钣金翻边注意事项

钣金翻边（又称 “翻孔”“扩边”）是通过冷加工工艺对钣金板材的孔位或边缘施加压力，使其沿孔壁或边缘产生塑性变形，形成垂直于板材表面的凸起直边结构，核心作用是增强孔位强度、提升螺纹连接可靠性、优化装配贴合度，同时可作为定位、密封或装饰结构，广泛应用于箱体、支架、连接件、设备面板等钣金产品。其加工核心是控制翻边高度、壁厚均匀性与垂直度，避免孔壁开裂或起皱。

一、核心类型与应用场景

1. 按翻边位置与形状分类

孔翻边（最常用）：对钣金预先加工的圆孔、方孔或异形孔进行翻边，形成圆柱形、方形或异形直边（又称 “凸缘”），分为 “内翻边”（直边朝向板材内侧）和 “外翻边”（直边朝向外侧）。核心用于增强螺纹连接强度（如螺丝孔翻边后攻丝，避免滑丝）、增加装配接触面积，适配厚度 0.5-6mm 的钣金，常见于设备面板安装孔、支架固定孔、箱体连接孔。翻边高度通常为板材厚度的 2-5 倍（如 1mm 厚板材，翻边高度 2-5mm），直边壁厚需保持均匀（偏差≤0.1mm）。

边缘翻边：对钣金的自由边缘（非孔位）进行翻边，形成沿边缘的直边结构，可增强边缘刚性、消除毛刺，或作为装配时的搭接边。适用于门板边缘、箱体侧板边缘、装饰件边缘，翻边高度 3-10mm，直边与板材表面垂直度偏差≤±1°。

弧形翻边（曲面翻边）：对弧形或曲面钣金的孔位或边缘进行翻边，适配具有流线型结构的钣金件（如汽车车身覆盖件、设备外壳曲面孔），加工难度高于平面翻边，需专用模具保证曲面贴合度。

2. 按加工方式分类

模具翻边：通过冲床配合专用翻边模（凸模 + 凹模）一次性成型，模具设有导向结构与压料圈，确保翻边高度、垂直度与壁厚均匀性，适合批量生产（如家电外壳孔、标准化连接件），效率高、精度高，但需定制模具，适配简单形状的翻边（圆孔、方孔、直线边缘）。

数控冲床翻边：通过数控冲床搭配专用翻边刀具（如圆孔翻边刀、方孔翻边刀），直接对预冲孔进行翻边，无需单独定制模具，适合小批量、多品种生产，可快速切换不同规格的翻边孔（孔径范围 3-50mm），但仅适用于平面钣金的圆孔、方孔翻边。

手工翻边：依赖手工工具（如冲头、虎钳、橡胶锤），对小孔或小尺寸边缘逐步敲击翻边，适合样品试制、异形件或应急处理，仅适用于厚度≤1.5mm 的薄板（如铝合金、低碳钢），精度依赖工人技能，一致性较差。

二、核心加工工艺与操作要点

1. 加工前准备

板材预处理：清理板材表面油污、氧化皮，打磨预冲孔的孔壁或边缘（确保无毛刺、锐边）；根据翻边类型计算预加工尺寸，孔翻边需精准确定预冲孔直径（预冲孔直径 = 目标翻边内径 – 2× 翻边高度 ×（1 – 材料变薄率），材料变薄率通常为 10%-20%，如低碳钢翻边变薄率取 15%），避免翻边后内径偏差或壁厚不均。

设备与模具选型：

批量生产（平面翻边）：选用冲床 + 翻边模，凸模直径与目标翻边内径一致，凹模孔径需匹配凸模与板材厚度（凹模孔径 = 凸模直径 + 2× 板材厚度 ×1.1），压料圈压力需调整至能压紧板材但不导致变形（薄板材 0.3-0.5MPa，厚板 0.5-1MPa）。

