钣金折弯9大问题详解！

针对钣金件折弯成形工艺，展开深入的研究工作，详细剖析影响折弯质量的客观因素，针对操作过程里出现的质量问题，进行原因的分析，进而提出解决的方案，通过这些来对钣金件折弯工艺予以指导以及总结。

航空航天、汽车电子、铁路机车以及工程机械等各个领域，广泛应用着钣金加工。钣金折弯，是大多数零部件成形时的一道关键工序，折弯质量的优劣，直接对产品的最终形状以及性能产生影响。

能够影响钣金折弯精度的因素存在多种，好比配件展开尺寸的准确性，模具选用以及折弯顺序的合理性等，所以针对钣金折弯精度展开的研究，必定得从这些因素逐个进行分析，探究怎样去控制折弯质量，才能够达成折弯质量的全面提升。

1、钣金展开尺寸计算

（1）进行配件弯曲半径设计时，材料弯曲之际，其圆角区外层会受到拉伸，内层会受到压缩。当材料厚度固定时，折弯内圆角越小，材料的拉伸与压缩比就越大。当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会出现裂纹或者折断，所以，折弯件的结构设计应当避免过小的弯曲圆角半径。

弯曲件所具有的最小弯曲圆角半径，跟材料拥有的不同力学性能、表面呈现出的质量状况、硬化所达到的程度以及纤维自身的方向等诸多因素存在关联。最小弯曲圆角半径唯有在产品设计有着特定需要的情形下才会被采用，一般状况下则采用弯曲内圆角等同于或者略微小于板料厚度这种方式。

（2）想要计算折弯系数，产品必须保证折弯尺寸准确无误，而确定板料的展开长度是最为关键的首要因素。折弯的时候，板料外层会受到拉伸从而变长，内层则会受到压缩进而变短，唯有中性层的长度保持不变，从理论上来说，中性层的长度等同于料长。但实际上，即便板料厚度相同，因材质与硬度存在差异，折弯时硬度大的材料拉伸变形相对较小，中性层就更靠近外，硬度小的材料拉伸变形较大，中性层就更靠近内，所以计算展开料长之际就需要借助折弯系数进行补正。

板料的厚度，除板料材质外，折弯的角度以及模具形状等来，都对折弯系数有影响，因受上述多种因素影响，折弯系数的计算比较困难的，目前主要采用PRO/E等三维软件计算板料的折弯因子，其与折弯系数相一致。

下面会详细地介绍，怎样去利用PRO/E三维软件，来计算板料的折弯因子，各参数呈现如图1所示。

图1 板料折弯系数计算各相关参数示意

其中，中性层系数K因子等于δ除以T，Y因子等于K因子乘以(π除以2)，折弯区长度L等于（π乘以R加上2乘以Y乘以T）乘以θ除以180，经验系数a等于L减去2乘以T。K等于｛a减去2乘以T加上2倍的（R加上T）乘以tan〔(180减去θ)乘以π除以360〕｝乘以180除以〔（180减去θ）乘以π乘以T〕再减去R除以T。当θ等于90°时，K等于（2乘以R加上a）乘以180除以（π乘以T乘以θ）再减去R除以T。展开长度L等于L1加上L2加上π乘以（R加上K乘以T）乘以（180减去θ）除以180减去2乘以（T加上R）乘以tan〔（180减去θ）乘以π除以360〕。当中，L1是配件折弯的尺寸，L2也是配件折弯的尺寸，R是配件弯曲时内圆的半径，T是板材的厚度。

2、弯曲件孔边距离

事先加工好孔的毛坯材料，在进行弯曲操作时，要是孔处于弯曲变形的区域里边，那么孔的形状在折弯之后将会出现拉伸变形，与此同时还会对折弯之后的配件尺寸产生影响。为了防止孔位分布在折弯变形的区域之内，通常应当确保孔边距离b（折弯之后外边到孔边的最近距离）≥3倍板厚。对于那些平行于弯曲线的椭圆形孔，为了保障折弯精度以及防止孔位发生变形，孔边距离一般而言应当≥4倍板厚。

