mo)刃(ren)口(kou)裂紋正常向外，毛刺增大(da)；③. 凸模(mo)與沖孔、凹模(mo)與落料之(zhi)間(jian)(jian)摩擦增大(da)；④. 降低模(mo)具(ju)壽(shou)命。
總之，沖裁(cai)件(jian)斷面(mian)質量(liang)要求較高時，應選(xuan)(xuan)用較小間(jian)隙；沖裁(cai)件(jian)斷面(mian)質量(liang)無嚴格要求時，可(ke)選(xuan)(xuan)用較大間(jian)隙。一般來說間(jian)隙范圍在5%~10%的板厚，既可(ke)以提高沖裁(cai)件(jian)斷面(mian)質量(liang)，還有(you)利于提高沖模(mo)壽命。
3. 凸(tu)、凹(ao)模(mo)刃(ren)口尺寸確定(ding)及沖床噸位的(de)選擇
沖(chong)(chong)孔模(mo)：①. 以沖(chong)(chong)孔件來(lai)確(que)定凸模(mo)尺(chi)寸(cun)，考(kao)慮(lv)磨損，凸模(mo)選孔的最大尺(chi)寸(cun)（公差允許內）；②. 以凸模(mo)為基準，加上間隙(xi)，設計(ji)凹模(mo)。沖(chong)(chong)裁（落料）
模具：①. 以沖裁料件(jian)來確定凹模刃口尺(chi)寸，考慮凹模的磨損(sun)和沖裁精度，凹模刃口尺(chi)寸取(qu)公差范圍(wei)最(zui)小值；②. 以凹模尺(chi)寸為基準(zhun)，減去間隙，設計沖模。
沖床(chuang)噸位的選擇：在選擇沖床(chuang)噸位時(shi)，應以模具強度為依據(ju)。
平刃沖模(mo)的沖裁力P為：
P=KLδτ，N 式中(zhong) L-沖裁周邊長度，mm; δ－坯料厚度，mm; τ－抗剪強(qiang)度，MPa; K-系(xi)數，間隙(xi)不均，刃口鈍化等。
4. 沖裁件的排樣
沖裁時沖裁件的(de)排樣是一(yi)項(xiang)精細(xi)的(de)工作，排樣既要(yao)保證沖裁質量，還要(yao)做(zuo)到不(bu)浪費原材料。
①. 排樣合(he)理，可以提高材料利用率。
無搭邊排(pai)樣：落料(liao)件形狀的一(yi)個邊作為(wei)另(ling)一(yi)個落料(liao)件邊緣(yuan)，材料(liao)利用率高，尺(chi)寸(cun)不(bu)準，毛(mao)刺(ci)不(bu)在同一(yi)平面上。
有(you)搭邊排樣：各落料件(jian)之(zhi)間(jian)有(you)一(yi)定(ding)尺(chi)寸(cun)的(de)距離，毛刺小，并在同一(yi)平面上，尺(chi)寸(cun)精確，但造成一(yi)定(ding)材料的(de)浪費(fei)。
②. 修整
利用(yong)修整模沿沖裁(cai)件外緣或內孔刮削一(yi)層(ceng)薄金(jin)屬，以(yi)切掉普(pu)通沖裁(cai)時，在沖裁(cai)件斷面上(shang)存(cun)留的剪裂帶、毛(mao)刺，提高沖裁(cai)件的尺寸精度和降低表面粗糙度。
外(wai)緣(yuan)修(xiu)整(zheng)(zheng)：修(xiu)整(zheng)(zheng)沖裁件外(wai)形。內(nei)緣(yuan)修(xiu)整(zheng)(zheng)：修(xiu)整(zheng)(zheng)沖裁件內(nei)孔。與切削加工相(xiang)似，間隙(xi)小(xiao)，可采用負間隙(xi)，凸(tu)模(mo)大(da)于凹模(mo)。精(jing)度達(da)IT6~IT7,表(biao)面粗糙度為Ra為0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切(qie)斷(duan)
用剪床或沖模(mo)把板料沿不封閉輪(lun)廓進行分離的工序(xu)。
剪切：一般條料(liao)是由(you)大板料(liao)剪成。
沖模(mo)：生產用于形狀簡單(dan)、精度(du)要求不(bu)高的平板件。
二、變形(xing)工序
變(bian)形工(gong)序(xu)是使坯料的(de)一(yi)部分(fen)(fen)相對于另一(yi)部分(fen)(fen)產生(sheng)位移，而且不(bu)發(fa)生(sheng)破裂(lie)的(de)工(gong)序(xu)。使坯料發(fa)生(sheng)變(bian)形的(de)工(gong)序(xu)包括有：拉(la)深、彎(wan)曲、翻邊、成型等。
1. 拉深
拉深是利用專用模(mo)具將沖裁或剪裁后所得到的(de)平板坯料制成(cheng)開口的(de)空(kong)心件的(de)一種沖壓工藝方法。
其特點是板料(liao)在凸(tu)模的帶動下，可以向(xiang)凹模內流(liu)動，即(ji)依靠(kao)材料(liao)的流(liu)動性(xing)和延伸率(lv)成型，如圖4-1所(suo)示。
拉(la)深可分為(wei)無(wu)壓(ya)邊(bian)(bian)圈(quan)拉(la)深和有壓(ya)邊(bian)(bian)圈(quan)拉(la)深兩種。只(zhi)有當法(fa)蘭尺寸保證不會起皺時，才有可能完(wan)成無(wu)壓(ya)邊(bian)(bian)圈(quan)拉(la)深。毛坯(pi)越(yue)厚，法(fa)蘭就越(yue)不易失穩。首次拉(la)深不起皺的條件是：
D-d≤(18~22)δ 式中(zhong) D--毛(mao)坯直(zhi)徑，mm; d--成型直(zhi)徑，mm; δ-毛(mao)坯厚度，mm.
