冲压模具翻孔预冲孔的计算
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200 5.11.2 1 15: 16:19
'05.11.21
張国平
2005/10/ 7
P1/7
件。所以 在冲压生 产中应用 较广，尤 其在汽车 、拖拉机 等领域应 用更为普 遍。
二、
翻孔的 变形分 析
翻孔的主 要变形是 变形区内 材料受切 向和径向 拉伸，愈 接近预冲 孔边缘变 形愈 大。因 此，翻孔 的失败往 往是边缘 拉裂，但 是拉裂与 否主要取 决于拉伸 变形的
预冲孔直 径
D 1 d0 0.57 r δ
2 D
2
D 1 K0 0.57r δ
2
2
d0 D 1.14r δ 2h 2
或
d0 K0D
注：K0— 为翻孔系 数（见表 一）
拉深高度
h1=Hh+r+δ
P5/7
四、
图片写 真
图(五) 制品 YokeESD20T 翻孔
翻孔位置 (图六) 制品 YokeESD20BL VA翻孔
P2/7
钛合金TA1（冷态） TA5（冷态）
0.64～0.68 0.85～0.90
0.55 0.75
δ
三、
平板毛 坯翻孔 的工艺 计算
翻孔的毛 坯计算是 利用板料 中性层长 度不变的 原则近似 地进行预 冲孔直径 大小 和翻边高 度的计算 。
图（二） 被拉裂实 物写真
拉裂处
中性层
δ—翻边 前原始料 厚； d0—预冲 孔直径 D—中性 层直径
图(十三) 制品 YokeESD20T 料带
预冲孔位 置
图(十四) 制品 Fluxring -DBC74料 带
预冲孔位 置
图(十五) 制品 YokeESD20BLV A料带
P7/7
预冲孔位 置
图(十六) 制品Brkt-
AS11625 L-D料带
以上
= D1K0 min
Hmax
+0.243r
+0.72
δ
三、
在拉深 件底部 翻孔的 工艺方 法计算
在拉深件 底部翻 孔，这是 一种常用 的冲压方 法。当翻 孔高度较 高，一次 翻孔难 以达到要 求时，可 将平板毛 坯先进行 拉深，再 在拉深件 底部冲孔 后再翻孔 。其 工艺计算 过程是: 先计算允 许翻孔高 度h，然 后按零件 的要求高 度H及h确 定拉深
平板毛坯 翻孔预冲 孔直径d0 可以近似 地按弯曲 展开计算 。由图 （三)可 知：
图（三） 平板毛坯 翻孔计算 示意图
中性层
D1—翻孔 变化区直 径 r—翻孔 处内圆角 H—翻孔 ห้องสมุดไป่ตู้度 h—翻孔 处直段高 度
P3/7
D 1 d0
2
D1＝D ∵ ＋2r+
δ
＝ π r δ h 2 2
h=H-rδ
大小。翻 孔的变形 程度，一 般用坯料 预冲孔直 径d0与翻 孔后的平 均直径D （材料
中性层直 径）的比 值K0表 示，称为 翻孔系 数，即
K0＝d0/D
δ
δ
δ0
a) 平板 毛坯翻孔 形状示意 图
显然，翻 孔系数越 小，变形 程度越大 。翻孔系 数K0与竖 边边缘厚 度变薄量 的关 系可近似 的表达 为：
H= D 1 K0`
∴
+0.423r
+0.72
δ
D1K0 min
2
当翻孔高 度要求较 高，用平 板毛坯不 能直接翻 出所要的 高度时， 可采用加 热翻
孔、多次 翻孔(以 后各次的 翻孔，其 K0值应增 大15%20%)或拉 深后冲底 孔再翻孔
的工艺方 法。当 然，翻孔 高度也不 能过小 （一般H ﹥1.5r) 。如果H 过小，翻 孔后 回弹严 重，直径 和高度尺 寸误差大 。在工艺 上，一般 采用加热 翻孔或增 加翻孔 高度，然 后再切除 的方法。
几种常见 表（一） 材料的翻
孔系数
材料名称
白铁皮 软钢（δ=0.25～2mm) 软钢（δ=2～4mm) 黄铜H62（δ=0.5～4mm） 铝（δ=0.5～5mm） 硬铝合金
K0 0.70 0.72 0.78 0.68 0.70 0.89
翻孔系数
K0min 0.65 0.68 0.75 0.62 0.64 0.80
其极限值 为：
中性层
δ0
图（一） 翻孔
