沖壓成型技術(shù)就是采用沖床和模具來加工成型所需產(chǎn)品的形狀，國內(nèi)的不銹鋼沖壓成型生產(chǎn)常見于不銹鋼廚具生產(chǎn)企業(yè)的不銹鋼鍋、盆需要的深沖壓成型，廚具的手柄所需要沖壓、折彎、拍扁等成型。成型用的沖床可以是機(jī)械傳動的，也可以是液壓傳動的。但是，深沖壓成型時最好還是使用液壓傳動的，因?yàn)樵跊_程全長上液壓沖床都能提供滿載壓力。
絕大多數(shù)傳統(tǒng)的成型技術(shù)，都可用于不銹鋼的沖壓成型，但因?yàn)椴讳P鋼沖壓成型所需要的力要比沖壓低碳鋼所需的力大60%以上，所以用于不銹鋼成型的沖床機(jī)架應(yīng)能承受更大的沖擊力。另一方面，解決成型過程的擦劃傷問題是不銹鋼成型的關(guān)鍵，這是因?yàn)樵跊_壓不銹鋼時，所產(chǎn)生的高摩擦力和高溫會造成工件表面的擦劃傷。常用的肥皂液或乳化液的潤滑效果都不理想，應(yīng)使用專用的沖壓潤滑油或含有特高壓成型添加劑的潤滑油，但因?yàn)檫@種特高壓成型添加劑會對不銹鋼表面造成腐蝕，所以在沖壓成型后必須立即將工件表面的油跡清除掉。
由于沖壓用價格模具加工成本很高，沖壓用設(shè)備昂貴，所以只有在大批量加工生產(chǎn)時才采用沖壓成型的技術(shù)。
1. 沖壓機(jī)械
用于不銹鋼深沖成型的沖壓機(jī)和低碳鋼深沖成型相比，僅在電機(jī)功率和機(jī)器剛度方面有所不同。這是因?yàn)椴讳P鋼一方面加工硬化速度高，另一方面具有較高的強(qiáng)度，這樣不銹鋼深沖壓成型所用的沖壓機(jī)常常要承受滿負(fù)荷以上的沖壓力，這就要求沖壓機(jī)必須有足夠的剛度和沖壓力。
前面已經(jīng)提到，不銹鋼沖壓成型所用的設(shè)備類型和低碳鋼相同。盡管所有不銹鋼的強(qiáng)度和延伸率都不相同，但是它們成型所需的力量都比碳素鋼大。一般來說，沖壓不銹鋼設(shè)備的沖壓力應(yīng)比加工同等尺寸的低碳鋼所需的壓力要大60%以上。此外，沖壓設(shè)備的機(jī)身應(yīng)該是非常堅固，并做成整體形式，以便能承受更大的沖壓力而不變形。
沖壓機(jī)每秒鐘沖壓的次數(shù)為成型速度，成型速度將影響到坯料與模具間的相對滑動速度，產(chǎn)生摩擦熱及變形熱。這些作為媒介將影響到潤滑效果。沖壓時潤滑效果的好壞，大多數(shù)是以潤滑使沖壓成型力的減小量來評價的，而摩擦系數(shù)的降低又直接關(guān)系到模具的磨損與產(chǎn)品缺陷的產(chǎn)生。但是，當(dāng)人們重新認(rèn)識到摩擦系數(shù)與磨損之間的正比關(guān)系之后，將來研究沖壓速度對薄板及模具表面損傷的影響時，就必須同時重視潤滑劑的研究。研究應(yīng)變速度對薄板變形強(qiáng)度和變形能之間的相互關(guān)系時，也需要把材料及模具的溫升一并考慮進(jìn)去并且給予解決和處理。
這種沖壓速度的高速化，會帶來沖壓機(jī)械能效的降低和由于噪聲增加而引起操作環(huán)境的變壞，今后應(yīng)該對沖壓速度高速化的動向重新加以認(rèn)識。也就是說，從節(jié)能、降低噪聲對策以及機(jī)械化高速操作等方面一起考慮，可以預(yù)料到進(jìn)一步高速化與經(jīng)濟(jì)性之間將會出現(xiàn)相互矛盾的關(guān)系。壓力機(jī)的速度特性是向縮短浮動行程的方向發(fā)展，已經(jīng)研制了一些驅(qū)動機(jī)構(gòu)，以減慢其后的成型行程速度和減少與此相應(yīng)的浮動行程時間。這種驅(qū)動機(jī)構(gòu)雖然能起到降低噪聲的作用，但今后的問題還是要研究包括減少在裝模和脫模所發(fā)生的噪聲在內(nèi)的總的對策。
