钣金折弯人员必备知识

 

折弯中常遇见的问题

作为一名钣金行业折弯机操作工来说，对一些基础知识必须要知道。当然折弯操作工要会看工件图纸这是首要条件，同时在这个岗位工作经验也很重要。折弯机械设备类型很多，但一些设备基本结构和工作原理也是要懂得。

对于在工作中折弯工艺的学习，首先应该从基础知识先了解。

1、折弯模具的选择

折弯模具按折弯工艺分为标准模具和特殊折弯模具。在标准的折弯情况下（直角和非直角折弯）折弯时一般都是用标准模具，折弯一些特殊的结构件（如：段差折弯、压死边等）时采用特殊模具。另外折弯不同厚度板料时，对折弯下模具的开口尺寸“V”形槽尺寸选择有所不同。一般所选用“V”形槽开口尺寸为板材厚度的6-10倍（0.5~2.6mm为6t、3~8mm为8t、9~10mm为10t、12mm以上为12t）。当板材较薄时选择取向于小数，板材较厚时取向于大数。如：折弯2mm板时可选用12mmV槽即可。标准的折弯一般所弯的角度不小于90度，标准的折弯机模具上模和下模的尖角通常为88度。在不标准的折弯情况下，可选择不同的上模具形状，可折弯板材不同的角度和形状。若特殊的形状板金件，可要选择特殊的折弯模具成形折弯。

      特殊模具折弯图

2、模具的分段

通常折弯机模具标准长度为835mm一段，原则上只可折弯大尺寸的工。如果将模具分割为长短不同的小段，通过不同的模具长度自由组合，就可方便于不同长短的盒形工件或箱体等折弯。在行业内对折弯模具的分段有一个标准的分割尺寸，如：标准分割835分段：100（左耳），10，15，20，40，50，200，300，100（右耳）=835mm。当然也可按用户的要求分割。

                折弯模具分段图

3、折弯力的计算

如果我们要折弯一件比较大以及板材比较厚的板材时，先要了解所需的折弯吨位力。那么我们可以通过计算得出折弯所需的吨位（建议工件折弯的所需压力在设备额定吨位的80%以内），通过计算我们也可确定折弯所需的吨位设备，模具V槽合理的选择而对折弯力也有影响。计算方法如下：

计算公式：

                     

    P = 折弯力（KN）

L = 板料长度(M)

T = 材料抗拉力(软钢: 45Kg/mm2)

S = 板材厚度(mm)

V = 下模宽度(mm)

■例：以折弯2米长，3毫米厚的软钢板为例计算它的折弯力：T = 材料抗拉力(软钢:45KN/mm2)

  P= 1.42xLxTxs2/1000xV

       =1.42x2000x450x9/1000x24

       =11502000/24000

       =479.25KN

       =48 吨

    在折弯的过程中，除了我们标准的折弯方法外，还会经常遇到一些特殊的折弯工艺要求。这主要看产品的设计而言，下面列举比较特殊以及常见的例子：

1、折弯件的最小弯曲半径

材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。常用材料的最小弯曲半径见下表。

常用金属材料最小折弯半径列表

l弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚。

lt为材料壁厚，M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。

2、弯曲件的直边高度

2.1一般情况下的最小直边高度要求

弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按要求：h＞2t。

2.1弯曲件的直边高度最小值

2.2特殊要求的直边高度

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，弯好后再加工到需要尺寸；或者在弯曲变形区内加工浅槽后，再折弯（如下图所示）。

2.2特殊情况下的直边高度要求

2.3弯边侧边带有斜角的直边高度

当弯边侧边带有斜角的弯曲件时，侧面的最小高度为：h=（2～4）t＞3mm

2.3弯边侧边带有斜角的直边高度

2.4折弯件上的孔边距

孔边距：先冲孔后折弯，孔的位置应处于弯曲变形区外，避免弯曲时孔会产生变形。孔壁至弯边的距离见表下表。

       折弯件上的孔边距

2.5局部弯曲的工艺切口

2.51折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置

局部弯曲某一段边缘时，为了防止尖角处应力集中产生弯裂，可将弯曲线移动一定距离，以离开尺寸突变处（图 a)，或开工艺槽（图 b)，或冲工艺孔（图4c) 。注意图中的尺寸要求：S≥R ；槽宽k≥t；槽深L≥ t+R+k/2。

                   局部弯曲的设计处理方法

2.52当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式

当孔在折弯变形区内时，采用的切口形式示例。

切口形式示例

a) 带斜边的折弯边应避开变形区

       带斜边的折弯边应避开变形区

b) 打死边的设计要求

    打死边的死边长度与材料的厚度有关。如下图所示，一般死边最小长度L≥3.5t+R。

其中t为材料壁厚，R为打死边前道工序（如下图右所示）的最小内折弯半径。

死边的最小长度L

c) 设计时添加的工艺定位孔

为保证毛坯在模具中准确定位，防止弯曲时毛坯偏移而产生废品，应预先在设计时添加工艺定位孔，如下图所示。特别是多次弯曲成形的零件，均必须以工艺孔为定位基准，以减少累计误差，保证产品质量。