设若孔位非得分布于变形区内，那么为了确保精度，通常会采用先对小孔予以加工的方式，待进行折弯操作之后，再依靠扩孔的办法来达成要求，还能够于折弯位置通过冲制工艺孔或者缺口的途径，去转移变形区。

3、弯曲件直边高度

于90°弯曲而言，为利于成形，工件直角边高度h不可小于2倍板厚t。要是设计要求弯曲件的直边高度h小于2t，那么先要增大弯边高度，待弯曲成形后再加工至所需尺寸；或者在弯曲变形区内加工浅槽后再进行折弯。

对于那种弯曲侧边带有斜角的弯曲件，也就是弯曲变形区域处于斜线上的情况，因为斜线末端直线高度偏低，弯曲之后工件会出现变形，所以弯曲侧边的最小高度要满足h＞2t，不然的话就得增加弯曲件直边高度或者改变零件结构。

4、弯曲件的弯曲方向

确定弯曲方向之际，要尽可能让毛坯的冲裁断裂带处在弯曲件的内侧，以防断裂带内的微裂纹于外侧拉应力的作用下延展成裂口。要是受零件结构的约束，非得正反面两个方向进行折弯的话，那就应尽可能加大弯曲半径或者采用其他工艺措施。

板料存在各向异性，这对弯曲变形是有一定影响的，尤其是针对塑性较差的材料，在许可的情形之下，要尽可能将工件的弯曲线设置成与板料纤维方向相互垂直的状态，不然的话，一旦弯曲线与纤维方向处于平行状态，弯曲件的外侧就容易形成裂纹。要是非得进行多方向弯曲，那么就得让弯曲线与纤维方向形成一定的角度。

5、弯曲件的回弹

在板料经塑性变形致使弯曲件离开模具之后，弯曲件所出现的形状以及尺寸发生改变的这种现象，被称作弯曲件的回弹。回弹的程度，一般是通过弯曲之后工件的实际弯曲角跟头模具弯曲角之间的差值，也就是弹回的那个角度的大小来予以表示的。

由材料的力学性能、相对弯曲半径、工件形状、模具间隙以及弯曲时的压力等构成了影响回弹的因素，因影响回弹的因素数量较多，致使理论分析计算呈现复杂态势，通常而言，折弯件的内圆角半径与板厚之比越大之际，回弹也就越大，弯曲件所出现的回弹，当前主要是借助模具生产厂家在设计模具之时，采取相应措施以减小回弹情况而成如在下模预留回弹角，采用88°或者86°的V形角度之类的做法，或者是折弯时增添校正压力来予以解决。

6、钣金折弯模具上模的选择

（1）上模类型要去选择，选用哪种上模是由工件形状来决定的，这是因为在折弯过程里模具跟工件之间不能够产生干涉，就好比在U形折弯的时候，要依据三边尺寸比例去选择恰当的上模。通常的情况之下要是底边尺寸大于或者等于另外两条直角边，那么可以选择框用上模；要是底边小于其他两边，那就应当选用鹅颈上模。为了防止折弯的时候零件跟模具产生干涉，进而造成零件变形或者报废，能够利用AMADA折弯机床显示屏针对此配件开展模拟折弯，以此来检测模具是不是适合该配件折弯成形。

（2）关于上模圆角半径R的挑选，工件的外圆角半径关键是由下模的V形槽宽度所决定的，并且上模的圆角半径R也存在一定的影响作用。上模的圆角半径R通常选取与板厚一样或者稍微小一点，在弯折硬铝等塑性比较差的零件之际，为了避免出现断裂也好或者产生裂纹也罢，应当挑选圆角半径还有V形槽尺寸较大的上下模，与此同时在配件折弯线两端设计止裂槽。

