金属加工|钣金折弯9大问题详解来了！
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针对钣金件折弯成形工艺进行深入研究 ， 详细分析影响折弯质量的客观因素 ， 并对操作过程中出现的质量问题进行原因分析 ， 提出解决方案 ， 以此对钣金件折弯工艺进行指导和总结 。
钣金加工广泛应用于航空航天、汽车电子、铁路机车和工程机械等各领域 。 钣金折弯是大多数零部件成形的一道关键工序 ， 折弯质量的好坏直接影响产品的最终形状与性能 。影响钣金折弯精度的因素有多种 ， 如配件展开尺寸的准确性、模具选用及折弯顺序的合理性等 ， 因此对钣金折弯精度的研究必须从这些因素逐一分析 ， 研究如何控制折弯质量 ， 才能达到折弯质量的全面提升 。1
钣金展开尺寸计算（1）配件弯曲半径设计材料弯曲时 ， 其圆角区外层受到拉伸 ， 内层受到压缩 。 当材料厚度一定时 ， 折弯内圆角越小 ， 材料的拉伸和压缩比就越大,当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时 ， 就会产生裂纹或折断 ， 因此 ， 折弯件的结构设计应避免过小的弯曲圆角半径 。弯曲件的最小弯曲圆角半径与材料的力学性能、表面质量、硬化程度及纤维方向等因素有关 。 最小弯曲圆角半径只有在产品设计需要时才采用 ， 一般情况下采用弯曲内圆角等于或略小于板料厚度 。（2）折弯系数计算产品要保证准确的折弯尺寸 ， 确定板料的展开长度是首要因素 。 由于折弯时板料外层受到拉伸变长 ， 内层受到压缩变短 ， 只有中性层的长度不变 ， 在理论上中性层的长度就等于料长 。 而实际上同样厚度的板料 ， 由于材质和硬度的不同 ， 在折弯时硬度大的材料拉伸变形较小 ， 中性层就靠外；硬度小的材料拉伸变形大 ， 中性层就靠内 ， 所以在计算展开料长时就需要折弯系数来补正 。除了板料材质以外 ， 板料的厚度、折弯的角度以及模具形状等都对折弯系数有影响 。 由于受到上述多种因素的影响 ， 折弯系数的计算比较困难 。 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 。下面详细介绍如何利用PRO/E三维软件计算板料的折弯因子 。 各参数如图1所示 。
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图1板料折弯系数计算各相关参数示意中性层系数K因子＝δ/T ， Y因子＝K因子×(π/2) ， 折弯区长度L＝（πR＋2YT）θ/180 ， 经验系数a＝L－2T 。 K＝｛a－2T＋2（R＋T）tan〔(180－θ)×π/360〕｝×180/〔（180－θ）πT〕－R/T 。 当θ＝90°时 ， K＝（2R＋a）×180/（πTθ）－R/T 。 展开长度L＝L1＋L2＋π（R＋KT）（180－θ）/180－2（T＋R）tan〔（180－θ）π/360〕 。 其中L1、L2为配件折弯尺寸 ， R为配件弯曲内圆半径 ， T为板材厚度 。2
弯曲件孔边距离预先加工好孔的毛坯料 ， 在弯曲时如果孔位于弯曲变形区内 ， 那么孔的形状在折弯后会拉伸变形 ， 同时也会影响折弯后配件尺寸 。 为了避免孔位分布在折弯变形区内 ， 一般应保证孔边距离b（折弯后外边至孔边的最近距离）≥3倍板厚 。 对于平行于弯曲线的椭圆形孔 ， 为保证折弯精度和防止孔位变形 ， 孔边距离一般应≥4倍板厚 。如果孔位必须分布在变形区内 ， 则为了保证精度 ， 一般采用先加工小孔 ， 待折弯后再扩孔的方法达到要求 ， 也可在折弯位置冲工艺孔或缺口来转移变形区 。3
弯曲件直边高度对于90°弯曲 ， 为便于成形 ， 工件直角边高度h不能＜2倍板厚t 。 如果设计需要弯曲件的直边高度h＜2t ， 则首先要加大弯边高度 ， 待弯曲成形后再加工到所需要的尺寸；或者在弯曲变形区内加工浅槽后再折弯 。对弯曲侧边带有斜角的弯曲件 ， 即弯曲变形区域在斜线上时 ， 由于斜线末端直线高度低 ， 弯曲后工件会发生变形 ， 因此弯曲侧边的最小高度应满足h＞2t ， 否则应增加弯曲件直边高度或改变零件结构 。4
