翻邊工藝
關(guān)注創(chuàng)建者：模具設(shè)計(jì)學(xué)習(xí) 創(chuàng)建時(shí)間：2019-04-08
翻邊工藝的實(shí)例教程
今天帶大家來了解一下沖壓模具的“翻邊工藝”。
翻邊工藝是什么？
我們?cè)陬A(yù)先加工好的孔或部分孔型的毛料上（有時(shí)也可不預(yù)先加工孔），依靠材料的位伸變形沿一定的曲線翻成豎邊的沖壓方法，就叫做“翻邊”，分圓孔翻邊和外緣翻邊。
由于是通過對(duì)材料的拉伸成形，故其成形主要受材料延伸率大小的限制。翻邊主要用來柳合、過孔、攻絲等之用途。
圓孔翻邊的模具與計(jì)算公式及相關(guān)工藝要求數(shù)據(jù)如下：
公式：d=0.5~0.6T；d的取值與H成反比，d值小時(shí)，H值就大。
D=D1+（D-D1）=D1+1.3T；為了保證翻邊D的垂直度，在一般情況下D≤D1+1.3T。
H=+0.43R+0，72T；翻邊高度H（取決于翻邊金屬的體積）通常為1.7T~1.9T。
L=+2.5T；M為螺紋規(guī)格。
公式中d為預(yù)沖孔直徑
D1一翻邊孔內(nèi)徑/凸模沖子
D2一翻邊豎邊直徑（按中心層計(jì)算）D一翻邊孔外徑H一翻邊孔高度
R一翻邊內(nèi)半徑/凹模外半徑
L一翻邊孔中心距邊距
T一材料厚度
小螺紋孔翻邊數(shù)據(jù)如下：
工藝要求：
翻邊孔高度H≥3P；P為螺紋牙距。翻邊同一平面的孔距公差為≥±0.15。
不推薦使用T=1.5mm的不銹鋼進(jìn)行M3翻邊，T=2.0的不銹鋼進(jìn)行M4翻邊。
鋁板翻邊攻絲時(shí)要考慮螺紋所能承受的力。
外緣翻邊分外凸輪廓翻邊和內(nèi)凹輪廓翻邊兩種型式；外凸輪廓的翻邊也稱壓縮類翻邊，內(nèi)凹輪廓的翻邊也稱伸長類翻邊，見下圖：
說明：R一制件翻邊后圓角半徑；
b-翻邊前的半徑與翻邊后的半徑之差；
R+b、R-b一制件翻邊前（毛坯）的圓角半徑
好了，這篇文章就到這里了哦，關(guān)于翻邊工藝，還有朋友們有什么疑問呢？歡迎在下面留言！
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展開 沖壓模具加工工藝的翻邊工藝
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沖壓模具加工工藝的翻邊工藝
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在沖壓件加工中，有很多種沖壓工藝，今天我們講的是翻邊工藝，“翻邊”是在沖壓件模具的作用下，將坯料的孔邊緣或外邊緣翻成豎立直邊的成形方法。根據(jù)沖壓件邊緣的形狀和應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)的不同，翻邊可以分為圓孔翻邊和外緣翻邊，也可分為伸長類翻邊和壓縮類翻邊等。
一、沖壓件圓孔翻邊的變形特點(diǎn)與翻邊系數(shù)
1、沖壓件工藝中圓孔翻邊時(shí)的變形情況可以通過觀察變形前后網(wǎng)格的變化來進(jìn)行分析，變形區(qū)坐標(biāo)網(wǎng)格由扇形變成矩形，說明變形區(qū)材料沿切向伸長，越靠近孔口伸長越大，接近于線拉深狀態(tài)，是三向主應(yīng)變中最大的主應(yīng)變。同心圓之間的距離變化不明顯，即其徑向變形很小，徑向尺寸略有減小。豎邊的壁厚有所減薄，尤其在孔口處減薄較為嚴(yán)重。圓孔翻邊的主要危險(xiǎn)在于孔口邊緣被拉裂，破裂的條件取決于變形程度的大小。
