折弯成型：定义、类型和应用

钣金成型 是一种常用的制造工艺，适用于各种形状的零件或产品。成型方式多种多样，折弯成型便是其中之一。它以模具、设置和设计修改方面的灵活性而著称。 

为什么叫折弯成型？它需要使用一种叫做“折弯机”的仪器，该仪器内部装有模具和冲头，并提供变形力，这种变形力可以通过液压、机械或电力驱动。制造商通常更倾向于使用数控折弯机进行这种成型。 

接下来的章节将讨论折弯机的机构、类型、成形计算和工业应用。 

 

什么是折弯成型？定义及重要性 

首先，什么是成形？成形是一种金属成型工艺，通过控制力使材料发生塑性变形，从而获得所需的几何形状。与减材制造不同，成形并不涉及材料去除。

折弯成型是一种 钣金加工 该方法通过对冲头施加可控的机械力，将金属板材转化为对应模具所定义的形状。它涉及材料的永久变形，以实现所需的弯曲、曲率或轮廓形状。它使用适用于（或专门设计用于）待成型零件的模具和冲头。 

该材料所受的力大于其 屈服强度导致晶格结构发生滑移和塑性变形，形成模腔引导的形状。 抗拉强度 是钣金冲压成形中的另一个关键因素，因为它定义了防止断裂所需的允许施加力的极限。

中性轴弯曲

弯曲时，板材一侧的材料受到压缩，另一侧受到拉伸。因此，一条假想的线， ““中性轴” 两者之间需要考虑。此外，回弹力、延展性、成形性和硬度也会影响成形/弯曲机制。 

形成的关键要素

折弯成型工艺包含三个关键要素： 材料、工具和机器可弯曲的材料种类繁多，包括铝、不锈钢、钢、铜、钛和黄铜。同时，兼容的厚度范围从0.5毫米到40毫米或更厚。 

折弯机的模具包括冲头和模具（U形、V形等），它们由铬钼合金和碳化钨等坚韧材料制成。

钣金制造的重要性 

折弯机是用于精确弯曲金属板材的基本系统之一。通过合适的模具，它可以将平面板材加工成复杂的三维零件。 

• 结构刚度高，可通过加固进一步提高。
• 成型工艺减少了焊接和其他类型连接的需求。
• CNC自动化折弯机显著提高了制造速度和效率。 

 

四种不同类型的折弯机

折弯机的类型

让我们详细介绍四种不同类型的折弯机：液压式、机械式、电动式和数控式。

液压折弯机 

液压折弯机利用内置油液的液压泵；随着温度升高，油液膨胀，从而驱动与冲头相连的滑块运动。这类传统折弯机适用于中厚板材的加工，对加工精度要求不高。 

• 优点： 吨位容量高（高达 500 吨以上），压力控制好，结构简单，成本较低。
• 缺点： 低角度稳定性、漏油风险和需要频繁维护。 

机械折弯机 

机械式折弯机采用飞轮机构、曲柄和离合器。电动机驱动飞轮旋转，离合器将其与曲轴连接，将旋转运动转换为直线运动，从而驱动下压滑块。液压机适用于高速重复成型作业。 

• 优点： 高速冲程、稳定成型和简单的设置。
• 缺点： 精度较低、存在操作安全隐患且灵活性差。

电动折弯机

电动折弯机的特点是采用“电动伺服驱动系统”，该系统可提供高精度。 钣金加工它们可以加工出具有多个弯曲和曲率的复杂钣金零件。滚珠丝杠机构将伺服电机的旋转运动转换为垂直方向的运动。同时，滚珠丝杠的运动可以通过电子方式控制，从而实现精确的滑块运动。