（3）除了90°上模之外，上模尖端角度的选择，在折回弹量大的SUS不锈钢板时，按照材料回弹的大小可选择86°、88°上模，并且应选择相同角度的下模与其相配，在铝板时也是如此，在中厚板时亦是这样。

7、钣金折弯模具下模的选择

（1）挑选下模V形槽宽度时，做何种考量，其选择主要依据板厚，为什么会这样说，因为V形槽宽度越大，所需折弯压力便越小，在一般状况下，针对较薄板料，常常会选用V = 6t来确定下模V形槽宽度，这里的V指的是下模V形槽宽度，t指的是板厚。普通下模V形槽宽度跟板厚该如何选定，相关情况展现在表1当中。

表1 普通下模V形槽宽度与板厚的选定

除此之外需要考虑零件折弯尺寸，尺寸较小时，要是下模V形槽宽度宽大的话，折弯期间板料顶端没办法和V形槽两肩同时接触受力，会滑进V形槽内，致使无法成形。

（2）对下模形状加以选择，下模通常被划分成单槽下模与双槽下模这两种。单槽下模运用起来灵活且便利，双槽下模具备较好的稳定性，需依据实际情形来判定适用的下模。除此之外，存在一些特殊形状的下模，像段差模、压边拍平模以及折圆弧的弹性橡胶下模之类。

（3）用于下模的V形槽角度，V形槽依据角度被区分为直角下模与锐角下模，锐角下模常用的角度是30°以及45°，直角下模常用的角度有88°和90°，标准下模角度为88°，其选择是按照材料的性质以及回弹量来加以确定的。当材料抗拉强度比较大以及回弹量比较大时，像不锈钢或者较薄的板料这种情况，应当选用88°下模；普通低碳钢和铜等较软的材料能够选用90°下模。

影响回弹的因素分析如下。

1）关乎材料性质，于模具相同以及材料厚度相同的状况之下，回弹量大小的比较呈现为：SUS大于Al，Al大于SPCC。

2）在模具相同和材料相同条件下，薄板回弹量＞厚板回弹量。

3）同一材质，折弯时内圆弧半径R较大的那个，回弹量会比较大。4）折弯之际压力越大，回弹量就越小。

8、关于偏置折弯

若处于可行情形下，工件理应尽可能于机器中轴线对称放置来实施折弯，这般操作较工件偏置折弯精度要更高，并且能够避免因偏载给机器带来的不利影响，要是确实需要偏置折弯，建议折弯吨位不超过总吨位的30%。

9、折弯常见问题及解决措施

（1）折弯尺寸不符合图样要求 原因分析及解决措施见表2。

表2 折弯尺寸不符合图样要求的原因分析及解决措施

（2）折弯角度过大或过小 原因分析及解决措施见表3。

表3 折弯角度过大或过小的原因分析及解决措施

（3）折弯角度不一致 原因分析及解决措施见表4。

表4 折弯角度不一致的原因分析及解决措施

（4）折弯尺寸不一致 原因分析及解决措施见表5。

表5 折弯尺寸不一致的原因分析及解决措施

（5）进行零件加工时，出现了干涉情况，折弯成形没办法全部完成，关于原因的分析以及解决措施，在表6中呈现。

表6 零件加工中发生干涉的原因分析及解决措施

（6）板料弯角处有裂纹 原因分析及解决措施见表7。

表7 板料弯角处有裂纹的原因分析及解决措施

10、结语

首先，本文是从折弯工艺的视角出发，针对钣金折弯的过程以及相关工艺参数展开了分析，着重针对板料折弯过程里，怎样去计算展开尺寸，怎样去计算折弯补偿值，怎样合理地选择模具，怎样确定折弯力大小，以及折弯过程中出现的常见问题给出了一定的解答，其次，对于其他类型的折弯，像棒料折弯、铰链折弯等并未提及，最后，倘若有需要的话，是可以查阅相关资料的。