                   多次折弯时添加的工艺定位孔

d) 标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性

       弯曲件标注示例

如上图所示所示， a先冲孔后折弯，L尺寸精度容易保证，加工方便。b和c如果尺寸L精度要求高，则需要先折弯后加工孔，加工麻烦。

e) 弯曲件的回弹

   影响回弹的因素很多，包括：材料的机械性能、壁厚、弯曲半径以及弯曲时的正压力等。

①、折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。

②、从设计上抑制回弹的方法示例

弯曲件的回弹，目前主要是由生产厂家在模具设计时，采取一定的措施进行规避。同时，从设计上改进某些结构促使回弹角简少如下图所示：在弯曲区压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，也有利于抑制回弹。

                     设计上抑制回弹的方法示例

以上的几种方法都是在生产过种中折弯经常遇到的问题，仅给大家作个参考，主要还是根据实际生产情况对遇到的问题作出正确的处理方法。

钣金件折弯工程师手册

钣金的折弯

是指改变板材或板件角度的加工。如将板材弯成V形，U形等。一般情况下，钣金折弯有两种方法:一种方法是模具折弯，用于结构比较复杂，体积较小、大批量加工的钣金结构；另一种是折弯机折弯，用于加工结构尺寸比较大的或产量不是太大的钣金结构。这两种折弯方式有各自的原理，特点以及适用性。

模具折弯：

对于年加工量在5000件以上，零件尺寸不是太大的结构件（一般情况为300X300），加工厂家一般考虑开冲压模具加工。

1常用折弯模具

常用折弯模具，如下图。为了延长模具的寿命，零件设计时，尽可能采用圆角。

过小的弯边高度，即使用折弯模具也不利于成形，一般弯边高度L≥3t（包括壁厚）。

台阶的加工处理办法

一些高度较低的钣金Z形台阶折弯，加工厂家往往采用简易模具在冲床或者油压机上加工，批量不大也可在折弯机上用段差模加工，如下图所示。但是，其高度H不能太高，一般应该在（0～1.0）t，如果高度为（1.0～4.0）t，要根据实际情况考虑使用加卸料结构的模具形式。

这种模具台阶高度可以通过加垫片进行调整，所以，高度H是任意调节的，但是，也有一个缺点，就是长度L尺寸不易保证，竖边的垂直度不易保证。如果高度H尺寸很大，就要考虑在折弯机上折弯。

折弯机分普通折弯机和数控折弯机两种。由于精度要求较高，折弯形状不规则，通信设备的钣金折弯一般用数控折弯机折弯，其基本原理就是利用折弯机的折弯刀(上模)、V形槽(下模)，对钣金件进行折弯和成形。

优点:装夹方便，定位准确，加工速度快；

缺点:压力小，只能加工简单的成形，效率较低。

成形基本原理

成形基本原理下图所示：

折弯刀（上模）

折弯刀的形式如下图所示，加工时主要是根据工件的形状需要选用，一般加工厂家的折弯刀形状较多，特别是专业化程度很高的厂家，为了加工各种复杂的折弯，定做很多形状、规格的折弯刀。

下模一般用V=6t（t为料厚）模。

影响折弯加工的因素有许多，主要有上模圆弧半径、材质、料厚、下模强度、下模的模口尺寸等因素。为满足产品的需求，在保证折弯机使用安全的情况下，厂家已经把折弯刀模系列化了，我们在结构设计过程中需对现有折弯刀模有个大致的了解。见下图左边为上模，右边为下模。

折弯加工顺序的基本原则：

（1）由内到外进行折弯；

（2）由小到大进行折弯；

（3）先折弯特殊形状，再折弯一般形状；

（4）前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉。

目前的折弯形式一般都是如下图所示：

2折弯半径

钣金折弯时，在折弯处需有折弯半径，折弯半径不宜过大或过小，应适当选择。折弯半径太小容易造成折弯处开裂，折弯半径太大又使折弯易反弹。

各种材料不同厚度的优选折弯半径（折弯内半径）见下表

上表中的数据为优选的数据，仅供参考之用。实际上，厂家的折弯刀的圆角通常都是0.3，少量的折弯刀的圆角为0.5。

对于普通的低碳钢钢板、防锈铝板、黄铜板、紫铜板等，内圆角0.2都是没有问题的，但对于一些高碳钢、硬铝、超硬铝，这种折弯圆角就会导致折弯断裂，或者外圆角开裂。

3折弯回弹

回弹角Δα=b-a

式中  b——回弹后制件的实际角度；

a—模具的角度。

回弹角的大小

单角90 o自由弯曲时的回弹角见下表。

影响回弹的因素和减少回弹的措施

（1）材料的力学性能  回弹角的大小与材料的的屈服点成正比，与弹性模量E成反比。对于精度要求较高的钣金件，为了减少回弹，材料应该尽可能选择低碳钢，不选择高碳钢和不锈钢等。

（2）相对弯曲半径r/t 越大，则表示变形程度越小，回弹角Δα就越大。这是一个比较重要的概念，钣金折弯的圆角，在材料性能允许的情况下，应该尽可能选择小的弯曲半径，有利于提高精度。特别是注意应该尽可能避免设计大圆弧，如下图所示，这样的大圆弧对生产和质量控制有较大的难度：

4一次折弯的最小折弯边计算

L形折弯的折弯时的起始状态如下图所示:

Z形折弯的折弯时的起始状态如下图所示

不同材料厚度的钣金Z形折弯对应的最小折弯尺寸L如下表所示：