3.2

冲压钣金工艺手册 · 第 3 篇 钣金结构与加工 · KK-D-3.2折弯展开计算:K 因子、折弯扣除值与展开长度

K 因子和折弯扣除值有什么区别,展开长度怎么算,折弯表怎样读,怎样用试折反算自己的折弯数据;附可改数值的演算框、计算示例表和多道折弯顺序示意,适用于折弯机逐道成形的钣金件。

分组
结构
本章
8 节 · 表 3 · 图 3 · 式 5
日期
2026-11-03
图号
KK-D-3.2

展开图依据的是经过试折确认的折弯数据,而不是 CAD 默认值。本章说明 K 因子与折弯扣除值的区别、展开长度的计算方法、试折反算步骤和多道折弯的顺序评审。

3.2.1适用范围

本章讨论激光或数冲下料后,在折弯机上逐道成形的钣金件:外壳、机箱、面板、盖板和支架。级进模里的折弯工位受带料排样、载体和模具间隙约束,补偿方法不同,见第 2 篇。

级进模的折弯补偿不能直接套用到折弯机展开图上,反之亦然。

本章的数值都是说明计算方法的示例,不是固定公差或设备极限。量产前,关键尺寸要按选定的材料、板厚、模具和折弯方式确认。

3.2.2中性层与 K 因子

折弯时外侧受拉、内侧受压,中间有一层长度基本不变,叫中性层。它一般偏向折弯内侧,不在板厚正中。

K 因子是中性层到内表面的距离与板厚之比,没有单位。CAD 用它(或折弯表、折弯扣除值)算下料尺寸。K 会随半径与板厚之比、材料状态、轧制方向、折弯方式和模具变化,不是材料常数。

CAD 默认 K 值只适合早期方案。关键法兰位置以加工方的折弯数据或试折结果为准,并记下对应的材料、板厚、半径、角度和模具。

3.2.3折弯表里的四种量

表头只写“折弯系数”时,先看它的用法和单位。如果用法是“两侧外尺寸相加,每折一道减去这个数”,它就是折弯扣除值,不能填进 CAD 的 K 因子栏。

能用于下料的折弯表,应写明材料牌号与状态、实测板厚、折弯方式、V 槽开口、内半径、最终角度和尺寸起止点。

表 3.2-1折弯表中常见的四种量:定义与单位
量含义与单位用法
K 因子 K中性层到内表面距离 ÷ 板厚;无单位代入展开弧长公式,确定中性层位置
展开弧长 BA折弯区沿中性层展开的长度;mm与量到切点的两段直线段相加
折弯扣除值 BD由两侧外尺寸换算展开时的扣减量;mm/道简单折弯:L = L1 + L2 − BD
扣除系数 c = BD/T每道扣除值 ÷ 板厚;无单位只有车间按此定义时才用;它不是 K

3.2.4展开长度计算

图 3.2-1折弯剖面:内半径、板厚、中性层与外尺寸量法
折弯剖面示意:A 图标出内半径 R、板厚 T 和中性层偏移 K×T;B 图标出两侧外尺寸 L1、L2 量到理论外尖角,以及外退距 S

示意 · 不按比例A:虚线为中性层,距内表面 K×T。B:L1、L2 量到两外表面延长线的交点(×),S 为该点到切点的距离。

折弯区沿中性层展开的长度:

BA = θ × π/180 × (R + K × T)(3.2-1)θ 为板料从平直转过的角度(°),R 为内半径,T 为板厚。

两侧外尺寸量到理论外尖角时,外退距与折弯扣除值为:

θ 是转角,不是两边的夹角。内夹角 120° 时应代入 θ = 60°。直角折弯两者都是 90°,所以只验算直角看不出角度用反。

S = (R + T) × tan(θ/2)(3.2-2)
BD = 2S − BA(3.2-3)
L = L1 + L2 − BD(3.2-4)也可以先算两段直线段 (L1 − S) + (L2 − S),再加 BA。两条路径结果相同,不要加了 BA 又减一次 BD。

演算:改数值,看图和结果一起变

折弯展开演算单位 mm

示意 · 板厚放大

展开弧长 BA
—
外退距 S
—
扣除值 BD
—
扣除系数 BD/T
—
展开长度 L(mm)
—

演算只用于理解公式,不计涂层和局部减薄;下料以试折确认的折弯数据为准。

默认值即示例:一道 90° 折弯,R = 3 mm、T = 2 mm,假设 K = 0.40,外尺寸 L1 = 30 mm、L2 = 40 mm,得 BA ≈ 5.969 mm、BD ≈ 4.031 mm、L ≈ 65.97 mm。模型假设截面均匀,不计涂层和局部减薄。

3.2.5计算示例表

下表是几何计算示例,不是按牌号查的经验参数。每行都假设一道 90° 折弯、R = T、K = 0.40。此时 BA ≈ 2.199T,BD ≈ 1.801T:扣除系数约 1.80 与 K = 0.40 描述的是同一个折弯。

