翻邊工藝的案例
沖壓模具“翻邊”工藝詳解,你清楚了嗎？
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？
我們在預先加工好的孔或部分孔型的毛料上（有時也可不預先加工孔），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算公式及相關工藝要求數據如下：
公式：d=0.5~0.6T；d的取值與H成反比，d值小時，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為螺紋規格。
公式中d為預沖孔直徑
D1一翻邊孔內徑/凸模沖子
D2一翻邊豎邊直徑（按中心層計算）D一翻邊孔外徑H一翻邊孔高度
R一翻邊內半徑/凹模外半徑
L一翻邊孔中心距邊距
T一材料厚度
小螺紋孔翻邊數據如下：
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的不銹鋼進行M3翻邊，T=2.0的不銹鋼進行M4翻邊。
鋁板翻邊攻絲時要考慮螺紋所能承受的力。
外緣翻邊分外凸輪廓翻邊和內凹輪廓翻邊兩種型式；外凸輪廓的翻邊也稱壓縮類翻邊，內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——翻邊工藝
沖壓模具加工工藝的翻邊工藝
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沖壓件工序中翻邊工藝的特點是什么？
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。根據沖壓件邊緣的形狀和應力、應變狀態的不同，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與翻邊系數
1、沖壓件工藝中圓孔翻邊時的變形情況可以通過觀察變形前后網格的變化來進行分析，變形區坐標網格由扇形變成矩形，說明變形區材料沿切向伸長，越靠近孔口伸長越大，接近于線拉深狀態，是三向主應變中最大的主應變。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重。圓孔翻邊的主要危險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，K值越小，則變形程度越大。翻邊時孔邊不破裂所能達到的最小K值稱為極限翻邊系數，以〔K〕或Kmin表示，有時簡寫為K。極限翻邊系數與許多因素有關，主要包括以下幾種。
①材料的力學性能：塑性好的沖壓件材料，極限翻邊系數可以小些。
②沖壓件中孔的邊緣狀況：翻邊前孔邊表面質量高（無撕裂、無毛刺）時就有利于翻邊成形，極限翻邊系數可小些。因此，為了提高變形程度，有時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，即相對坯料厚度大時，在斷裂前材料的絕對伸長可以大些。因此，較厚材料的極限翻邊系數可以小些。
④凸模的形狀：球形（拋物線或錐形）凸模較平底凸模對翻邊有利，因為前者在翻邊時，孔邊圓滑地逐漸張開，所以極限翻邊系數可以小些。
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沖壓件加工工藝中翻邊的簡單介紹
五金沖壓件加工廠，加工不銹鋼沖壓件，機械配件沖壓件，各種金屬件，在沖壓加工中有許多工藝，例如裁切、拉伸、彎曲，旋壓，翻孔、翻邊等；今天要講的是 翻邊工序的簡單介紹；
沖壓件加工工藝翻邊按照變形性質可以分為伸長類翻邊和壓縮類翻邊兩大類；