2. 模具
不銹鋼成型加工用模具與低碳鋼或中碳鋼比較，沖模除磨損較快外，破損也是經(jīng)常發(fā)生的，究其原因是加工不銹鋼要求的沖壓力較大的緣故。
為了提高沖模在大規(guī)模生產(chǎn)中的使用壽命，沖模的易磨損部件應(yīng)該采用碳化物、高碳高鉻工具鋼或者高強(qiáng)度鋁青銅制作。碳化物比普通工具鋼的使用壽命長10倍，但碳化物價格較昂貴，而且沒有工具鋼或鋁青銅模具所具有的抗沖擊性能。當(dāng)同時要求具有抗沖擊性和抗磨性時，則最好采用像高碳高鉻的工具鋼模具。
鋁青銅模具對工件的擦傷和刮傷可以起到良好的保護(hù)作用。油淬工具鋼成型模具，只能用于那些加工批量較小的生產(chǎn)中。
在成型模具的領(lǐng)域內(nèi)，除模具材質(zhì)外，還包括成型工藝設(shè)計、模具設(shè)計（成型形狀設(shè)計）、模具加工制造等。模具是直接控制成型形狀和尺寸的。因此，屬于這個領(lǐng)域的形狀、尺寸及成型方式，是這個領(lǐng)域間相互關(guān)的解析及其體系化的重要因素。
高速成型時，為了確保模具與模具間相對位置具有很高的精度，其導(dǎo)桿就必須堅固、耐用，整個模具的剛性就要很高，與此同時模具還必須具有相當(dāng)?shù)闹亓?。為了?shí)施高速作業(yè)，在考慮模具結(jié)構(gòu)時，還要把加工件的裝模和脫模裝置一并考慮進(jìn)去。這樣模具的體積尺寸就要增大，沖壓機(jī)的占地面積和操作空間也會相應(yīng)增大。這種不經(jīng)濟(jì)性可以通過使用單一模具進(jìn)行多次成型的辦法得以解決，越是成型尺寸大的制品，這種辦法就越顯得重要和可行。
不銹鋼沖壓成型的模具必須能經(jīng)受較高的沖壓力，同時還需具有抗擦傷的能力。對于普通用途的沖壓件來說，工具鋼模具就具有良好的綜合性能，如硬度和韌性等。從長遠(yuǎn)來看，碳化物沖壓環(huán)的使用壽命最長；在摩擦與擦傷是主要問題的場合下，沖壓環(huán)有時選用高強(qiáng)度的鋁青銅來制作。
為了使工件在沖壓成型過程中避免擦劃傷，而且模具還保持一定的使用壽命，對模具材料的選擇是非常嚴(yán)格的。
推薦使用一種由燒結(jié)碳化物制成的沖壓模具，其成分為81%碳化鎢、15%鈷及4%鉭。這種新型模具與氯化油基潤滑劑同時使用，可承受在劇烈沖切和沖壓成型過程中所產(chǎn)生的熱量和壓力，從而能生產(chǎn)加工出無劃痕的工件。這種模具的維修工作可以忽略不計，即使在三年內(nèi)加工180000個工件，其磨損也很小。
3. 模具間隙
模具（沖切、沖壓）的間隙對沖裁件斷面和成型質(zhì)量有著極其重要的影響。此外，模具間隙還影響模具的壽命，卸料力、推件力、沖裁力（沖壓力）和工件的尺寸精度。因此，模具間隙是一個非常重要的工藝參數(shù)。
沖切時沖頭和沖模之間的間隙每邊為0.051mm;沖壓成型時沖頭和沖模之間的間隙為0.851mm,同時沖壓所用的沖頭每邊還帶有3°的斜度。沖頭端部的圓角半徑最小為0.381mm,沖壓半徑不小于2.362mm.