R = T 只是计算条件,不是推荐的最小折弯半径。

表 3.2-290° 折弯计算示例(R = T,K = 0.40)
T(mm)R(mm)KBA(mm)BD(mm)
0.500.500.401.1000.900
0.800.800.401.7591.441
1.001.000.402.1991.801
1.201.200.402.6392.161
1.501.500.403.2992.701
2.002.000.404.3983.602

计算时保留完整精度,最终结果再取小数。压死边、相互影响的 Z 形折弯或其他 R/T 比值不能直接套用本表。

3.2.6用试折反算 K

用计划生产的材料和模具,先折一块只有一道弯的试片。改 K 只改变 CAD 的展开长度;最终角度靠折弯时的回弹补偿控制,两件事分开调。

  1. 记录牌号与状态、实测板厚、轧制方向、折弯方式、上下模和 V 槽开口;折弯前量好下料长度 L0。
  2. 卸载后量最终角度、内半径和量到理论外尖角的两侧外尺寸,每块试片用同一种量法。
  3. 算 BD = L1 + L2 − L0,再算 BA = 2S − BD,最后按下式反算 K。
  4. 多折几块看波动,把确认后的 BD 或有效 K 连同模具、日期、版本一起记录。
K = [BA / (θ × π/180) − R] / T(3.2-5)

角度对而总长不对,先查扣除值、实际半径和尺寸量法;一边长一边短且差值相近,先查折弯位置和后挡料。找到原因再决定要不要改 K。

一块试片的结果不是通用材料常数。材料状态、板厚、轧制方向、模具或折弯方式变了,要重新确认。

3.2.7多道折弯的顺序

带两侧内回边的槽形件,可以先评审两条小回边,再立主侧壁。若先立侧壁,后折回边时底板可能绕回上模所在区域。

图 3.2-2四道折弯的候选顺序 B1 → B4 → B2 → B3
同一板料上的折弯线 B1 至 B4,以及按 B1、B4、B2、B3 顺序形成的四步截面

示意 · 不按比例0 图为平板上的折弯线,1–4 图为每道名义 90° 折弯后的形状。编号只表示位置,不代表加工先后。这是待评审的候选顺序,未经机床程序验证。

图 3.2-3错误顺序对照:底板与上模的干涉位置
同一道 B4 折弯的对照:先立两侧壁时底板与直刀重叠,保持侧壁未折时避开了这一处重叠

示意 · 不按比例只比较目标角附近的上模截面空间,未画下模、后挡料和完整运动。

示意图变成车间工序前,还要用实际刀具模型和完整零件核对:每刀怎样定位、全程有没有碰撞、能否取件、短回边有没有下模支撑,以及首件怎样确认。离线折弯软件可以做干涉检查 [4]。

“先内后外”之类的口诀要说明参照对象,否则容易理解反。顺序经验只是起点,存在例外 [2]。

3.2.8DFM 核对表

表 3.2-3折弯 DFM 核对:设计起点与需确认的内容
项目设计起点与加工方确认
中性层建在板厚内、偏向折弯内侧该材料、半径、折弯方式下的实际位置
K 因子只在方案阶段用有记录的估计值折弯表或试片验证结果
扣除 / 补偿全图只用一种展开方法角度定义、尺寸量法、每道数值
内半径延性材料方案可从接近板厚起步选定 V 槽和材料下的实际半径
最小法兰按 V 槽开口和模具支撑检查可达性、后挡料、折弯力、顺序
孔到折弯孔边到切点约 R + 2T 或更大作筛查实际特征、方向和模具下的变形风险
折弯避让宽约 T,越过切点约 R + T切缝、转角间隙、开裂、表面处理、焊接
回弹标注要求的最终角度车间补偿、样件结果、角度公差
轧制方向有开裂风险时优先垂直于轧向折弯板材方向、排样成本、是否标注(见 3.3)

“设计起点”是评审触发值,不是验收限值。

Q常见问题

Q1K 因子是什么?

K 因子是中性层到内表面的距离与板厚之比。它随材料、半径、模具和折弯方式变化,关键展开尺寸应与加工方的折弯数据核对。

Q2折弯补偿和折弯扣除有什么不同?

折弯补偿是中性层上的展开弧长,要加到直线段上;折弯扣除是从两侧外尺寸之和里减去的量。两者描述同一几何,一张图里只用一种。

Q3孔离折弯线多远才安全?

早期筛查时,普通孔边缘到折弯切点约 R + 2T 或更大。这只是评审触发值,近孔、长槽、沉孔和压铆件要按实际工艺评审。

[ ]参考资料

  1. SOLIDWORKS 2025 Help — K-Factor
  2. AMADA / The Fabricator — bend sequence and tool selection
  3. WILA — Bending short flanges
  4. Lantek — press-brake simulation and collision checks
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