b) 在拉 深件底部 翻孔形状 示意图
中性层
K0
δ0=δ
K 0 min
δ0=δ
式中：
δ0—翻孔 后孔边缘 的壁厚； δ—翻边前 原始料 厚；
K0min—极 限翻孔系 数。（参 见表一）
可见，翻 孔系数越 小，坯料 边缘变薄 越严重。 当翻孔系 数减小到 使孔的边 缘濒 于拉裂时 (见图 二），这 种极限状 态下的翻 孔系数就 称为极限 翻孔系数 。下表给 出了一些 常见材料 的翻孔系 数和极限 翻孔系数 。
d0=D－ 2（H－ ∴ 0.43r0.72 δ）
根据翻孔 系数，校 核一次翻 孔可能达 到的翻孔 高度为:
如果将极 限翻孔系 数K0min代 入翻孔高 度公式， 便可求出 一次翻孔 的极限高 度， 即：
= D d0
H
+0.43r2 +0.72
δ
=+0.D243r1
d0
D
+0.72
δ
∵ K0= d 0 D
冲压模 具翻孔 预冲孔 的计算
一、
序言
翻孔是利 用模具把 板料的孔 缘翻成竖 边的冲压 加工方法 。翻孔主 要用于制 造出 与其他零 件的装配 部位，或 者是为了 提高零件 的刚度而 加工出特 定的形状 。利 用这种方 法可以加 工形状较 为复杂、 且具有良 好刚度和 合理空间 形状的立 体零
CRD
翻孔位置
图 (七) 制品 Yoke-430 翻孔
图
(八) 制 品YokeD16翻孔
图(九) 制品
FluxringDBC74翻 孔
翻孔位置 图
(十) 制品 YokeER70翻 孔
P6/7
翻孔位置
图(十 一) 制品 YokeESD25B G翻孔
图(十 二) 制品 BrktAS11625 L-D翻孔
预冲孔位 置
高度h1， 及预冲孔 直径d0。
δ
δ
中性层
P4/7
δ—翻边 前原始料 厚 d0—预冲 孔直径
δ
D—中性
中性层
层直径
δ
r—翻孔
处内圆角
H—翻孔
总高度
h—翻孔
高度
h1—拉深
高度
图（四） 在拉深件 底部翻孔 计算示意 图
注：
图四中AB 段弧长＝
π r δ 2 2
由图 （四）可 知：
翻孔高度
h D d0 r δ π r δ 2 2 2 2
'05.11.21
張国平
2005/10/ 7
P1/7
件。所以 在冲压生 产中应用 较广，尤 其在汽车 、拖拉机 等领域应 用更为普 遍。
二、
翻孔的 变形分 析
翻孔的主 要变形是 变形区内 材料受切 向和径向 拉伸，愈 接近预冲 孔边缘变 形愈 大。因 此，翻孔 的失败往 往是边缘 拉裂，但 是拉裂与 否主要取 决于拉伸 变形的
预冲孔直 径
D 1 d0 0.57 r δ
2 D
2
D 1 K0 0.57r δ
2
2
d0 D 1.14r δ 2h 2
或
d0 K0D
注：K0— 为翻孔系 数（见表 一）
拉深高度
h1=Hh+r+δ
P5/7
四、
图片写 真
图(五) 制品 YokeESD20T 翻孔
翻孔位置 (图六) 制品 YokeESD20BL VA翻孔
P2/7
钛合金TA1（冷态） TA5（冷态）
0.64～0.68 0.85～0.90
0.55 0.75
δ
三、
平板毛 坯翻孔 的工艺 计算
翻孔的毛 坯计算是 利用板料 中性层长 度不变的 原则近似 地进行预 冲孔直径 大小 和翻边高 度的计算 。
图（二） 被拉裂实 物写真
拉裂处
中性层
δ—翻边 前原始料 厚； d0—预冲 孔直径 D—中性 层直径
图(十三) 制品 YokeESD20T 料带
预冲孔位 置
图(十四) 制品 Fluxring -DBC74料 带
预冲孔位 置
图(十五) 制品 YokeESD20BLV A料带
P7/7
预冲孔位 置
图(十六) 制品Brkt-
AS11625 L-D料带
以上
= D1K0 min
Hmax
+0.243r
+0.72
δ
三、
在拉深 件底部 翻孔的 工艺方 法计算
在拉深件 底部翻 孔，这是 一种常用 的冲压方 法。当翻 孔高度较 高，一次 翻孔难 以达到要 求时，可 将平板毛 坯先进行 拉深，再 在拉深件 底部冲孔 后再翻孔 。其 工艺计算 过程是: 先计算允 许翻孔高 度h，然 后按零件 的要求高 度H及h确 定拉深