伸長類翻邊 沿內凹且不封閉曲線進行的平面或者曲面翻邊都屬于這類翻邊，其共同的特點是坯料變形區主要在切邊拉應力作用下產生切向伸長變形，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。翻邊時由于應力在變形區分布不均勻而常導致翻邊后沖壓件的豎立邊高度，兩端高、中間低的現象。為了得到平齊的翻邊高度，翻邊前應對坯料的兩端輪廓線做一定修正；
伸長類曲面翻邊時，坯料底部中間位置易出現起皺現象，模具設計時應采用強力壓料裝置來防止，另外，為創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生過大的伸長變形甚至開裂，設計模具時應使凸模和頂料板形狀與工件相同，同時沖壓方向的選取應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行的平面或曲面翻邊均屬壓縮類翻邊，其特點為坯料變形區主要受切向壓應力，故成形時沖壓件容易起皺。
壓縮類平面翻邊變形類似于拉伸，由于翻邊時豎立邊緣的應力分布不均，翻邊后零件的豎邊高度會出現中間高而兩端低的現象。為了得到齊平的豎立邊，應對坯料的展開形狀加以修正。翻邊高度不大時可不修正。另外，當翻邊高度較大時，模具應設計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的失穩起皺，為防止起皺，凹模要適當修正，沖壓方向的選擇原則與伸長類翻邊時相同；
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展開 淺談橋形件的成形工藝
而翻邊成形工藝中塑性變形較拉延工藝差，在后續修邊、沖孔之后，容易出現回彈現象。但是，相對于拉延成形可節省材料、降低成本。
使用CAE 軟件進行分析發現，使用壓料檻（圖12）后，兩端頭的起皺現象明顯消除（圖 13）。實際生產出來的零件如圖 14 所示，材料利用率達到了68%。成品件如圖 15 所示，在檢具上檢測合格。
圖 12 壓料檻結構示意圖
圖 13CAE 分析結果
圖 14 成形后狀態圖
圖 15 零件檢具檢測
雖然翻邊成形工藝中零件塑性變形比拉延工藝少，但是零件上的小筋成形充分，有效防止成形后零件的回彈現象。另外壓料檻的應用消除了端頭的起皺缺陷。最終，使其達到了合格狀態。
結論
橋形件作為常見的沖壓加強件，采用翻邊成形工藝還是拉延工藝，需要根據零件的具體結構進行分析。本文通過對三個典型的橋形件工藝分析對比，總結出該類零件的成形工藝特點，希望對其他類似零件進行工藝策劃時有所啟發。該類零件從工藝上分析，采用拉延成形工藝，可以使其產生最大區域的塑性變形，防止后續修邊后零件回彈。但是，拉延工藝使零件的材料利用率降低到50%以下，對零件的成本控制影響較大。采用翻邊成形工藝，材料利用率可以達到約70%，較拉延工藝提高了近 20%。
采用翻邊成形工藝可以有效提高材料利用率，但是零件結構應該滿足：⑴零件兩端頭為開放式的，可以增加工藝補充（加壓料檻）防止零件起皺。⑵零件的兩個支腿角度應盡量平緩，防止中間位置聚料起皺。因為如果支腿較陡，成形時在凹模與頂出器作用下，毛坯料會在中間頂端位置聚集大量材料，從而形成起皺缺陷。
—— 來源：《鍛造與沖壓》 2019年第10期
展開 沖壓加工的翻邊工藝簡介
翻邊是指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊翻成豎立的直邊的沖壓工序，通俗的說就是：用翻邊模在有孔或無孔的板件或空心件上翻出直徑更大且成一定角度的直壁。翻邊屬于沖壓加工的成形工藝。
根據工件邊緣的形狀和應變狀態不同，翻邊工件可分為內孔翻邊和外緣翻邊；根據豎邊壁厚的變化情況，可分為不變薄翻邊和變薄翻邊；外緣翻邊又可分為外凸外緣翻邊和內凹外緣翻邊。
內孔翻邊主要的變形是坯料受切向和徑向拉伸，越接近孔邊緣變形越大，因此，內孔翻邊的失敗往往是邊緣拉裂，拉裂與否主要是取決于拉伸變形的大小。
