翻边成形与处理对策

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1、翻边成形与处理对策翻边按变形性质分为伸长类翻边和压缩类翻边，进一步可细分为伸长类平面翻边与伸长类曲面翻边、压缩 类平面翻边与压缩类曲面翻边。翻边过程中，存在着回弹、翻边面起皱、开裂、料厚变薄以及翻边后的制 件变形与扭曲等问题。为满足焊接和装配的要求，在分析这些缺陷之前，必须进行翻边的变形特点分析， 然后进行实际问题的处理。翻边形式及特点分析1.各种翻边形式各种翻边形式如图 1 所示。压埴类曲面尊曲日】伸弋类圆孔半而和边dl压埔美平首襯边b：悻类半両桶边el悻长类曲面就进（1）伸长类翻边 在翻边的变形区内，毛坯受到两向拉应力（切向和径向）的作用，其中切向拉应力是最 大主应力，径向拉应力是中间主应

2、力，其值远小于切向拉应力。在翻边变形区域内的边缘毛坯处于单向受 拉的应力状态，只有切应力的作用。当伸长类翻边有直翻边时，在直翻边和圆弧翻边的交接区域将产生剪 切变形。变形主要发生在圆弧部分，此区域容易发生制件料厚减薄和开裂现象。（2）压缩类翻边 在毛坯变形区域内，除靠近竖边根部圆角半径附近的材料产生弯曲变形外，其余主要部 分都处于切向压应力和径向拉应力的作用，产生切向压缩变形和径向伸长变形，其中切向压应力和压缩变 形起主要作用。变形主要发生在圆弧部分，这里容易发生失稳起皱。窗2茅曲面和复杂轮廓迪團边成形凸模顶面（通常 为勰边前制件面）翻边侧蜃茴（通喩所说荔边面】対边凸緣面2.翻边性质分析在翻边

3、顶面 R 上，材料处于弯曲变形状态（内侧材料受压，外侧材料受拉）在平面上进行曲线翻边时，外缘的外凸形轮廓翻边为压缩类翻边，翻边部位的材料向邻区流动得越多，翻 边质量越好。这种情况下，可使翻边部位的凹模镶块所组成的端面为凸形轮廓，翻边成形时，凹模镶块端 面凸形形状的中间部位先与毛坯接触，使翻边部位从中间向两边顺序翻边，毛坯受到的切向压应力减小， 不容易产生波纹、起皱以及积瘤等不良现象。在平面上进行曲线翻边时，内孔的外凸形轮廓翻边为伸长类翻边，邻区的材料向翻边部位流动得越多，翻 边质量越好。这种情况下，可使翻边部位的凹模镶块所组成的端面为凹形轮廓，翻边成形时，凹模镶块端 面的凹形形状两边部位先与毛

4、坯接触，使翻边部位从两边向中间顺序翻边，毛坯受到的切向拉应力减小， 减小壁厚变薄、避免破裂等不良现象。在曲面上翻边时，向曲面的曲率中心方向翻边是压缩类翻边，翻边部位的材料向邻区流动得越多，翻边质 量越好。可使凹模镶块端面为凸形形状，翻边成形时，凸形形状的中间部位先与毛坯接触，可使翻边部位 从中间向两边顺序翻边，毛坯受到的切向压应力减小。在曲面上翻边时，向曲面的曲率中心的反方向翻边是伸长类翻边，邻区的材料向翻边部位流动得越多，翻 边质量越好。这种情况下，可使翻边部位的凹模镶块所组成的端面为凹形轮廓，翻边成形时，凹模镶块端 面的凹形形状两边部位先与毛坯接触，使翻边部位从两边向中间顺序翻边，毛坯受到

5、的切向拉应力减小。实际问题分析在实际的覆盖件冲压过程中，不仅是某一类翻边形式或单纯的直翻边，而是具有多曲面、复杂轮廓的复合 翻边或翻边成形（见图2）。在翻边过程中，压料器将制件压紧在凸模上，凹模镶块的端面与凸模顶面（通 常为翻边前制件面）的初始接触确定了翻边过程中的基本材料流动状态，在具有成形性质的翻边过程中， 侧壁面的性质和凸模R的状态是最终材料应力状态的关键因素。在具有凸缘面的翻边中，凸缘面与顶面（翻 边前制件面）的关系尤其重要，必须结合各种类型的翻边确定伸长类和压缩类翻边的范围，确认多料和缺 料的区域，分析一次成形的可能性和必要的预成形形状。图3所示为表现了翻边过程中的几种状态,在开始翻

6、边时，处于凸凹模R之间的材料是受到限制或控制的， 当翻边凹模R完全进入翻边凸模R时，翻边凸凹模之间的材料是受到限制或控制的（伸长类翻边，翻边面 处材料减薄通常未能贴住翻边凸模；压缩类翻边，内壁材料不流动但由于翻边凹模的挤压而紧贴翻边凸模）； 当制件翻边面未完全贴在凸模上或凸凹模之间时，由于材料的连续性和刚性，这些自由的材料将会充分体 现伸长、压缩、变形出现材料变薄、材料波纹起皱等现象，当这些变形未能得到改善时，将会积累到最终 状态。翻边回弹可以通过角度补偿或面差补偿和在翻边R上增加畸形点得以改善；翻边面的平整度通过调整翻边 间隙得以改善。对于刚性较差的部位或者具有较高屈服极限的制件，在翻边结束

7、后，制件变形翘曲或扭曲 是翻边回弹导致的结果，改善变形区的应力状态（不带凸缘翻边时调整翻边顺序、带凸缘时考虑二次翻边 成形）是解决问题的根本方法，另外就是在制件上增加台阶（横向台阶和纵向台阶），将变形区分段化， 减小同种变形的扩大延伸。值得注意的是，外板件翻边与刚性较差的部位，相对最小的相邻轮廓R或顶面 R通常是回弹表现的起始区域，通过调整翻边顺序（翻入量）可以改善变形区的应力状态。在凸缘和侧壁具有较复杂形状的情况下，增加如图 4 所示的形状将有利于改善变形趋势和走料趋势，但缺 点是需增加一工步进行切断或调整修翻的顺序。在外板件的翻边工序中，引入过翻（即翻边R轮廓小于翻边前的R轮廓）将会改善翻边制件顶面的质量和 翻边棱线的光顺。另外，对于有较大变形量的翻边或翻边间隙较小的垂直翻边，必须有足够的压料力或者 带压料翻边。在翻边工序内容中，通常还有纯弯曲式翻边，它的变形区在翻边R上，它的翻边直壁面与其它形式的变形 区之间将会产生剪切变形，这在更多的情况下通过改变翻边顺序而可以借料或套料的区域。结语对于有焊接和装配要求的翻边面，必须要提高翻边质量，通过对现场情况的了解和制件变形情况的掌握， 努力找到解决问题的方法，进一步提高对冲压和结构设计的指导性，减少结构设计和调试的反复。