平板毛坯 翻孔预冲 孔直径d0 可以近似 地按弯曲 展开计算 。由图 （三)可 知：
图（三） 平板毛坯 翻孔计算 示意图
中性层
D1—翻孔 变化区直 径 r—翻孔 处内圆角 H—翻孔 ห้องสมุดไป่ตู้度 h—翻孔 处直段高 度
P3/7
D 1 d0
2
D1＝D ∵ ＋2r+
δ
＝ π r δ h 2 2
h=H-rδ
大小。翻 孔的变形 程度，一 般用坯料 预冲孔直 径d0与翻 孔后的平 均直径D （材料
中性层直 径）的比 值K0表 示，称为 翻孔系 数，即
K0＝d0/D
δ
δ
δ0
a) 平板 毛坯翻孔 形状示意 图
显然，翻 孔系数越 小，变形 程度越大 。翻孔系 数K0与竖 边边缘厚 度变薄量 的关 系可近似 的表达 为：
H= D 1 K0`
∴
+0.423r
+0.72
δ
D1K0 min
2
当翻孔高 度要求较 高，用平 板毛坯不 能直接翻 出所要的 高度时， 可采用加 热翻
孔、多次 翻孔(以 后各次的 翻孔，其 K0值应增 大15%20%)或拉 深后冲底 孔再翻孔
的工艺方 法。当 然，翻孔 高度也不 能过小 （一般H ﹥1.5r) 。如果H 过小，翻 孔后 回弹严 重，直径 和高度尺 寸误差大 。在工艺 上，一般 采用加热 翻孔或增 加翻孔 高度，然 后再切除 的方法。
几种常见 表（一） 材料的翻
孔系数
材料名称
白铁皮 软钢（δ=0.25～2mm) 软钢（δ=2～4mm) 黄铜H62（δ=0.5～4mm） 铝（δ=0.5～5mm） 硬铝合金
K0 0.70 0.72 0.78 0.68 0.70 0.89
翻孔系数
K0min 0.65 0.68 0.75 0.62 0.64 0.80
其极限值 为：
中性层
δ0
图（一） 翻孔
b) 在拉 深件底部 翻孔形状 示意图
中性层
K0
δ0=δ
K 0 min
δ0=δ
式中：
δ0—翻孔 后孔边缘 的壁厚； δ—翻边前 原始料 厚；
K0min—极 限翻孔系 数。（参 见表一）
可见，翻 孔系数越 小，坯料 边缘变薄 越严重。 当翻孔系 数减小到 使孔的边 缘濒 于拉裂时 (见图 二），这 种极限状 态下的翻 孔系数就 称为极限 翻孔系数 。下表给 出了一些 常见材料 的翻孔系 数和极限 翻孔系数 。
d0=D－ 2（H－ ∴ 0.43r0.72 δ）
根据翻孔 系数，校 核一次翻 孔可能达 到的翻孔 高度为:
如果将极 限翻孔系 数K0min代 入翻孔高 度公式， 便可求出 一次翻孔 的极限高 度， 即：
= D d0
H
+0.43r2 +0.72
δ
=+0.D243r1
d0
D
+0.72
δ
∵ K0= d 0 D
冲压模 具翻孔 预冲孔 的计算
一、
序言
翻孔是利 用模具把 板料的孔 缘翻成竖 边的冲压 加工方法 。翻孔主 要用于制 造出 与其他零 件的装配 部位，或 者是为了 提高零件 的刚度而 加工出特 定的形状 。利 用这种方 法可以加 工形状较 为复杂、 且具有良 好刚度和 合理空间 形状的立 体零
CRD
翻孔位置
图 (七) 制品 Yoke-430 翻孔
图
(八) 制 品YokeD16翻孔
图(九) 制品
FluxringDBC74翻 孔
翻孔位置 图
(十) 制品 YokeER70翻 孔
P6/7
翻孔位置
图(十 一) 制品 YokeESD25B G翻孔
图(十 二) 制品 BrktAS11625 L-D翻孔
预冲孔位 置
高度h1， 及预冲孔 直径d0。
δ
δ
中性层
P4/7
δ—翻边 前原始料 厚 d0—预冲 孔直径
δ
D—中性
中性层
层直径
δ
r—翻孔
处内圆角
H—翻孔
总高度
h—翻孔
高度
h1—拉深
高度
图（四） 在拉深件 底部翻孔 计算示意 图
注：
图四中AB 段弧长＝
π r δ 2 2
由图 （四）可 知：
翻孔高度
h D d0 r δ π r δ 2 2 2 2