球形鋼板成形加工的原理是利用鋼材金屬在常溫下（20℃），于外力的作用時(shí)具有可塑特性，即沖壓性、沖剪性、成形性和定形性的原因而達(dá)到成形的目的。也就是說(shuō)冷彎加工的實(shí)質(zhì)是利用外力作用在工件上，使工件產(chǎn)生不可回復(fù)的塑性殘余變形。冷加工之后材料將產(chǎn)生冷作硬化現(xiàn)象，使強(qiáng)度提高，塑性下降。而這種冷作硬化的影響，隨著離開(kāi)加工處的距離的增加而減小。對(duì)一般鋼材來(lái)說(shuō)，當(dāng)彎曲半徑大于10倍板材厚的情況下，材料機(jī)械性能的改變并不影響產(chǎn)品的使用性能。球形鋼板鈑金制造時(shí)，大多數(shù)金屬都屬于多晶體，其塑性變形是所有單晶粒變形的綜合作用，即晶內(nèi)滑移和晶間的轉(zhuǎn)動(dòng)；每個(gè)單晶粒內(nèi)部的塑性變形仍主要是滑移；但在多晶體變形中同時(shí)伴隨有晶粒間的滑移和轉(zhuǎn)動(dòng) 。

當(dāng)溫度升高到T再時(shí)，金屬原子動(dòng)能增加，原子擴(kuò)散能力更高，能以某些碎晶或雜質(zhì)為核心，再生核和成長(zhǎng)為新的晶粒，從而完全消除了加工硬化現(xiàn)象。該過(guò)程稱(chēng)為再結(jié)晶，此溫度稱(chēng)為再結(jié)晶溫度，即：T再 = 0.4 T熔。例如：鋼的熔點(diǎn)t熔為1535℃，則t再= 0.4 (1535 273)K = 723 K，即鋼的再結(jié)晶溫度t再 = (723-273) ℃ = 450 ℃。當(dāng)溫度適當(dāng)提高時(shí)，由于原子動(dòng)能的增加，原子擴(kuò)散能力提高，使晶格畸變程度減輕，內(nèi)應(yīng)力明顯減小。使加工硬化部分消除的現(xiàn)象。這一過(guò)程稱(chēng)回復(fù)，此溫度稱(chēng)回復(fù)溫度，即：T回=（0.25--0.30）T熔。生產(chǎn)中對(duì)塑性變形后的工件進(jìn)行低溫退火，就是利用回復(fù)的原理。如碳鋼彈簧在冷卷后加熱到250~300℃，再緩慢冷卻以消除力應(yīng)力。纖維——熱變形時(shí)，晶粒和晶界上的雜質(zhì)都被壓扁、且沿變形方向拉長(zhǎng)，并被保留下來(lái)，這種性能各向異性的纖維，稱(chēng)為纖維；當(dāng)大正應(yīng)力與纖維方向重合，或大切應(yīng)力與纖維方向垂直時(shí)，受力狀況較好，因此，在設(shè)計(jì)和制造零件時(shí)，應(yīng)使零件工作時(shí)的大正應(yīng)力與纖維方向重合，大切應(yīng)力與纖維方向垂直，并使纖維分布與零件的輪廓相符合而不被切斷；纖維穩(wěn)定性很高，不能用熱處理和其它方法消除它，只有通過(guò)金屬的塑性變形，方能改變其方向和形狀。

在進(jìn)行水火彎板時(shí)，加溫線(xiàn)的位置疏密和長(zhǎng)短對(duì)板材的成形效果影響很大。加溫線(xiàn)的位置主要取決于所要求的構(gòu)件形狀，如帆形板和鞍形板的成形，都是先由冷彎加工成橫曲，然后用水火彎曲法彎出縱向曲度。多數(shù)球形鋼板沖壓件要利用加工硬化提高零件的強(qiáng)度。隨著變化程度地增加，這種由于塑性變形在滑移面附近引起晶格的嚴(yán)重畸變，甚至產(chǎn)生碎晶而引起的強(qiáng)度和硬度的提高，塑性和韌性下降，這種現(xiàn)象稱(chēng)為加工硬化。