第 4 章变形

板材与管材成形

板材与管材成形把薄的平板或管子变成 3D 形状，而不去除任何材料。本章的每种工艺都使金属弯曲或拉伸到超过其弹性极限，所以它能保持新的形状；它们的区别在于谁来施力：压机和模具、旋转的滚轮、流体、气体、磁脉冲、爆炸或激光。

核心思想

想想把一张厨房锡纸折叠并拉伸着盖在碗上。金属板的表现也一样，只是需要大得多的力。厚度大体保持不变，所以从平板毛坯上可以做出轻而强的壳体或管子，浪费很少。选择哪种工艺，主要取决于形状有多深、多复杂，需要多少个零件，以及模具能花多少钱。

工艺	一句话概括	最适合	批量	精度
4.1钣金折弯	折弯机沿直线折弯板材	支架、盒子、外壳	从单件到大批量生产	约 ±0.1–0.5 mm，角度约 ±0.5°
4.2冲压与深冲	配套的模具在一秒左右切割并把板材压成形	汽车面板、易拉罐、水槽	大批量生产	约 ±0.05–0.2 mm
4.3金属旋压	滚轮把旋转的圆盘压到成形模上	圆形零件：灯罩、穹顶、炊具	从单件到中等批量	约 ±0.1–0.5 mm
4.4旋压（流动成形）	滚轮把旋转的管坯在芯模上拉薄、拉长	精确的薄壁管和圆筒	中到大批量	约 ±0.05–0.1 mm
4.5液压成形	流体压力把管或板推入模具	汽车车架管、排气零件、复杂面板	中到大批量	约 ±0.1–0.3 mm
4.6渐进成形	圆形工具在夹紧的板材上勾画轮廓，无需模具	原型和定制零件	从单件到数百件	约 ±0.5–1 mm
4.7超塑成形	热气体把超塑性板材吹入单面模具	深而复杂的航空航天和汽车面板	每年数百到数千件	零点几毫米
4.8电磁成形	磁脉冲把金属无接触地甩到配件上	压接的管子和接头，铝和铜	中到大批量	通常约 ±0.1 mm
4.9爆炸成形	水下爆炸把板材推入单面模具	非常大的穹顶和面板	原型、极小批量	与模具贴合良好；之后修边
4.10激光冲击成形	激光脉冲拉伸一个表面，使板材弯曲	轻微弯曲的厚航空航天面板、矫直	小批量	修正后零点几毫米

精度数据都是典型的数量级；各课会给出详细信息。

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