CNC 折弯基础：折弯机如何真正成形零件

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  折弯内部发生了什么
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  自由折弯、压底与压印
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  回弹与失效的折弯
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  图纸上要标注什么
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  折弯方法对比

折弯机折钣金不像折纸。凸模把板材压入 V 形凹模，折弯内侧材料受压，外侧受拉。两者之间是中性轴，这一层保持原始长度。折弯中的其他一切规律都源于这一分布。

中性轴的位置用 K 因子描述，冷轧钢通常为 0.33 到 0.50。内半径相对厚度增大时，中性轴向外移。如果你在展开图中假设 K = 0.5，而车间按 K = 0.40 成形，毛坯就会偏短，法兰位置也会偏移。

吨位是第二个控制因素。所需压力与厚度的平方成正比，所以把 1.0 mm 板料加倍到 2.0 mm，载荷约需四倍。2.0 mm 低碳钢上 1,000 mm 的自由折弯每米约需 40 到 50 吨。超过模具极限，裂的是凸模，不是零件。

折弯余量把两者联系起来。它是沿中性轴的弧长，决定需要多少平板毛坯。车间根据半径、角度和 K 因子计算，再对外形尺寸加折弯扣除。给我们 3D 模型和带公差标注的图纸，我们在下料前会核对展开图。

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  中性轴折弯过程中保持原始长度的那一层。
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  K 因子冷轧钢为 0.33–0.50；随半径与厚度之比增大而升高。
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  吨位与厚度的平方成正比，而不是与厚度成正比。

三种方法几乎覆盖所有加工，它们在精度与压力之间取舍。自由折弯把凸模下压到未完全接触的深度。板材只接触凹模肩部，角度由滑块位置决定，一套模具无需换模就能做出 90°、120° 或 60°。

压底把凸模压到板材接触凹模壁。角度由模具几何决定，重复性比自由折弯更紧。代价是压力：压底约需自由折弯吨位的三到五倍，且一套模具只能对应一个角度。

压印把凸模完全压入板材，使折弯区减薄并迫使材料贴合凹模形状。它几乎完全消除回弹，角度可保持在约 ±0.25°。它也需要自由折弯吨位的五到十倍，因此排除了薄模具和多数小型折弯机。

按数量和角度范围选择。小批量多角度用自由折弯。大批量单一角度用压底或压印，装夹成本摊入批量，角度在数千次冲压中保持稳定。

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  自由折弯角度灵活，吨位低，必须补偿回弹。
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  压底角度更紧，吨位为 3–5 倍，一套模具一个角度。
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  压印重复性 ±0.25°，吨位为 5–10 倍，无需回弹补偿。

回弹是滑块松开后的弹性恢复。每种金属都会回弹一点；高强钢和 304 不锈钢比 1018 低碳钢回弹更大。控制器通过过弯补偿，低碳钢通常 1° 到 3°，304 或 5052 铝为 5° 到 10°。

半径与厚度之比决定折弯能否存活。低于约 1 倍厚度时，外层纤维应变超过极限，外侧会开裂，7075 铝或 440C 不锈钢尤其明显。塑性合金的内半径保持在 1 倍厚度或更大，硬质合金要更大。

轧制方向也重要。平行于轧制方向折弯比横向折弯更早开裂。5052 或 304 零件上有小半径时，在排样中把毛坯旋转 90°，同样的折弯就能成形干净。

其他失效表现为法兰长度和孔位问题。法兰短于约 4 倍厚度时无法同时坐在两个凹模肩上，角度会漂移。孔距折弯线小于 2.5 倍厚度时会变形为椭圆。移动孔位或加让位槽，问题在切第一件之前就消失。

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  回弹低碳钢 1–3°，304 和 5052 为 5–10°。
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  最小内半径塑性合金约 1 倍厚度，硬质合金更大。
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  最小法兰约 4 倍厚度，以便坐在两个凹模肩上。
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  孔距孔距折弯线保持 2.5 倍厚度以上。

仅凭 STEP 文件无法告诉车间哪个面是基准。请提供图纸，标注折弯线、内半径、角度及其公差，以及材料状态。三处折弯的支架上，折弯顺序和基准面决定最后一个法兰是闭合到 ±0.5 mm 还是漂到 ±1.5 mm。

标注你能接受的公差。钣金角度自由折弯通常保持 ±1°，压底为 ±0.5°。成形件上的线性尺寸会叠加折弯扣除、材料厚度波动和回弹，所以三处折弯累计 ±0.2 mm 属于机加工活，不是成形活。

材料厚度公差造成的废品比多数设计师预想的多。热轧 A36 在名义 3.0 mm 板上可波动 ±0.3 mm，这会改变中性轴和展开料。如果厚度是关键，指定冷轧板，或改用机加工件。

做原型时，一个折弯半径、一种材料能让工装保持简单。我们结合模型和图纸报价，12 小时内完成 DFM 检查，并在下料前标出任何无法成形的折弯。从一个原型到 10,000+ 件，规则相同，只是方法不同。

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  务必提供STEP 加 PDF 或 DWG，标注折弯线、半径和角度公差。
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  基准面标出来。折弯顺序围绕它制定。
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  厚度注明状态和可接受的厚度范围。