钣金件翻边孔设计、制作、不良原因分析

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1、管理号码ENGINEERINGREPORT裁决P/LGr长分类code关联code1)2)3)4)5)检查model(chassis)EVENT名制作者附属考试种类制作者检查期间不良现象制作日1)2)3)1)2)题目概要相关部门指示事项签名QA保存时间担当制造资材副总经理ER-MM-080002翻边知识简介LGENPMECH.R&D杨勇富2008.02.28LGENPR&D005(REV:0)一.内孔翻边二.外缘翻边三.变薄翻边四.翻边模结构五.翻边不良模式与分析1.翻边的概念一.内孔翻边翻边是在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法，根据坯料的边缘状态和应力、应变状态的不

2、同，翻边可以分为内孔翻边和外缘翻边，也可分为伸长类翻边和压缩类翻边。2.圆孔翻边1）圆孔翻边的变形特点与变形程度将画有距离相等的坐标网格（图1.1.1a）的坯料，放入翻边模内进行翻边（图1.1.1c）。翻边后从图1.1.1b所示的冲件坐标网格的变化可以看出：坐标网格由扇形变为矩形，说明金属沿切向伸长，愈靠近口伸长越大。同心圆之间的距离变化不明显，即金属在径向变形很小。竖边的壁厚有所减薄，尤其在孔口处减薄较为明显。由此不难分析，翻孔时坯料的变形区是d和D1之间的环形部分。变形区受两向拉应力—切向拉应力σ1和σ3的作用（图1.1.1c）;其中切向拉应力是最大主应力。在坯料孔口处，切向拉应力达到最大

3、值。因此，圆孔翻边的成型障碍在于孔口边缘被拉裂。破裂的条件取决于变形程度的大小。变形程度以翻边前径d与翻边后孔径D的比值K来表示，即：K=d/D一.内孔翻边图1.1.1圆孔翻边时的应力与变形情况K称为翻边系数，K值愈小，则变形程度愈大。翻边时孔边不破裂所能达到的最小K值，称为极限翻边系数。表1.1.2所列的是低碳钢圆孔翻边的极限翻边系数。对于其它材料，按其塑性情况，可参考表列数值适当增减。从表中的数值可以看出，影响极限翻边系数的因素很多，除材料塑性外，还有翻边凸模的形式孔的加工方法及预制的孔径与板料厚度的比值（体现工序件相对厚度的影响）。一.内孔翻边翻边凸模形状底孔加工方法材料相对厚度d/t1

4、00503520151086.5531球头凸模钻孔去毛刺0.700.600.520.450.400.360.330.310.300.250.20冲孔模冲孔0.750.650.570.520.480.450.440.430.420.42-平头凸模钻孔去毛刺0.800.700.600.500.450.420.400.370.350.300.25冲孔模冲孔0.850.750.650.600.550.520.500.500.480.47-表1.1.2低碳钢圆孔的极限翻边系数Kmin一.内孔翻边2）翻边的工艺计算（1）平板坯料翻边的工艺计算在进行翻边之前，需要在坯料上加工出待翻边的孔，其孔径d按弯曲展开

5、的原则求出，即d=D-2(H-0.43r-0.72t)(1.2.2)式中符号均表示图1.2.1中竖边高度则为H=(D-d/2)+0.43r+0.72t或H=D/2(1-K)+0.43r+0.72t如以极限翻边系数Kmin代入，便求出一次翻边可达到的极限高度为HMax=D/2(1-KMin)+0.43r+0.72t(1.2.3)图1.2.1平板坯料翻边尺寸计算一.内孔翻边3）翻边力的计算翻边力F一般不大，用圆柱形平底凸模翻边时，可按下式计算：F=1.1Л（D-d）tσs式中D--翻边后直径（按中线算）；d--坯料预制孔直径；t--材料厚度；σs--材料屈服点当零件要求的高度H>HMaX时，就不能

6、一次翻边达到制件高度中，这时可以采用加热翻边，多次翻边或先拉深后冲底孔再翻边的方法。采用多次翻边时，应在每次工序间进行退伙。第一次以后的极限翻边系数K’min可取为：K’min=（1.15~1.20）Kmin（1.2.4）螺孔规格预冲孔(d)实际值预冲孔(d)计算值r翻边后直径（D）翻边高度（H）RemarkM4【1.34】（1.30）0.54.02.4一.内孔翻边4）翻边模工作部分的设计翻边凹模圆角半径一般对翻边成形影响不大，可取该值等于零件的圆角半径。翻边凸模圆角半径应尽量取大些，以便有利于翻边变形。图2.2.5是几种常用的圆孔翻边凸模的形状和主要尺寸：图2.2.5ａ～图2.2.5ｃ所示为

7、较大孔的翻边凸模，从利于翻边变形看，以抛物线形凸模（图c）最好，球形凸模（图b）次之，平底凸模再次之；而从凸模的加工难易看则相反。图2.2.5ｄ～图2.2.5ｅ所示的凸模端部带有较长的引导部分，图2.2.5ｄ用于圆孔直径为10ｍｍ以上的翻边，图2.2.5ｅ用于圆孔直径为10ｍｍ以下的翻边；图2.2.5ｆ用于无预孔的不精确翻边。图2.2.5圆孔翻边凸模的形状和尺寸由于翻边后材料要变薄，为了保证竖边的