2、沖壓件工藝中圓孔翻邊的變形程度以翻邊前孔徑d與翻邊后孔徑D的比值K來表示，K稱為翻邊系數(shù)，K值越小，則變形程度越大。翻邊時(shí)孔邊不破裂所能達(dá)到的最小K值稱為極限翻邊系數(shù)，以〔K〕或Kmin表示，有時(shí)簡(jiǎn)寫為K。極限翻邊系數(shù)與許多因素有關(guān)，主要包括以下幾種。
①材料的力學(xué)性能：塑性好的沖壓件材料，極限翻邊系數(shù)可以小些。
②沖壓件中孔的邊緣狀況：翻邊前孔邊表面質(zhì)量高（無撕裂、無毛刺）時(shí)就有利于翻邊成形，極限翻邊系數(shù)可小些。因此，為了提高變形程度，有時(shí)采用先鉆孔再翻邊或整修沖孔邊緣后再翻邊的工藝手法。
③翻邊的孔徑d和材料厚度δ的比值（d/δ）越小，即相對(duì)坯料厚度大時(shí)，在斷裂前材料的絕對(duì)伸長可以大些。因此，較厚材料的極限翻邊系數(shù)可以小些。
④凸模的形狀：球形（拋物線或錐形）凸模較平底凸模對(duì)翻邊有利，因?yàn)榍罢咴?em>翻邊時(shí)，孔邊圓滑地逐漸張開，所以極限翻邊系數(shù)可以小些。
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沖壓件加工工藝翻邊按照變形性質(zhì)可以分為伸長類翻邊和壓縮類翻邊兩大類；
伸長類翻邊 沿內(nèi)凹且不封閉曲線進(jìn)行的平面或者曲面翻邊都屬于這類翻邊，其共同的特點(diǎn)是坯料變形區(qū)主要在切邊拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生切向伸長變形，因此沖壓件邊緣容易拉裂。
伸長類平面翻邊變形類似于翻孔。翻邊時(shí)由于應(yīng)力在變形區(qū)分布不均勻而常導(dǎo)致翻邊后沖壓件的豎立邊高度，兩端高、中間低的現(xiàn)象。為了得到平齊的翻邊高度，翻邊前應(yīng)對(duì)坯料的兩端輪廓線做一定修正；
伸長類曲面翻邊時(shí)，坯料底部中間位置易出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用強(qiáng)力壓料裝置來防止，另外，為創(chuàng)造有利于翻邊的條件，防止中間部位過早地翻邊面引起豎立邊產(chǎn)生過大的伸長變形甚至開裂，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)使凸模和頂料板形狀與工件相同，同時(shí)沖壓方向的選取應(yīng)保證翻邊作用力在水平方向上的平衡；
壓縮類翻邊 沿外凸的不封閉的曲線進(jìn)行的平面或曲面翻邊均屬壓縮類翻邊，其特點(diǎn)為坯料變形區(qū)主要受切向壓應(yīng)力，故成形時(shí)沖壓件容易起皺。
壓縮類平面翻邊變形類似于拉伸，由于翻邊時(shí)豎立邊緣的應(yīng)力分布不均，翻邊后零件的豎邊高度會(huì)出現(xiàn)中間高而兩端低的現(xiàn)象。為了得到齊平的豎立邊，應(yīng)對(duì)坯料的展開形狀加以修正。翻邊高度不大時(shí)可不修正。另外，當(dāng)翻邊高度較大時(shí)，模具應(yīng)設(shè)計(jì)防止起皺的壓料裝置；
壓縮類曲面翻邊的主要問題是變形區(qū)的失穩(wěn)起皺，為防止起皺，凹模要適當(dāng)修正，沖壓方向的選擇原則與伸長類翻邊時(shí)相同；
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翻邊工藝的最新內(nèi)容
其中，內(nèi)孔的尺寸是Φ44.7mm, 采用圓孔翻邊沖壓的工藝進(jìn)行加工。板料的內(nèi)孔預(yù)制尺寸依據(jù)文獻(xiàn)[5]的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，得到預(yù)制內(nèi)孔徑為Φ22.187mm。沖壓模具的凸模直徑大小為Φ44.2mm, 凹模直徑的尺寸依據(jù)凸凹模間隙的大小來定，根據(jù)圖1所示的尺寸建立有限元模型，見圖2。