外緣翻邊：外凸的外緣翻邊其變形性質、變形區應力狀態與不用壓邊圈的淺拉深一樣，其變形區主要是切向壓應力，變形過程中材料易起皺；內凹的外緣翻邊，其特點近似于內孔翻邊，變形區主要是切向拉伸變形，變形過程中材料邊緣易開裂。從變形性質來看，復雜形狀的零件的外緣翻邊是彎曲、拉深、內孔翻邊等的組合。
內孔翻邊的變形程度能通過各種材料的翻邊系數來查得；外緣翻邊的變形程度能通過材料的外緣翻邊允許的極限變形程度表來查得。只有充分了解了材料的各方面的性能，才能在實際沖壓加工中真正的提高生產效率，少出廢品，提高經濟效益。
本文來源：滄州惠豐汽車配件有限公司
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展開 側圍尾部翻邊棱線不順的原因分析及解決辦法
圖9 存在寬度落差的翻邊趕料
如果翻邊的角度不是垂直于棱線，也會存在翻邊趕料的情況，如圖10 所示，結果是一端棱線R 角符合設計狀態，而另一端由于趕料的原因發生棱線R 角小于設計值的情況。
圖10 非垂直棱線翻邊趕料
而本案例側圍尾部產品特征設計及沖壓工藝設計集合了以上兩種不利因素，再加上OP30 已經完成了一部分翻邊，部分棱線已經硬化，因此在OP40 完成了翻邊后，在翻邊寬度落差交匯處相應位置棱線上產生了凸點。為了印證這一分析，通過在OP40 翻邊前修改翻邊寬度，改變翻邊寬度落差交匯的位置，進行實踐驗證，如圖11 所示。驗證結果符合預期，消除了OP40 翻邊后在棱線上產生的凸點問題，如圖12所示。
圖11 翻邊寬度落差交匯位置修改
圖12 翻邊寬度落差交匯位置修改后的驗證結果
雖然此方案效果很好，但由于整車開發進度的原因，已經不允許產品進行設計變更。好在此時已經分析出問題的根本原因，為制定最終方案提供了思路。翻邊產生棱線凸點問題的根本原因是發生翻邊往一個方向趕料的情況，最終對策就是通過調整翻邊時序的方法抑制趕料，而此方法就是在公差允許的范圍內對產品進行微調，如圖13 所示。
圖13 產品微調
對翻邊凸凹模進行相應的調整，驗證結果符合預期，消除了OP40 翻邊后在棱線上產生的凸點問題，如圖14 所示。
圖14 產品微調后驗證結果
結束語
側圍尾部棱線不順的問題，既有產品工藝性設計缺陷的原因，也有沖壓工藝設計缺陷的原因。大多翻邊棱線不順的原因是翻邊往一個方向發生趕料的情況，因此在產品設計同步工程階段，要針對現有工藝條件，對產品工藝性缺陷進行相應的規避。
展開 沖壓工件，一直翻邊，咋辦？
G M 2 4 6 合金鑄鐵的采用鍍鈦， 鍍硬鉻等表面處理方式"
對于基體材質為C r12 M oV/S K D ll鍛件采用T D 覆層， P V C ，PVD等表面處理方式"
(3) 翻邊間隙小造成的拉毛,將翻邊模凸凹模間隙調整到合適值1 .0 5 一1 .1t
2 翻邊起皺
翻邊起皺問題在沖壓件內凹翻邊時常常出現, 由于板料在流動時向中間聚集造成, 多余的板料沒有辦法釋放, 導致起皺甚至疊料"這類問題除了跟模具間隙有關系外,還跟沖壓工藝有一定的關系, 當問題發生時除了要檢修模具之外, 還要考慮制件的工藝是否合理, 以及制件的起皺是否可以被接受"
解決對策:
(1) 調整模具間隙(適當調大翻邊間隙), 緩和起皺部位"
(2) 在起皺部位, 鉗工手工造出工藝凸包, 解決起皺問題"
3. 翻邊開裂
此類問題多數發生在帶有弧度的外圓翻邊, 造成開裂的原因是材料來不及補償進料; 另一種是由于模具間隙不均, 導致在某部位走料急劇而發生的開裂, 此時需要對模具進行打修"
解決對策:
(1) 調整模具間隙, 減緩開裂部位"
(2) 鉗工放大R 角, 調整板材的進料速度"
結論
翻邊缺陷產生的主要因素是:壓料芯的結構! 凸凹模的間隙! 模具結構設計是否合理! 模具表面清潔度! 模具表面光潔度! 翻邊鑲塊熱處理質量等方面"在設計開發制件時, 必須將以上因素全部考慮到位才能夠保證制件的品質.