小批量 / 多品种：选用数控冲床 + 专用翻边刀具，根据预冲孔直径选择对应规格的翻边刀，确保刀具与孔位精准对齐。

手工加工：准备与翻边内径匹配的冲头（材质为工具钢）、虎钳（固定板材）、橡胶锤（避免划伤板材）、样板（标注翻边高度），用于实时比对精度。

2. 核心加工流程

模具翻边（批量生产，圆孔翻边为例）：

将预冲孔后的板材平整放置在翻边模的凹模上，通过模具定位销对准孔位，确保翻边中心与孔中心一致，压料圈压紧板材（防止加工时板材移位或起皱）。

启动冲床，凸模缓慢下行，逐步挤压孔壁，使其沿凸模表面向上变形，形成垂直于板材的直边；加工过程中需控制冲床速度（5-10mm/s），避免速度过快导致孔壁开裂。

凸模上行复位后，取出板材，用卡尺检测翻边高度、内径与壁厚，用角度尺检测直边垂直度，偏差超差时调整模具间隙或压料圈压力。

数控冲床翻边（小批量，圆孔翻边为例）：

在数控冲床上安装对应规格的翻边刀（冲头 + 凹模），导入加工程序，设置翻边高度参数（根据板材厚度与需求调整）。

将板材固定在工作台，数控系统自动定位预冲孔位置，刀具下行完成翻边；加工过程中系统实时监控压力，避免过载导致刀具损坏。

单孔翻边完成后，工作台自动移动至下一孔位，重复加工；全部完成后抽检关键尺寸，确保一致性。

手工翻边（样品试制，小孔翻边为例）：

将板材固定在虎钳上，使预冲孔中心与冲头中心对齐，冲头一端顶在孔壁内侧。

用橡胶锤轻轻敲击冲头另一端，逐步使孔壁向上变形，每敲击一圈（均匀受力）对照样板检测翻边高度，避免局部变形过大。

翻边高度达标后，用砂纸打磨直边表面与顶端，去除毛刺，确保光滑无锐边。

3. 关键工艺参数

翻边高度（H）：最大翻边高度受材料延展性与板材厚度限制，低碳钢、铝合金等软质材料 H≤5t（t 为板材厚度），不锈钢、高强度钢 H≤3t，超过最大高度易导致孔壁开裂，需分多次翻边（每次翻边高度≤2t）。

预冲孔直径（d）：预冲孔直径过小会导致翻边时材料过度拉伸开裂，过大则会使直边壁厚过薄、强度不足，需按公式精准计算（d=D-2H (1-ε)，D 为翻边后内径，ε 为材料变薄率）。

模具间隙（δ）：凸模与凹模的间隙需为板材厚度的 1.05-1.1 倍，间隙过小易导致直边壁厚不均、表面划痕，间隙过大易起皱、垂直度偏差。

压料力（F）：压料力需足够压紧板材，防止翻边时材料流动产生起皱，通常 F=0.3-1MPa（薄板取小值，厚板取大值），压料圈表面需光滑或覆盖软质材料（如聚氨酯），避免划伤板材。

三、材质适配与缺陷控制

1. 材质适配技巧

低碳钢（Q235、SPCC）：延展性好，翻边难度低，可适配模具翻边、数控冲床翻边，一次成型效率高，翻边后可直接攻丝或焊接，无需额外处理。

铝合金（6061、5052）：柔韧性好但强度较低，翻边时需降低冲压力，避免直边变形，预冲孔直径可略大于理论值（减少拉伸量），翻边后可通过阳极氧化提升耐腐蚀性。

不锈钢（304、316）：硬度高、延展性中等，翻边前需退火处理（200-300℃，保温 1 小时）降低硬度，预冲孔直径需精准计算，分多次翻边（每次翻边高度≤1.5t），模具需选用硬质合金材质，避免磨损。

镀锌板、彩涂板（PCM 板）：翻边时需保护表面涂层，选用软质模具或在板材表面垫保护膜，降低加工速度，避免涂层脱落，预冲孔边缘需打磨光滑，防止涂层在拉伸时开裂。

2. 常见缺陷与解决方法

孔壁开裂：多因预冲孔直径过小、翻边高度过大、材质延展性不足或加工速度过快导致；解决方式：增大预冲孔直径，降低翻边高度（或分多次翻边），更换延展性好的材质，降低冲床速度，不锈钢等硬质材料提前退火。

翻边起皱：源于压料力不足、模具间隙过大或预冲孔边缘不平整导致；解决方式：增大压料力，调整模具间隙（1.05-1.1t），翻边前打磨预冲孔边缘，确保平整光滑。

直边壁厚不均：因模具间隙不均、凸模与凹模不同轴或材料流动不均导致；解决方式：校准模具同轴度与间隙，优化压料圈压力分布，分多次翻边使材料均匀变形。

垂直度偏差：多因模具定位不准、板材变形或加工时受力不均导致；解决方式：模具加装定位销，翻边前平整板材，确保加工时受力均匀，手工翻边频繁对照角度尺矫正。

表面划痕 / 涂层脱落：源于模具表面粗糙、板材表面有杂质或压料力过大导致；解决方式：抛光模具表面，加工前清理板材表面，选用软质模具或垫保护膜，降低压料力。

四、应用场景与设计要点

1. 典型应用

连接固定类：如设备面板的螺丝安装孔、支架的螺栓连接孔，翻边后攻丝形成螺纹孔，增强连接强度，避免反复拆卸导致滑丝。

装配定位类：如箱体侧板与底板的拼接孔，翻边后的直边可作为定位基准，确保装配时孔位对齐，提升装配精度。

密封防护类：如通风管道的连接孔、设备外壳的线缆孔，翻边后的直边可与密封圈贴合，提升密封性，防止灰尘、水分进入。

装饰美化类：如家具装饰板、建筑装饰件的边缘翻边，形成整齐的直边结构，提升外观质感，同时消除尖锐毛刺。

2. 设计注意事项

孔位布局：翻边孔之间的间距需≥2 倍翻边高度 + 板材厚度，避免翻边时相邻孔位的材料相互干扰导致变形；孔位距离板材边缘的距离需≥翻边高度 + 1.5t，防止边缘材料不足导致翻边失败。

翻边方向：根据装配需求选择内翻或外翻，内翻边适合隐藏在产品内部（不影响外观），外翻边适合需要外露的定位或连接结构。

螺纹适配：翻边后需攻丝的孔位，翻边高度需≥螺纹有效牙数 × 螺距（如 M4 螺纹有效牙数 3 牙，螺距 0.7mm，翻边高度≥2.1mm），确保螺纹连接可靠。

批量生产：简单孔位（圆孔、方孔）优先采用模具翻边或数控冲床翻边，提升效率与一致性；复杂形状或小批量生产选用数控冲床翻边，降低模具成本；曲面翻边需定制专用模具，确保曲面贴合度。