去评论
距米网-精简版

钣金设计术语百科:沉头孔与翻边孔设计要点

JUMU
2026/08/24 21:15:22
沉头孔与翻边孔是钣金件上两类常见的成型孔特征,它们在机械结构中有各自的用途。沉头孔用于容纳沉头螺钉,使螺钉头部与板面平齐;翻边孔则用于增加孔周壁厚,便于攻丝或作为套筒配合使用。两类孔的设计质量直接影响装配和连接强度。

沉头孔的结构包括通孔和锥形沉头两部分,锥角一般与沉头螺钉的头部锥角一致,通常为九十度。沉头孔可以通过钻孔加锪孔实现,也可以在冲压中一次冲压成型。冲压沉头孔时,材料在锥形凸模作用下向四周流动形成沉孔,其深度和锥角受模具控制。沉头孔的深度要保证螺钉头部完全沉入且不高于板面,同时沉头底部的通孔直径要与螺钉直径匹配。沉头孔设计的关键尺寸是沉头深度、锥角和底孔直径。沉头深度过大,板料减薄严重,可能导致强度不足或开裂;过小则螺钉头部突出,达不到沉头效果。

底孔直径按螺钉牙径确定,通常比螺钉小径略大。对于薄板,冲压沉头孔容易在沉头边缘产生裂纹,因此设计时要关注板厚与沉头深度的比例关系,必要时改用机加工沉孔方案。翻边孔又称拉伸孔、凸缘孔,是在板材上冲孔后通过翻边模具把孔口材料翻成直立的筒状凸缘。翻边孔的主要用途是为攻丝提供足够的螺纹长度,或作为轴套、衬套的定位配合面。翻边的高度决定了可攻丝的螺纹长度,翻边高度越大,螺纹连接强度越高。但翻边高度受板厚和翻边系数的限制,翻边系数是翻边后孔径与预冲孔径的比值,系数过小会导致翻边开裂。

翻边孔的成型质量受预冲孔直径、模具圆角和翻边高度影响。预冲孔直径过小,翻边时材料被过度拉伸而开裂;模具圆角过小,翻边根部容易产生裂纹。设计时一般通过查表或计算确定合理的预冲孔直径和翻边高度组合。对攻丝翻边孔,翻边高度通常取板厚的三倍左右,以保证足够的螺纹圈数。翻边孔的孔口一般要倒角或压平,以便攻丝时导向。在钣金设计中,沉头孔和翻边孔的位置精度和成形质量同样影响装配。孔位离折弯线过近时,折弯变形可能波及孔形;孔位离板材边缘过近时,边缘翻边容易开裂。设计时应预留足够的边距和孔距,必要时在工艺上调整冲孔与折弯的先后顺序。

此外,对于批量产品,沉头孔与翻边孔的成型模具要定期检查磨损,磨损后的模具会导致孔形失真、毛刺增大。合理设计这两类孔,能显著提升钣金件的装配质量与连接可靠性。