對于有壓(ya)邊(bian)圈的(de)拉深(shen)，由于拉深(shen)過程中毛(mao)坯邊(bian)緣(yuan)變(bian)厚，所(suo)以壓(ya)邊(bian)的(de)力(li)(li)不(bu)可能(neng)均勻(yun)地分布在法蘭的(de)面(mian)積上，，而是集中于距(ju)(ju)毛(mao)坯邊(bian)緣(yuan)一定(ding)距(ju)(ju)離的(de)環形面(mian)積上，其(qi)他部分則無壓(ya)邊(bian)力(li)(li)作(zuo)用。
拉深過程(cheng)：①. 直徑(jing)為D的坯(pi)料平板放置在凹(ao)模(mo)上(shang)；②. 凸(tu)模(mo)向下運動，板坯(pi)料被拉入(ru)凸(tu)、凹(ao)模(mo)的間隙中(zhong)，形成空心(xin)零件。
受力(li)分(fen)析：底部(bu)(bu)是不變形的，只起傳遞拉(la)力(li)的作用(yong)，所(suo)以(yi)其(qi)厚度(du)基本(ben)不變。壓(ya)環(huan)圈部(bu)(bu)分(fen)在拉(la)力(li)的作用(yong)下，厚度(du)略(lve)減小。法(fa)蘭部(bu)(bu)分(fen)由于(yu)切向受壓(ya)力(li)作用(yong)，所(suo)以(yi)會變厚。底角部(bu)(bu)分(fen)受拉(la)力(li)作用(yong)，故(gu)會變厚。
2. 拉(la)深中的廢品
①. 拉裂
當應力大于材料的抗(kang)拉強度時，在無底角部分會發生拉裂。
產(chan)生拉(la)裂的(de)影響因素如下：
a. 凸(tu)凹(ao)模(mo)(mo)的(de)圓角半(ban)(ban)徑(jing)：圓角半(ban)(ban)徑(jing)過于小，也就是凸(tu)凹(ao)模(mo)(mo)與(yu)坯(pi)料接觸的(de)棱角不可太鋒(feng)利，否則易拉裂。凸(tu)凹(ao)模(mo)(mo)的(de)圓角半(ban)(ban)徑(jing)：rm=108(板厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹(ao)模間(jian)隙：間(jian)隙過小，模具與拉(la)深件(jian)間(jian)的摩擦(ca)力增(zeng)大(da)，極易拉(la)裂工件(jian)，同時(shi)擦(ca)傷工件(jian)表面，降低模具壽命(ming)（磨損大(da)）。一般要求(qiu)，間(jian)隙＝（1.1~1.2)δ.當間(jian)隙過大(da)時(shi)，極易造成工件(jian)起皺。
c.拉深(shen)系數m:m=d/D(d為(wei)工件直(zhi)徑；D為(wei)坯料直(zhi)徑）。
拉深(shen)(shen)(shen)系數是用來衡量拉深(shen)(shen)(shen)變(bian)形(xing)程(cheng)度的，m越(yue)小，變(bian)形(xing)越(yue)大，易于拉深(shen)(shen)(shen)，材料的塑性好，m值相對會小，一般來說，m≥0.5~0.8 時(shi)易于塑性變(bian)形(xing)，若(ruo)m過小，則應采取(qu)多(duo)次(ci)(ci)拉深(shen)(shen)(shen)，方可完成拉深(shen)(shen)(shen)作業，多(duo)次(ci)(ci)拉深(shen)(shen)(shen)時(shi)要進行(xing)中間(jian)退火。在兩次(ci)(ci)拉深(shen)(shen)(shen)之間(jian)進行(xing)退火，以消除拉深(shen)(shen)(shen)過程(cheng)中的加工硬化。
②. 起皺
