【知识积累】钣金件结构设计规范之折弯

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折弯的定义：

金属板材的弯曲和成型是在弯板机上进行的，将要成型的工件放置在弯板机上，用升降杠杆将制动蹄片提起，工件滑动到适当的位置，然后将制动蹄片降低到要成型的 工件上，通过对弯板机上的弯曲杠杆施力而实现金属的弯曲成型。

钣金折弯设计时需要注意哪些事项？

（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。

序号	材      料	最小弯曲半径
1	08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2	0.4t
2	15、20、Q235、Q235A、15F	0.5t
3	25、30、Q255	0.6t
4	1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷轧)	0.8t
5	45、50	1.0t
6	55、60	1.5t
7	65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS302	2.0t

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

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）

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

（3）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。

（4）局部弯曲的工艺切口；

①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c) 。注意图中的尺寸要求：S≥R ；槽宽k≥t；槽深L≥ t+R+k/2。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！

②当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式，如图所示；

（5）带斜边的折弯边应避开变形区

（6）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。

（7）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。

（8）标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性；如图所示

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。

（9）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。