在沖壓變形量較大的情況下，對于奧氏體不銹鋼而言，其間隙比原始坯料厚度大35%~40%;對于鐵素體不銹鋼，則一般比原始坯料厚度大10%~15%。
圖4-10所示為某一奧氏體不銹鋼沖壓件的斷面形狀和厚度變化情況。從該圖中可以明確地看出，材質(zhì)為06Cr19Ni10(304)的沖壓杯的斷面厚度的情況以及沖壓成型后硬度分布情況。
在不銹鋼沖壓成型中，通常不使用間隙小于材料厚度的方法進(jìn)行沖壓成型，因?yàn)檫@樣將會使金屬在凸模和凹模之間產(chǎn)生擠壓現(xiàn)象。由于奧氏體不銹鋼加工硬化速度較高，擠壓會使模具產(chǎn)生劃痕并加快模具的磨損。所以，在不銹鋼沖壓成型時，不適宜采用小間隙、減厚深沖的成型方式。同時，在奧氏體不銹鋼的沖壓過程中，如產(chǎn)生較大的減厚深沖，則工件斷裂的可能性也會大大增加。
表4-4是模具半徑對奧氏體不銹鋼深沖變形率的影響。當(dāng)鐵素體不銹鋼沖壓成型時，由于模具間隙過大，坯料在模具人口處將會產(chǎn)生收縮性皺折。為了控制這一皺折的出現(xiàn)，可以采用剪去毛坯的角部、改變潤滑劑的黏度并精確調(diào)正壓緊力等方法。
表4-5是不同鋼種模具間隙配合表。
4. 沖壓速度
沖壓速度對沖壓成型能否成功有著重大影響。從加工硬化率和應(yīng)力均勻分布的觀點(diǎn)來看，采用每分鐘508~635mm的沖壓速度是比較適宜的。如果采用專門的成型技術(shù)，在這種速度下成型工件的開裂往往小于2%。
5. 潤滑
提高沖壓加工生產(chǎn)能力，保證沖壓成型產(chǎn)品的質(zhì)量，固然需要良好的設(shè)備、合理的模具設(shè)計、正確的操作調(diào)整，同時也需要采取合適的工藝?yán)鋮s潤滑。
在薄板成型加工中最大的損耗（原材料損耗、能耗等）來自摩擦，摩擦力是成型中必然出現(xiàn)的外載荷之一，恰當(dāng)?shù)乩媚Σ?，可以起到改善板材成型性能和提高產(chǎn)品質(zhì)量的效果，否則可造成模具損耗加快、廢品率高、能耗過大等一系列問題，摩擦問題日益成為成型加工中的一個突出問題。
摩擦是由物體相對運(yùn)動產(chǎn)生的，因而隨之也一定會帶來磨損。只要材料與其環(huán)境存在著相對主動，就會產(chǎn)生摩擦，出現(xiàn)材料的磨損問題。模具選用工具鋼就是需要其耐磨性，這是因?yàn)槟＞咴谶\(yùn)動中完成沖壓。磨損與腐蝕很類似，它們都從表面破壞材料，并且是普遍存在的現(xiàn)象。但是產(chǎn)生破壞的主要原因，磨損與腐蝕卻是有區(qū)別的，前者是力學(xué)的摩擦作用；而后者是電化學(xué)或化學(xué)的侵蝕作用。
潤滑是指在兩摩擦表面間加入某種物質(zhì)，如油脂類等，是減小摩擦和磨損的一種有效措施。
潤滑的作用表現(xiàn)，在相互摩擦金屬之間加入潤滑油，如能使它們不相接觸，不僅可減少運(yùn)動所需的力，也可有效地降低金屬的磨損。
不銹鋼成型時，對滑潤的要求比碳鋼和合金鋼更為嚴(yán)格。通常由于不銹鋼成型時要求必須保持高質(zhì)量的表面，此外其強(qiáng)度、硬度較高，而導(dǎo)熱性差、摩擦系數(shù)又較高，潤滑就顯得極其重要。
不銹鋼成型時很容易產(chǎn)生黏結(jié)，而且工件的大部分溫度可升得很高。局部和整體的過熱無疑就會引起工件性能的變化。因此，不銹鋼成型所需要的潤滑比碳鋼和合金鋼就顯得更為重要。
不銹鋼沖壓成型使用潤滑劑，可以防止模具與薄板表面的損傷，還可以調(diào)節(jié)接觸面的摩擦系數(shù)。即使在薄板成型方面，沖壓過程中的潤滑作用是極為有利于成型的一種輔助手段，同時還具有克服某些成型缺陷的作用。但是，現(xiàn)在人們已經(jīng)不只局限于這種認(rèn)識，而是將其認(rèn)定為沖壓技術(shù)的一個重要組成部分。