• 优点： 高精度、无损弯曲，且经济高效，尤其适用于大批量生产。 
• 缺点： 仅适用于超重型吨位和安装成本较高的货物。

数控折弯机

数控折弯机不涉及任何独立的驱动机构。相反，它们使用液压、电动或混合驱动系统，并与数控系统集成，通过计算机指令控制滑块运动、对准行程循环、折弯角度和后挡料位置。 

数控自动化通过对所有工艺变量进行持续控制，降低了误差和缺陷的风险。数控折弯机非常适合加工需要更严格公差和稳定生产的复杂零件。

• 优点： 精确弯曲、快速设置、高复杂性和可重复性。
• 缺点： 较高的初始投资和维护成本。

折弯机成型操作的类型 

气动弯曲、底部弯曲和压印是制造中常用的三种折弯成型方式。具体选择取决于板材的特性、所需的精度、弯曲的灵活性以及可用的吨位。 

气弯

气弯

空气弯曲是指将工件压入模具，冲头不接触模具底部。冲头在V形模腔中的深度决定了弯曲角度。因此，只需一次装夹即可实现不同的弯曲角度。 

空气弯曲中冲头的接触时间较短，这有助于缩短循环时间并防止表面缺陷。然而，空气弯曲中回弹的影响更为显著。 

何时使用：  薄至中等厚度板材弯曲、低吨位弯曲以及零件涉及多个弯曲角度的情况。

底部弯曲

底部弯曲 

与空气弯曲不同，底弯（或称底部弯曲）是将冲头尖端一直压到金属成型折弯机模具的底部。在这种钣金冲压成型方式中，模具的几何形状决定了弯曲角度，无需控制深度。但同时，它需要更大的吨位。 

何时使用： 当需要更高精度和更高公差的弯曲时。 

投币

金属薄板压印

这种成型操作是将工件压在冲头和金属成型折弯机模具之间，并施加高压，通常可达空气弯曲压力的10倍。因此，材料流动并形成具有精确角度和半径的弯曲件。

何时使用： 适用于厚而硬的板材，可实现精确的弯曲角度和最小的回弹。 

折弯机弯曲中的数学计算 

折弯成型涉及与物理特性和弯曲变量相关的各种数学计算，包括 K 系数、弯曲补偿和弯曲扣除。 

我们来看一些折弯机弯曲计算。 

K系数

当弯曲力作用时，中性轴会向内侧半径方向偏移。因此，在设计和制造过程中，应考虑引入K系数来补偿平板尺寸调整过程中的这种偏移。例如，不锈钢的K系数为0.3，铝的K系数为0.5。 

k=tT其中 t=内弯曲半径到中性轴的距离，T=厚度

弯曲津贴和扣除

这两个参数都用于确定所需弯曲几何形状的展开图。弯曲补偿量是指沿中性轴方向的材料损耗长度，在计算展开图时需要加上该值。而弯曲扣除量则从展开图中减去。

BA=180π180​×θ×(Ri+K⋅T)

BD=2×(Ri+T)×tan(θ2​)−BA)

弹回

回弹是指材料在弯曲过程中发生的弹性现象。随着载荷的释放，弯曲角度会略微减小，因为金属薄板倾向于恢复到其原始位置。 

使用加德纳公式计算回弹力：

回弹量 = θ x出口2 x Y x Ri其中，E=刚度，T=厚度，Ri=内弯曲半径，Y=屈服强度

折弯成型工艺的工业应用 

折弯机弯曲零件

折弯成型工艺用于生产各种钣金零件和产品。由于其零件复杂度高、精度高、厚度范围广，且模具成本低、生产规模灵活，因此该技术在各行业中备受青睐。

下表概述了折弯成型技术在汽车、航空航天、电子、医疗和建筑行业的应用。 

行业	应用案例
汽车	金属板支架 用于底盘、结构加固、排气罩、电池箱、挡泥板和车顶板。
航空航天	机身面板、客舱内饰板、管道支架、机翼蒙皮和翼梁。
电子设备	外壳、机架、机柜、接线盒、开关柜和安装硬件
医疗行业	MRI/CT 机器外壳、手术工具托盘、防护罩和医用床架。
卓越	外墙板、屋顶构件、门窗框和装饰饰条

 

总结

折弯机成形可高精度地生产适用于不同行业的复杂多折弯零件。它可以加工不同厚度的不锈钢、铝、钢、铁、因科镍合金等金属板材，生产钣金零件。然而，使用正确的模具和成形参数同样至关重要。

如果您需要精密且无缺陷的钣金折弯零件，ProleanTech 可以使用先进的数控折弯机进行加工。 钣金加工服务 涵盖一系列工艺流程，包括冲压、激光切割、焊接、表面处理及其他相关工序。无论您的设计多么复杂精密，我们都能交付符合预期的成果。 

常见问题

哪种成型工艺会用到折弯机？

U形弯曲、V形弯曲、底部弯曲、空气弯曲和压印是使用折弯机的主要成型工艺。

折弯机的 8 法则是什么？

折弯机上的“8 法则”规定，V 型模的开口必须大于板材厚度的 8 倍。 

折弯机的最小弯曲半径是多少？

折弯机的最小弯曲半径取决于厚度和材料类型，通常为厚度的 0.8 到 2 倍。