钣金扭曲折弯介绍

钣金扭曲折弯是一种非常规的钣金成型工艺，核心是使金属薄板在折弯的同时产生扭转角度，最终形成带有空间扭转特征的钣金件，比如扭转的矩形管、螺旋状的钣金罩壳、倾斜角的支架等。这类零件无法通过普通的直角折弯或滚圆工艺完成，需结合专用模具、工装或数控折弯设备实现，其难点在于控制扭转角度的精度和避免板材扭曲过程中出现开裂、褶皱。

一、 钣金扭曲折弯的核心特点与适用场景

工艺特点

属于空间成型工艺，区别于普通折弯的平面成型，零件的两个端面不在同一平面，存在一定的扭转夹角。

成型过程中，板材既承受折弯的弯曲应力，又承受扭转的剪切应力，对材料的延展性要求较高，优先选用低碳钢、铝合金等塑性好的材料，不锈钢等延展性差的材料需预热处理。

扭转角度和折弯角度需同步控制，精度控制难度大，通常需通过多次试折调整参数。

适用场景主要用于制作具有空间扭转结构的钣金件，如通风管道的扭转弯头、机械设备的倾斜连接支架、建筑装饰用的扭转钣金造型、汽车的异形导流罩等。

二、 钣金扭曲折弯的常用实现方法

根据零件的尺寸、精度要求和批量大小，常用三种工艺方法：

模具压制扭曲折弯（适合批量生产）

原理：定制专用的扭转折弯模具，包括上模和下模，模具的型腔带有与零件匹配的扭转角度。将钣金毛坯放入下模，压力机驱动上模下压，板材在模具的约束下同时完成折弯和扭转，一次性成型。

关键要点：模具的扭转角度需与零件设计一致，模具间隙需匹配板厚（间隙一般为板厚的 1.05~1.1 倍），防止板材被挤压开裂或回弹过大。

优势：生产效率高，扭转角度一致性好；

局限性：模具成本高，仅适合大批量标准化零件。

数控折弯机分步扭曲折弯（适合小批量、高精度零件）

原理：利用数控折弯机的多轴联动功能，通过分段、分步折弯并配合工件的旋转或移动，逐步实现扭转角度。操作时需将整个扭转过程拆解为多个折弯步骤，每一步调整工件的定位角度和折弯压力，逐步累积扭转量。

关键要点：

提前在 CAM 软件中模拟扭转路径，规划每一步的折弯角度、工件旋转角度和刀具位置。

选用弯刀或异形上模，避免模具与工件扭转过程中发生干涉。

每完成一步折弯后，用角度尺或三维测量仪检测扭转角度，及时调整后续参数。

优势：无需专用模具，灵活性强，适合小批量、定制化零件；

局限性：加工周期长，对操作人员技能要求高。

手工辅助扭曲折弯（适合样品或简易零件）

原理：对于厚度较薄（t≤1mm）、扭转角度较小的零件，可先通过普通折弯机完成基础折弯，再借助工装夹具（如扭转台、定位块）手工施加扭力，调整至目标扭转角度，最后通过点焊或加固件定型。

关键要点：手工扭转时需均匀施力，避免局部应力集中导致板材褶皱或开裂；定型后需检查零件的直线度和扭转角度，防止回弹。

优势：成本低，操作灵活；

局限性：精度差，一致性低，仅适合样品制作或简易结构件。

三、 钣金扭曲折弯的技术难点与解决措施

材料回弹控制扭转和折弯双重应力会导致零件成型后出现回弹，扭转角度越大，回弹越明显。

解决措施：在模具或编程时预留回弹补偿量（根据材料和扭转角度测试确定，一般为 3°~10°）；对成型后的零件进行低温回火处理，消除内应力，减少回弹。

板材开裂与褶皱预防扭转过程中，板材的一侧受拉、一侧受压，容易出现拉裂或压皱。

解决措施：优先选用延伸率≥20% 的材料；控制单次扭转角度，避免一次性扭转过大；在板材的扭转过渡区域设计工艺圆角（圆角半径≥2t），分散应力。

精度控制扭转角度和折弯角度的偏差会直接影响零件的装配。

解决措施：采用三维测量仪实时检测成型尺寸；批量生产时制作专用检具，快速验证零件的扭转角度和外形尺寸；优化折弯顺序，减少后续工序对已成型部位的影响。

四、 设计与工艺注意事项

设计扭转钣金件时，需明确扭转起始位置、扭转角度、过渡区域长度，过渡区域越长，成型越容易，应力越分散。

避免在扭转区域设计孔、槽等特征，若必须设计，需将孔位远离扭转过渡区，且孔的直径≥3t，防止扭转时孔位变形。

批量生产前，需用同批次材料制作试样板，测试扭转角度、回弹量和材料成型极限，优化工艺参数后再正式生产。