潤滑是保證高質(zhì)量的不銹鋼表面的需要，但是在鋼種之間這種潤滑又有極大差別。另外，不銹鋼強(qiáng)度高、硬度高、熱傳導(dǎo)性低和摩擦系數(shù)高，造成工件、模具擦劃傷和模具磨損是極其平常的，特別是當(dāng)使用較大沖壓力時，尤其對于奧氏體不銹鋼來說更應(yīng)該高度注意。
表4-6列舉了不銹鋼使用不同工藝成型時，常采用的潤滑劑。除特殊目的外，石墨及二硫化鉬潤滑劑一般是用來減少黏結(jié)摩擦的，表4-6在評價潤滑劑時也考慮了良好流動性和易分離性等其他因素。
作為一般用途的可溶性油，如礦物油、肥皂溶液和水乳液可以不加考慮，因?yàn)樗鼈儗Υ蠖鄶?shù)不銹鋼成型是不起作用的。
作為一種保證工件表面質(zhì)量的預(yù)防措施，不銹鋼薄板在完成成型加工工序后，潤滑劑應(yīng)全部加以清除，使工件保持完全干燥狀態(tài)。在成型工序中間熱處理前，必須將潤滑劑全部清除掉，這對于含有不溶解 固體、硫或氯的潤滑劑尤其重要。
為不銹鋼成型選擇潤滑劑，基于兩個主要因素：
①. 潤滑油必須有效，即它必須有助于再形成，并能減少廢料和過度劃傷；
②. 潤滑油必須最大限度地提高工具使用的壽命。
另外，適用的潤滑油還取決于沖壓成型的原材料和沖壓工具表面粗糙度等因素。
不銹鋼冷軋后退火酸洗表面（NO、2D)是最適合于沖壓成型的。潤滑劑在這種相對粗糙的表面上附著能力比在光滑或者經(jīng)過拋光的表面更強(qiáng)，因此潤滑劑可以在兩個接觸的表面之間均勻分布。當(dāng)然，較為光滑的2B表面，幾乎適合于所有的成型加工。
成型后，如何簡便快捷地將潤滑劑去除，也是一項(xiàng)十分重要的工作，尤其是當(dāng)這些零部件處在高溫下時，如退火、去應(yīng)力熱處理或焊接。如果工件上的潤滑劑沒有全部去除，在高溫作用下將會快速擴(kuò)散進(jìn)入鋼中，引起敏化和隨后耐蝕性的受損。
潤滑劑的選擇將關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和成型加工的成本。潤滑劑必須具有加工工藝所要求的性能，但是使用超過加工要求所需要的潤滑劑時，這將會使得去除潤滑油費(fèi)用上升，經(jīng)濟(jì)性不好。
不銹鋼和高強(qiáng)度鋼板沖壓成型時，為了增加接觸部的面壓力及溫度，防止模具與薄板表面的損傷是非常困難的。雖然從模具材料和表面加工來考慮防止損傷的對策仍然是基本和重要的，但也不能忽視依靠潤滑來防止損傷的對策。弄清楚固體的塑性接觸以及這種接觸的物理化學(xué)現(xiàn)象，是有待于將來研究的一個重大課題。
從成型后的脫脂所帶來的廢液處理和從操作的觀點(diǎn)來考慮（例如脫模的容易程度），薄板成型通常都使用水溶性或者低黏度油作潤滑劑。對于軟鋼板來說，越來越迫切地要求既防銹又潤滑的板材，而且經(jīng)這種處理的板材已經(jīng)開始試用。
在不銹鋼沖壓成型過程中，最常用的潤滑劑是氯化型潤滑劑。EP(耐高壓潤滑劑）化學(xué)活性并不好，但是它具有調(diào)整這種活性的能力，而且其黏度也可在很大范圍內(nèi)變化，因而是不銹鋼沖壓成型中最通用的一種潤滑劑。另外，所有氯化潤滑劑在脫脂劑或一般劑中均容易清除。同時，為了易于從水基清潔劑中將其除去，還可加入一些乳化劑。
如表4-6所列出的糊狀顏料、硫化或硫化氯化油類，干燥蠟或肥皂硼砂膜也是沖壓成型過程使用的高效潤滑劑，但是它們使用起來不太方便。由于耐重負(fù)荷乳液具有優(yōu)良的冷卻性能，因此常用于高速沖壓過程。
