钣金翻边工艺简介

平头凸模
钻孔去 毛刺
0.80 0.70 0.60 0.50 0.45 0.42 0.40 0.37 0.35 0.30 0.25
冲孔模 冲孔
0.85 0.75 0.65 0.60 0.55 0.52 0.50 0.50 0.48 0.47
-
2/13
一.内孔翻边
➢2）翻边的工艺计算
（1）平板坯料翻边的工艺计算
图1.2.1平板坯料翻边尺寸计算
在进行翻边之前，需要在坯料上加工出待翻边的孔，其孔径d按弯曲展开的原则求出，即
式中符号均表示图1.2.1中
✓d=D-2(H-0.43r-0.72t)
(1.2.2)
竖边高度则为
H=(D-d/2)+0.43r+0.72t 或
H=D/2(1-K)+0.43r+0.72t 如以极限翻边系数K min 代入，便求出一次翻边可达到的极限高度为
由于翻边后材料要变薄，为了保 证竖边的尺寸和精度，凸，凹模间隙 可小于材料原始厚度t，一般可取单 边间隙Z/2为：
Z/2=（0.75~0.85）t 式中系数0.75用于拉深后孔的翻边 系数0.85用于平坯料孔的翻边
图2.2.5 圆孔翻边凸模的形状和尺寸
5/13
一.内孔翻边
3.非圆孔翻边
图3.1.1为非圆孔翻边，从变形情况看，可以沿孔分成Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三种不同的变形区，其中只有Ⅰ区 属于圆孔翻边变形， Ⅱ区为直边，属于弯曲变形，而Ⅲ区和拉深变形情况相似。由于Ⅱ和Ⅲ区两部分 的变形性质可以减轻Ⅰ部分的变形程度，因此非圆孔翻边系数Kf(一般指小圆部分的翻边系数)可小于圆 孔翻边系数，两者的关系大致是：
式中 D--翻边后直径（按中线算）； d--坯料预制孔直径； t--材料厚度；
σs--材料屈服点
4/13
一.内孔翻边
➢4）翻边模工作部分的设计
翻边凹模圆角半径一般对翻边成形影响不大，可取该值等于零件的圆角半径。翻边凸模圆角半径应 尽量取大些，以便有利于翻边变形。图2.2.5 是几种常用的圆孔翻边凸模的形状和主要尺寸： 图2.2.5ａ ～图2.2.5ｃ 所示为较大孔的翻边凸模，从利于翻边变形看，以抛物线形凸模（图c）最好，球形凸模（图b） 次之，平底凸模再次之；而从凸模的加工难易看则相反。图2.2.5ｄ～图2.2.5ｅ所示的凸模端部带有较长的 引导部分，图2.2.5ｄ用于圆孔直径为10ｍｍ以上的翻边，图2.2.5ｅ用于圆孔直径为10ｍｍ以下的翻边；图 2.2.5ｆ用于无预孔的不精确翻边。
K=d/D
0/13
一.内孔翻边
图1.1.1圆孔翻边时的应力与变形情况
K称为翻边系数，K值愈小，则变形程度愈大。翻边时孔边不破裂所能达到的最小K值，称为极限翻边 系数。表1.1.2所列的是低碳钢圆孔翻边的极限翻边系数。对于其它材料，按其塑性情况，可参考表列数值 适当增减。从表中的数值可以看出，影响极限翻边系数的因素很多，除材料塑性外，还有翻边凸模的形式 孔的加工方法及预制的孔径与板料厚度的比值（体现工序件相对厚度的影响）。
H Max=D/2(1-KMin)+0.43r+0.72t
(1.2.3)
3/13
一.内孔翻边
当零件要求的高度H> H MaX 时，就不能一次翻边达到制件高度中，这时可以采用加热翻边，多次翻 边或先拉深后冲底孔再翻边的方法。
采用多次翻边时，应在每次工序间进行退伙。第一次以后的极限翻边系数K
’ min
Kf =（0.85~0.95）K
非圆孔翻边坯料的预孔形状和尺寸，可以按圆孔翻边、弯曲和拉深各区分别展开，然后用作图法把 各展开线交接处光滑连接起来。
图1.3.1 非圆孔翻孔
6/13
二.外缘翻边
➢1.伸长类翻边
伸长类外缘翻边时，其变形类似于内孔翻边，但由于是沿不封闭曲线翻边，坯料变形区内切向的拉应力和 切向的伸长变形沿翻边线的分布是不均匀的，在中部最大，而两端为零。假如采用宽度ｂ一致的坯料形状，则 翻边后零件的高度就不是平齐的，而是两端高度大，中间高度小的竖边。另外，竖边的端线也不垂直，而是向 成一定的角度。为了得到平齐一致的翻边高度，应在坯料的两端对坯料的轮廓线做必要的修正，内倾斜采用如 图2.1.1a中虚边所示的形状，其修正值根据变形程度和 的大小而不同。如果翻边的高度不大，而且翻边沿线的 的曲率半径很大时，则可以不做修正。
1.1.1b所示的冲件坐标网格的变化可以看出：坐标网格由扇形变为矩形，说明金属沿切向伸长，愈靠近 口伸长越大。同心圆之间的距离变化不明显，即金属在径向变形很小。竖边的壁厚有所减薄，尤其在孔 口处减薄较为明显。由此不难分析，翻孔时坯料的变形区是d和D1之间的环形部分。变形区受两向拉应 力—切向拉应力σ1和σ3的作用（ 图1.1.1c ）;其中切向拉应力是最大主应力。在坯料孔口处，切向拉应 力达到最大值。因此，圆孔翻边的成型障碍在于孔口边缘被拉裂。破裂的条件取决于变形程度的大小。 变形程度以翻边前径d与翻边后孔径D的比值K来表示，即：
一.内孔翻边
1.翻边的概念
翻边是在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法，根据坯料的边缘状态和应 力、应变状态的不同，翻边可以分为内孔翻边和外缘翻边，也可分为伸长类翻边和压缩类翻边。
2.圆孔翻边
➢1）圆孔翻边的变形特点与变形程度 将画有距离相等的坐标网格（图1.1.1a）的坯料，放入翻边模内进行翻边（图1.1.1c）。翻边后从图
1/13
一.内孔翻边
表1.1.2 低碳钢圆孔的极限翻边系数Kmin
翻边凸模 底孔加
形状
工方法
材料相对厚度d/t
100 50 35 20 15 10
8
6.5
5
3
1
球头凸模
钻孔去 毛刺
冲孔模 冲孔
0.70 0.60 0.52 0.45 0.40 0.36 0.33 0.31 0.30 0.25 0.20 0.75 0.65 0.57 0.52 0.48 0.45 0.44 0.43 0.42 0.42 -
可取为：
K
’ min
=（1.15~1.20）K
min
（1.2.4）
螺孔 预冲孔
预冲孔Байду номын сангаас
规格 (d)实际值 (d)计算值
r
翻边后直径 （D）
翻边高度 （H）
Remark
M4 【 1.34 】 （1.30） 0.5
4.0
2.4
➢3）翻边力的计算
翻边力F一般不大，用圆柱形平底凸模翻边时，可按下式计算： F=1.1Л（D-d）tσs