不锈钢板材冲压是利用冲模使板材产生分离或成型的加工方法。冲压一般是冷态，即室温下进行，当不锈钢板坯料厚度大于8~10mm时，就需要在加热的情况下再成型。冲压成型广泛应用于航天、航空、汽车、仪表等构件的成型加工。冲压过程中，不锈钢薄板的边部由压边圈夹持，在凸模和凹模共同作用下，使薄板坯料向凹模移动产生塑性变形，将平板坯料加工成所需要的形状零件。薄板拉深成型，如图4-1所示。薄板胀形成型，见图4-2。成型过程中金属板料向凹模移动的量，是由冲模压环的压力大小所控制的。
冲压成型的特点：
①. 可冲压出成型形状复杂的冲压件，而且废料少；
②. 产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，而且互换性好；
③. 冲压件重量轻，材料消耗少，强度、刚性高；
④. 操作简单，便于自动化，生产效率高；
⑤. 模具复杂，适于大批量生产。
进行冲压加工的设备一般包括有：下料的剪机；冲压成型的冲床。
一、分离工序
分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序，通常
又称为落料及冲孔（冲裁）。
坯料的冲裁按封闭轮廓分离可分为：
①. 落料： 被分离的部分为成品，而周边为废料。
②. 冲孔： 被分离的部分为废料，而周边是成品。
1. 冲裁变形过程
常用金属材料的冲裁过程大致可以分成以下三个阶段。
①. 弹性变形阶段
冲头接触板料后，开始压缩材料，并使材料产生弹性压缩、拉伸与弯曲等变形。这时冲头略挤入材料，材料的另一侧也略挤入凹模。随着冲头继续压人，材料内的应力达到弹性极限。此时，凸模下的材料略有弯曲，凹模上的材料则向上翘。间隙越大，弯曲和上翘越严重。
②. 塑性变形阶段
当冲头继续压入，压力增加，材料内的应力达到屈服极限时便开始进入塑性变形阶段。这时冲头挤入材料的深度逐渐增大，即塑性变形程度逐渐增大，材料内部的拉应力和弯矩都增大，变形区材料硬化加剧，冲裁变形力不断增大，直到刃口附近的材料由于拉应力的作用出现微裂纹时，冲裁变形力达到最大值。材料出现微裂纹，说明材料开始被破坏，因而塑性变形阶段告终。由于存在冲模间隙，这个阶段中除了剪切变形处，冲裁区还产生弯曲和拉伸，显然间隙越大，弯曲和拉伸也越大。
③. 断裂分离阶段
冲头仍然不断地继续压人，已形成的上、下微裂纹逐渐扩大并向材料内延伸，当上、下两裂纹相遇重合时，材料便被剪断分离。
冲裁过程的变形是很复杂的，除了剪切变形外，还存在拉深、弯曲、横向挤压等变形。所以，冲裁件及废料的平面不平整，常有翘曲现象。
2. 凸、凹模间隙
凸、凹模间隙的大小直接影响断面质量、模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度，因此必须严格掌握和控制。
间隙过大：①. 材料拉应力大，塑性变形阶段过早结束；②. 亮带小，剪裂带、毛刺大；③. 卸料力和推件力小。
间隙过小：①. 压应力大、拉应力小，可抑制裂纹；②. 凸模刃口裂纹正常向外，毛刺增大；③. 凸模与冲孔、凹模与落料之间摩擦增大；④. 降低模具寿命。
总之，冲裁件断面质量要求较高时，应选用较小间隙；冲裁件断面质量无严格要求时，可选用较大间隙。一般来说间隙范围在5%~10%的板厚，既可以提高冲裁件断面质量，还有利于提高冲模寿命。
3. 凸、凹模刃口尺寸确定及冲床吨位的选择
冲孔模：①. 以冲孔件来确定凸模尺寸，考虑磨损，凸模选孔的最大尺寸（公差允许内）；②. 以凸模为基准，加上间隙，设计凹模。冲裁（落料）
模具：①. 以冲裁料件来确定凹模刃口尺寸，考虑凹模的磨损和冲裁精度，凹模刃口尺寸取公差范围最小值；②. 以凹模尺寸为基准，减去间隙，设计冲模。
冲床吨位的选择：在选择冲床吨位时，应以模具强度为依据。
平刃冲模的冲裁力P为：
P=KLδτ，N 式中 L-冲裁周边长度，mm; δ－坯料厚度，mm; τ－抗剪强度，MPa; K-系数，间隙不均，刃口钝化等。
4. 冲裁件的排样
冲裁时冲裁件的排样是一项精细的工作，排样既要保证冲裁质量，还要做到不浪费原材料。
①. 排样合理，可以提高材料利用率。
无搭边排样：落料件形状的一个边作为另一个落料件边缘，材料利用率高，尺寸不准，毛刺不在同一平面上。
有搭边排样：各落料件之间有一定尺寸的距离，毛刺小，并在同一平面上，尺寸精确，但造成一定材料的浪费。
②. 修整
利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一层薄金属，以切掉普通冲裁时，在冲裁件断面上存留的剪裂带、毛刺，提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。
外缘修整：修整冲裁件外形。内缘修整：修整冲裁件内孔。与切削加工相似，间隙小，可采用负间隙，凸模大于凹模。精度达IT6~IT7,表面粗糙度为Ra为0.8~1.6μm(V7~V8)。
③. 切断
用剪床或冲模把板料沿不封闭轮廓进行分离的工序。
剪切：一般条料是由大板料剪成。
冲模：生产用于形状简单、精度要求不高的平板件。
二、变形工序
变形工序是使坯料的一部分相对于另一部分产生位移，而且不发生破裂的工序。使坯料发生变形的工序包括有：拉深、弯曲、翻边、成型等。
1. 拉深
拉深是利用专用模具将冲裁或剪裁后所得到的平板坯料制成开口的空心件的一种冲压工艺方法。
其特点是板料在凸模的带动下，可以向凹模内流动，即依靠材料的流动性和延伸率成型，如图4-1所示。
拉深可分为无压边圈拉深和有压边圈拉深两种。只有当法兰尺寸保证不会起皱时，才有可能完成无压边圈拉深。毛坯越厚，法兰就越不易失稳。首次拉深不起皱的条件是：
D-d≤(18~22)δ 式中 D--毛坯直径，mm; d--成型直径，mm; δ-毛坯厚度，mm.