法蘭受切向壓力起皺(zhou)，起皺(zhou)后坯料拉(la)(la)不(bu)進凹(ao)模；在凹(ao)模入口處，拉(la)(la)裂，若能拉(la)(la)人(ren)，產品(pin)側壁就會(hui)有痕跡。
影響因素：8/D(8為板厚，D為坯料直徑）比值小(xiao)，起(qi)皺。
起皺防止方法：拉深時(shi)，采用壓邊環。
③. 毛坯尺寸及拉深(shen)力(li)的確定： 按(an)變(bian)形前后板料面積不(bu)變(bian)，計算毛坯尺寸。
④. 法加(jia)工(gong)拉深(shen)件： 旋壓件的成型(xing)加(jia)工(gong)，不用沖模，變形小，可以加(jia)工(gong)成型(xing)很小的工(gong)件，如鋼筆帽等(deng)，也(ye)能加(jia)工(gong)生產大(da)型(xing)工(gong)件，如大(da)型(xing)容器的封頭等(deng)。
⑤. 脹形： 局部(bu)變形：制造加強筋(jin)，局部(bu)直(zhi)徑擴大。
脹(zhang)形是(shi)利(li)用模(mo)具強迫坯(pi)(pi)料(liao)(liao)厚(hou)度減薄和表面積增大，以獲(huo)取零件(jian)幾何形狀(zhuang)的沖(chong)壓(ya)加工(gong)方法。特點是(shi)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)被壓(ya)邊(bian)圈壓(ya)死，不能(neng)向凹模(mo)內流動，完全依(yi)靠材料(liao)(liao)本身的延(yan)伸成型，如圖4-2所示。
3. 彎曲
彎曲是在坯料的(de)一(yi)部(bu)分(fen)相對于另一(yi)部(bu)分(fen)彎曲成(cheng)一(yi)定角(jiao)度的(de)工序。
影(ying)響彎(wan)曲(qu)應變量(liang)的主(zhu)要因素有彎(wan)曲(qu)半徑與(yu)板厚之比值及彎(wan)曲(qu)件彎(wan)曲(qu)成型時(shi)，外區(qu)受(shou)拉而內區(qu)受(shou)壓，卸載后這些(xie)應力導(dao)致(zhi)回彈。
4. 翻邊(bian)
翻邊是(shi)彎(wan)曲(qu)的變種，沿彎(wan)曲(qu)線(xian)(xian)方向應(ying)(ying)變不相等(deng)。沿彎(wan)曲(qu)線(xian)(xian)為(wei)壓應(ying)(ying)變時稱收縮翻邊；沿彎(wan)曲(qu)線(xian)(xian)為(wei)拉應(ying)(ying)變時稱拉伸翻邊。彎(wan)曲(qu)線(xian)(xian)為(wei)圓周的拉伸翻邊即變為(wei)擴(kuo)孔。
翻(fan)邊(bian)(bian)是(shi)利(li)用(yong)模具把坯料上(shang)的孔緣或者外(wai)緣翻(fan)成豎(shu)邊(bian)(bian)的沖壓加工(gong)方(fang)法(fa)，如圖4-3所示。
在圓(yuan)孔翻(fan)邊的中(zhong)間階段，即凸模(mo)下面(mian)(mian)的材料尚(shang)未完全轉移到側(ce)面(mian)(mian)之前，如(ru)果停(ting)止(zhi)變形，就會得到如(ru)圖4-3所(suo)示的成型方式，這(zhe)種(zhong)成型方式叫做(zuo)擴(kuo)孔，生產應用中(zhong)很普(pu)遍。
圖(tu)4-4所(suo)示的是(shi)帶(dai)孔翻(fan)邊(bian)時，在(zai)圓孔周圍(wei)方(fang)向延伸，而在(zai)半徑(jing)方(fang)向收縮的示意(yi)圖(tu)。
圖(tu)4-5是(shi)收縮翻邊(bian)和拉(la)伸(shen)翻邊(bian)的(de)示意(yi)圖(tu)。
翻邊是在(zai)帶(dai)孔(kong)的板坯上，用擴孔(kong)的方法獲得(de)凸緣的工序。
