冲压翻边、翻孔过程中容易出现的缺陷与对策

冲压产品的冲孔翻边一般主要是为下一步的攻丝或其他工序做准备。在一般的翻边翻孔过程中经常会出现破裂、毛刺、变形等一系列的问题，其实冲孔翻边很简单，注意这些要点就能翻出漂亮的边：

(1)冲压件一次内孔翻边的变形程度不能过大

冲孔翻边是在预先冲有孔的毛坯上（有时也可不预先打孔），沿孔边翻成竖立凸缘的冲压方法。孔的翻边，其主导强制性的变形是材料沿切线方向产生的拉伸变形，而且越接近口部变形越大，变薄也越大，因此，容易出现孔缘开裂的缺陷。为了防止孔的边缘拉裂，冲压件一次内孔翻边的变形程度不能过大。如果翻边高度较大，可以分多次翻边。

(2)冲孔翻边的翻边系数不能太小

在冲孔翻边中，变形程度是以翻边前的孔径与翻边后孔径的比值，即翻边系数K来表示。显然，K值越大，变形程度越小，K值越小，变形程度越大，翻孔边缘越可能破裂。翻边时孔边不破裂所能达到的最大变形程度的足值，称为许可的极限翻边系数。

为了防止边缘拉裂，孔翻边的翻边系数不能过小，应大于极限翻边系数。生产实践表明，极限翻边系数不仅和材料的种类和性能有关，而且与预制孔的加工性质和状态（钻孔或冲孔，有无毛刺），毛坯相对厚度，以及翻边凸模的形状等因素有关。

最大变形程度（ 也称翻孔系数K ）与多种因素有关，但在实际生产运算中，可用最大延伸率δ近似估算极限翻孔系数，通过预制孔的变形程度初步判断是否会发生破裂缺陷，公式如下：

由于翻孔过程中（见图2），材料变形区主要在切向发生伸长变形和厚度变薄，而径向变形不大，因此可以用简单弯曲的方法，按中性层长度不变的原则近似确定预制孔直径，公式如下：

式中，d 是预制孔直径，D 是翻孔后竖边中性层直径，H 是翻孔后高度，r 是圆角半径，t 是材料厚度，单位均为mm。

(3)冲孔翻边的翻边高度不宜过大

冲孔翻边高度一般不应大于极限值，否则，翻孔边缘容易开裂。如果冲压件要求高度大于极限值，就不能一次直接翻边成形，这时，如果是单个毛坯的小孔翻边，应采用壁部变薄的翻边，如自攻螺钉翻孔。如果是大孔的翻边，则用拉深、冲底孔再翻边的方法。

翻孔高度是零件的主要性能指标，由式（1）和式（2）可推导出极限翻孔高度公式：

(4)冲孔翻边的预孔不宜有较大的毛刺

冲孔翻边的预孔的加工质量对极限翻边系数有较大的影响。钻孔后去毛刺的预孔，极限翻边系数小，对翻孔成形有利，用冲孔模冲出的预孔，如若存在毛刺，极限翻边系数大，对翻孔不利。这时，如果要求的翻边系数小，极容易导致翻孔开裂，采取将带毛刺的一侧朝上，再进行翻孔可减轻翻孔开裂的现象。

(5)冲孔翻边凸模的圆角半径不宜过小
对于有预制孔的翻边，翻孔凸模圆角半径尽量取得大些，最好做成球形或抛物线形。这样，翻孔力较小，翻孔质量也好。

(6)孔翻边的凸模和凹模间隙不宜过大
为了避免或减小收缩，孔翻边凸、凹模间隙不宜取得过大。若模具间隙过大，材料在翻边时没有靠拢凹模，产生较大收缩，还可能产生残留弯曲变形，影响制件的翻边质量。

(7)翻孔时，竖边口部厚度的变薄不能忽视
翻孔时，变形区基本上限制在凹模圆角以内，变形区材料在单向或双向拉应力作用下，切向伸长变形大于径向压缩变形，导致材料厚度减薄。翻孔竖边口部的变薄最大，当此厚度减薄过大，材料伸长超过材料的极限延伸率时，就发生所谓的p破裂（因伸长过大，材料塑性不足引起的开裂称力肛破裂；因成形力过大，材料强度不足而引起的开裂称为a破裂）。冲孔翻边时，翻边系数K值越小，变形程度越大，竖边口部厚度减薄越大，越容易发生破裂，故翻孔时，竖边口部厚度的变薄不能忽视。

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