对于有压边圈的拉深，由于拉深过程中毛坯边缘变厚，所以压边的力不可能均匀地分布在法兰的面积上，，而是集中于距毛坯边缘一定距离的环形面积上，其他部分则无压边力作用。
拉深过程：①. 直径为D的坯料平板放置在凹模上；②. 凸模向下运动，板坯料被拉入凸、凹模的间隙中，形成空心零件。
受力分析：底部是不变形的，只起传递拉力的作用，所以其厚度基本不变。压环圈部分在拉力的作用下，厚度略减小。法兰部分由于切向受压力作用，所以会变厚。底角部分受拉力作用，故会变厚。
2. 拉深中的废品
①. 拉裂
当应力大于材料的抗拉强度时，在无底角部分会发生拉裂。
产生拉裂的影响因素如下：
a. 凸凹模的圆角半径：圆角半径过于小，也就是凸凹模与坯料接触的棱角不可太锋利，否则易拉裂。凸凹模的圆角半径：rm=108(板厚）；ra=(0.6~1)rm
b. 凸凹模间隙：间隙过小，模具与拉深件间的摩擦力增大，极易拉裂工件，同时擦伤工件表面，降低模具寿命（磨损大）。一般要求，间隙＝（1.1~1.2)δ.当间隙过大时，极易造成工件起皱。
c.拉深系数m:m=d/D(d为工件直径；D为坯料直径）。
拉深系数是用来衡量拉深变形程度的，m越小，变形越大，易于拉深，材料的塑性好，m值相对会小，一般来说，m≥0.5~0.8 时易于塑性变形，若m过小，则应采取多次拉深，方可完成拉深作业，多次拉深时要进行中间退火。在两次拉深之间进行退火，以消除拉深过程中的加工硬化。
②. 起皱
法兰受切向压力起皱，起皱后坯料拉不进凹模；在凹模入口处，拉裂，若能拉人，产品侧壁就会有痕迹。
影响因素：8/D(8为板厚，D为坯料直径）比值小，起皱。
起皱防止方法：拉深时，采用压边环。
③. 毛坯尺寸及拉深力的确定： 按变形前后板料面积不变，计算毛坯尺寸。
④. 法加工拉深件： 旋压件的成型加工，不用冲模，变形小，可以加工成型很小的工件，如钢笔帽等，也能加工生产大型工件，如大型容器的封头等。
⑤. 胀形： 局部变形：制造加强筋，局部直径扩大。
胀形是利用模具强迫坯料厚度减薄和表面积增大，以获取零件几何形状的冲压加工方法。特点是坯料被压边圈压死，不能向凹模内流动，完全依靠材料本身的延伸成型，如图4-2所示。
3. 弯曲
弯曲是在坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工序。
影响弯曲应变量的主要因素有弯曲半径与板厚之比值及弯曲件弯曲成型时，外区受拉而内区受压，卸载后这些应力导致回弹。
4. 翻边
翻边是弯曲的变种，沿弯曲线方向应变不相等。沿弯曲线为压应变时称收缩翻边；沿弯曲线为拉应变时称拉伸翻边。弯曲线为圆周的拉伸翻边即变为扩孔。
翻边是利用模具把坯料上的孔缘或者外缘翻成竖边的冲压加工方法，如图4-3所示。
在圆孔翻边的中间阶段，即凸模下面的材料尚未完全转移到侧面之前，如果停止变形，就会得到如图4-3所示的成型方式，这种成型方式叫做扩孔，生产应用中很普遍。
图4-4所示的是带孔翻边时，在圆孔周围方向延伸，而在半径方向收缩的示意图。
图4-5是收缩翻边和拉伸翻边的示意图。
翻边是在带孔的板坯上，用扩孔的方法获得凸缘的工序。