展開 設計拉深五金沖壓件應該要注意哪些問題？
拉伸作為沖壓的主要工藝之一，得到了廣泛的應用。拉伸工藝可用于制造圓柱形、長方形、梯形、球形、圓錐形、拋線型等不規則形狀的薄壁五金沖壓件。如果與其他沖壓工藝相結合，還可以制造出更形狀更復雜的零件。
1、設計拉深五金沖壓件應盡量簡單、對稱，并且能一次拉深成形。在設計拉深件時，應注明必須保證外形或內形尺寸；
2、拉深五金沖壓件壁厚公差或變薄量不應超出拉深工藝壁厚變化規律，一般不變薄拉深工藝的筒壁最大增厚量為（0.2～0.3）t，最大變薄量為（0.1～0.18）t，其中t為板料厚度。
3、需多次拉深成形的工件（h＞0.5d），其內外壁上或帶凸緣拉深件的凸緣表面，應允許存在拉深過程中產生的壓痕。
4、在保證裝配要求的前提下，應允許拉深件側壁有一定的斜度。
5、零件圖上所有未注的尺寸，屬于自由尺寸，查公差表可按IT14級確定尺寸的公差，零件直徑方向的尺寸及高度方向的尺寸等符合拉深工序對零件公差等級的要求。
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展開 淺析沖壓件翻邊起皺、疊料、開裂的問題所在
在汽車車身沖壓件的設計中，兩次翻邊造型是一種非常常見的設計結構，起到增大零件匹配焊接搭接面以及提高零件強度等作用。但實際在沖壓件成形過程中，兩次翻邊結構經常會出現翻邊起皺、翻邊疊料以及翻邊開裂等缺陷，造成制件品質下降。某些汽車車身關鍵部位的沖壓件存在以上問題點時，會造成車身強度降低，甚至危及乘員安全。
在沖壓件設計中，通常采用的翻邊結構主要有三種：制件普通平板部位邊緣翻邊；制件折彎同時兩面的邊緣并向內翻邊；制件折彎同時兩面的邊緣均并向外翻邊。
對于折彎并向內的翻邊結構，我們通常采用的成形工藝是先折彎成形，后凸緣面翻邊成形。通常產生的制件缺陷是第二次翻邊導致凸緣面部位產生起皺。
折彎并向外的翻邊結構，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二次折彎部位料邊邊緣開裂缺陷。
造成沖壓件開裂的原因有很多，但是產生的根源在于開裂部位成形時拉伸程度超過了材料所能承受的強度極限，即成形過程材料流動的拉伸量超過了材料允許的最大拉伸率。
對用于沖壓生產所用的原材料，不存在材料拉伸。進行折彎或者翻邊成形時，緊貼模具凸模面的材料通常也不存在拉伸，所以對于兩次翻邊的結構，分析翻邊邊緣開裂風險時，只需要考慮翻邊邊緣的材料拉伸量是否超過了所選材料的最大伸長率。要分析沖壓件翻邊邊緣是否開裂，只需要計算分析拉伸量是否超過材料允許的最大拉伸率。
在實際產品零件設計過程中，凸緣面翻邊角度θ2與零件間的匹配關系相關聯，設計時進行調整的可行性很小。凸緣面翻邊R角R2要求取值盡量小，當R2值減去材料料厚值后約為2～5mm時，基本可滿足翻邊要求；且R2取值越小，可使凸緣面有效匹配面積越大，提高產品匹配質量。
展開 汽車縱梁類件的沖壓工藝優化
汽車沖壓零件模具設計的重點是在成形類模具上，因為成形工序是保證零件焊接幾何形狀及尺寸的主要工序，因此，一個零件在工藝設計前的工藝分析是至關重要的。本文通過對具有一定代表性的汽車縱梁進行工藝及結構分析，確定零件的成形工藝，利用AutoForm及UG為輔助工具，通過優化傳統工藝達到提升縱梁類產品質量的目的。
