浅析钣金折弯构件工艺设计

〇 引言

钣金构件加工通常指的是针对厚度小于等于6 m m 的金属 薄板实施综合冷加工的一种工艺，其中包括冲、剪/切、拉伸、折 弯、等基本工序。折弯加工是钣金构件加工的常用工艺，板料 折弯设备上下模的结构及尺寸对折弯零件外形尺寸及结构具 有很大的制约性，因此设计零件结构时，需要对这些因素给予 充分考虑，确保零件生产满足加工工艺要求。

1 弯曲件定义解析

弯曲作为一种板料成形的基本形式，在金属材料加工中应 用比较普遍，钣金构件设计中比较常用的零件即为弯曲件。通 常情况下，模具设计生产效率受弯曲件工艺影响较大，弯曲件 良好的工艺性能，不仅可使钣金加工质量得到提高，同时也起 到模具设计及制造简化的作用，生产效率得到提高，生产成本 大大降低。一般情况下，模具及弯机会对弯曲件截面产生约 束 ，所以确保弯曲件工艺性能良好是影响模具成型效果的重要 因素。

2 构件设计需要考虑的基本因素

2.1 内弯角的大小

钣金折弯生产中，一定厚度的材料，其外层在拉应力的作 用下，弯曲半径与拉应力成反比关系，即半径越小，拉应力就越 大。在外层材料所受拉应力超出允许范围、且弯曲半径较小的 情况下，工件很容易发生纹裂或者折断现象。因此在设计弯曲 构件时，为了使零件工艺性保持良好，需要对折弯内角的角度 与半径进行合理选择，避免弯角的半径过小而导致拉应力变 大 ，损坏加工零件。

2.2 工 艺 槽 、孔 及 缺 口 设 计

2.2.1 工艺槽的设计

设计工艺槽需要注意的是，在钣金加工材料为内嵌式弯曲 边时，设计长度：

L^fl + r + 13/2

(i 为折弯长度;为折弯半径 ；r 为薄板材料的厚度；13 为工艺缺口或者槽的宽度）

2.2.2 成角度工艺孔设计

为了确保钣金加工成品构件外表美观，需要对角度的牢固 性给予考虑。通常在成交顶端设计工艺孔，以材料的实际应用 为出发点，或者以数据模板特定数值为依据进行孔的直径范围 设计。在设计钣金构件过程中，假如没有其他特殊要求，且需 要设计角度工艺时，可以惯用的参考数据为参考依据。

2 . 2 . 3 弯边高度设计

实际操作过程中，材料弯边通常有第一、二、三道，甚至多 道弯边，在进行钣金构件设计中，所遇到的要求形式多样，不管 要求复杂还是简单，都需要高度重视首道弯边，W lmin表示首 道弯边的最小高度，下模V 型槽口宽直接关联着弯边高度:计算公式如下：

Wlmin& V/2sin(A/2)

(Wlmin为首道弯边的最低高度;V 为 V 型槽的槽口宽 度;A 为折弯的角度）

在设计第二道弯边的高度时，应当对以下两种因素给予考 虑:二道弯边高度应大于上模体刃口尺寸;二道弯边的高度应 大于首道弯边高度，并且通常两弯边应当形成45°以下角。同 理，第三道弯边的最小设计高度应当比第二道的弯边高度大; 针对多道弯边的零件加工，应结合实际情况灵活组合以上几种 折弯进行多道弯边的设计。

3 钣金构件工艺设计优化策略

3 . 1 改 进 工 艺 角 度 ，提 高 工 艺 设 计

在钣金加工生成中，工件加工理想形状难以直接实现，该 问题的解决办法为可尝试改进工艺措施，将两个构件合成为完 整弯件，中间部位采取直边连接，弯形完成后再进行冲切，制成 两个工件。加工工艺的改进，可有效控制与把握材料的延伸 率，计算长度的精确性得到提高。相 对 弯 曲 的 半 径 为 = 30/3 = 10的情况下，比例值较大，缩小板料变形的程度;板料的 中性层两边纯弹性及塑性的变形区域总的变形中弹性变形的 比例较小，造成材料角度及尺寸回弹。即：

R/T = 30/3 = 10

( 为折弯半径;r 为板材厚度）

这一现状的改变，需要加工工艺优化改进来实现，可在材 料加工时，对下料的两边材料实施互相牵制，有效避免下料滑 动与变形等问题的发生。

3 . 2 加 工 模 具 角 度 的 改 进

模具的改进是钣金构件工艺设计的效果提升的重要途径。 其优势在于模具的改进可直接提高加工件成型质量及成型效 果。加工模具改进时，需要科学分析并充分把握拟加工构件的 实际构造。比如改进钣金构件工艺设计的模具时，可采取弯曲 切断复合模具，该模具的使用，可使钣金弯曲精度、切料准确度 等得到提高，同时具有成产成本低廉、卸料方便等优势。

4 结语

为了确保钣金构件的美观性及弯形精度、提高钣金构件加 工效率，设计钣金构件工艺时需要灵活掌握影响因素，改进加 工工艺及加工模具角度，促进钣金构件工艺设计效果的提升， 为设计生产出高规格、高质量的钣金构件、满足社会发展需求 提供有力保障。