圖1 產(chǎn)品RPS 點(diǎn)及匹配區(qū)域示意圖
工藝規(guī)劃
全鋁封閉自動(dòng)線生產(chǎn)方式
工藝規(guī)劃為4 序：OP10 拉延→OP20 修邊、沖孔、側(cè)修邊→OP30修邊、側(cè)修邊、翻邊→ OP40翻邊、整形。工藝規(guī)劃簡(jiǎn)圖如圖2 所示。
構(gòu)造翻邊模板安裝工藝流程
施工放線→放置焊接好構(gòu)造翻邊定位鋼筋→組裝構(gòu)造翻邊內(nèi)側(cè)模板→內(nèi)側(cè)模板就位并調(diào)整位置→放置外側(cè)模板就位并調(diào)整位置→校正模板→構(gòu)造翻邊陽角螺桿一端用山型卡及螺母收緊→安裝工具化鋼筋卡箍→檢查驗(yàn)收→混凝土澆筑
構(gòu)造翻邊模板安裝工藝流程
施工放線→放置焊接好構(gòu)造翻邊定位鋼筋→組裝構(gòu)造翻邊內(nèi)側(cè)模板→內(nèi)側(cè)模板就位并調(diào)整位置→放置外側(cè)模板就位并調(diào)整位置→校正模板→構(gòu)造翻邊陽角螺桿一端用山型卡及螺母收緊→安裝工具化鋼筋卡箍→檢查驗(yàn)收→混凝土澆筑
為此，在設(shè)計(jì)外板翻邊工序時(shí)，對(duì)外板的輪廓需向外做過翻邊工藝處理。轉(zhuǎn)角等特征線部位補(bǔ)償設(shè)定為O l～0.2mm，一般部位補(bǔ)償為0.3～O.Smm，若是滾邊機(jī)器人包邊，變化的補(bǔ)償量要稍小→ 些，補(bǔ)償值一般控制在0～0.2mm范自內(nèi)。
構(gòu)造翻邊模板安裝工藝流程
施工放線→放置焊接好構(gòu)造翻邊定位鋼筋→組裝構(gòu)造翻邊內(nèi)側(cè)模板→內(nèi)側(cè)模板就位并調(diào)整位置→放置外側(cè)模板就位并調(diào)整位置→校正模板→構(gòu)造翻邊陽角螺桿一端用山型卡及螺母收緊→安裝工具化鋼筋卡箍→檢查驗(yàn)收→混凝土澆筑
折彎并向外的翻邊結(jié)構(gòu)，通常有兩種成形方式：一種是拉延后翻邊工藝，采用此種工藝的制件在后翻邊的凸緣面上易出現(xiàn)翻邊起皺缺陷；另一種成形方式是先一次翻邊后再二次折彎成形工藝，采用此種工藝的沖壓件在先翻邊的凸緣面上易出現(xiàn)二次折彎部位料邊邊緣開裂缺陷。
目前，關(guān)于Al-Mg-Si合金板材的彎曲性能研究的不多，尤其是合金成分以及熱加工工藝對(duì)翻邊性能的影響。
圖2 側(cè)圍尾部翻邊工藝排布
在OP40 完成位置2 的翻邊時(shí)，因?yàn)槲恢? 已經(jīng)完成翻邊，在沖壓方向已經(jīng)產(chǎn)生了負(fù)角，所以O(shè)P40的凸模需要設(shè)計(jì)活動(dòng)凸模，以便OP30 工序零件能夠在OP40 凸模上定位。
討論結(jié)論為：缺陷部位翻邊位置未拉延到位，在OP30 進(jìn)行翻邊整形，工藝排布存在風(fēng)險(xiǎn)。之后，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)OP10 ～30 工序制件狀態(tài)確認(rèn)，OP10、OP20 均無面品凹坑，OP30 整形后單件對(duì)應(yīng)位置問題復(fù)現(xiàn)，如圖3 所示。
圖3 OP10、OP30 對(duì)比
模具結(jié)構(gòu)排查：(1）凸模基準(zhǔn)確認(rèn)。凸模基準(zhǔn)對(duì)應(yīng)位置型面排查，整體光潔、型面平順，基準(zhǔn)無問題。