汽車縱梁具有材料厚、強度高、形狀復雜、表面質量要求高、回彈大等特點，是一個典型的U形結構件。在整個成形過程中，成形和翻邊工藝非常重要，下面以我公司CX62車型為例，介紹汽車縱梁的成形工藝及模具設計。
工藝現狀
⑴零件材料。
該汽車縱梁的零件材料為HC340/590DP，是加磷、料厚為1.8mm的超低碳鋼。屈服強度340MPa，抗拉強度590MPa的雙相鋼，在低碳或者超低碳中通過添加一定含量的磷、錳固溶強化元素來提高強度，同時這種鋼又具有較好的成形、強度性能，能夠滿足成形及使用安全的需要。零件圖如圖1所示。
⑵零件相關技術要求。
1）成形后的材料最薄處不能小于料厚的80%，變薄率最大20%。
2）制件必須避免縮頸、開裂、毛刺、扭曲、反彈等缺陷。
⑶零件的沖壓工藝分析。
零件有兩種沖壓工藝方案，一是落料+成形，二是拉延+修邊。對任何一個零件進行工藝分析時，都要在滿足質量、效率、安全、穩定、方便的前提下，盡量的降低成本，因此，優先考慮的是落料+成形工藝。
圖1 零件圖
圖2 零件截面
零件兩端頭為開放式造型，具備成形工藝的前提條件。另外，該零件的多個截面均為U形截面，且零件的深度方向深度較深、高低落差較大（圖2），如果采用拉延工藝，將導致產品兩側產生反彈、反弧和扭曲。
展開 柔性薄膜壓力傳感器在模具間隙測量中的應用
案例一
圖1為某車型上邊梁翻邊時在交刀部位材料發生流動，應變不徹底導致應力殘留，翻邊完成后應力釋放，制件出現凹坑。OP30模具工藝為翻邊凸模擴張結構，壓料區域為側壁壓料，懸空側壁抗起皺能力差，由于制件深度較深，存在不均勻拉力，極易產生剪應力造成制件褶皺，同時該翻邊整形工藝為OP30序、OP40序模具交刀翻整（圖2）。
圖1 材料發生流動導致凹坑
圖2 交刀翻整
圖3 壓料芯產生強壓狀態
案例二
某車型前門外板門把手部位拉延工序出現凹坑難以消除，依靠鉗工調試時對二序壓料芯增加型面冷補焊0.3mm 硅鋼片（圖4），制作30mm×50mm 的強壓區域，利用二序對型面的強壓，對制件坑進行修復，緩解制件坑。
通過型面的強壓對于制件的面品問題能夠快速、有效的消除/緩解制件坑、皺等面品問題，但是在實際問題解決過程中，針對此類問題往往通過經驗豐富的鉗工在調試時通過經驗去嘗試性增加強壓，一般采用一次性補焊過量，通過在線調試驗證，結合藍丹研合，得到最優的強壓區域。此過程模具作業空間受限(圖5)，強壓區域難以使用常規壓力測量工具進行測量記錄，導致無法快速的利用前期調試經驗，因無前期經驗參考，此環節暴露出強壓區域制作時經驗性強、強壓區補焊高度無依據，調試周期長以及后期強壓區域狀態變化后難以快速地恢復。
圖4 增加硅鋼片
圖5 空間狹小且作業壓力大，無法使用常規工具測量壓力
強壓區域的測量
在模具設計人員設計好模具的間隙后，因無法定量檢測間隙，只能在裝配好模具的情況下，試沖來驗收和修正模具，這顯然是以經驗為基礎。若可實現強壓區域的測量，即可通過測量實際壓力值與理論壓力值對比，或通過仿真軟件對故障區域壓力的模擬，快速找到問題發生真因，指導實際調試過程中的模具調整，能夠縮短模具調試周期或復發故障的處理時間。
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