《钳工》第十一章 矫正和弯形

第十一章矫正和弯形第一节矫正1．矫正的概念：消除条料、棒料或板料的弯曲或翘曲等缺陷，这个作业叫，做矫正。

矫正可在机器上进行（如用棒料校直机、压床或冲床等），也可靠手工矫正。

本章讲的是钳工用手工矫正的方法。

手工矫正由钳工用手锤在平台、铁砧或在虎钳等工具上进行，包括扭转、弯曲、延展和伸张等四种操作。

根据工件变形情况，有时单独用一种方法，有时几种方法并用，使工件恢复到原来的平整度。

金属变形有两种：（1）弹性变形：在外力作用下，材料发生变形，外力去除，变形就恢复了。

这种可以恢复的变形称为弹性变形。

弹性变形量一般是较小的。

（2）塑性变形：当外力超过一定数值，外力去除后，材料变形不能完全恢复。

这种不能恢复的永久变形称为塑性变形。

矫正是使工件材料发生塑性变形，将原来不平直的变为平直。

因此只有塑性好的材料（材料在破坏前能发生较大的塑性变形）才能进行矫正。

而塑性差的材料如铸铁、淬硬钢等就不能矫正，否则工件要断裂。

矫正时不仅改变了工件的形状，而且使工件材料的性质也发生了变化。

矫正后，金属材料表面硬度增加，也变脆了。

这种在冷加工塑性变形过程中产生的材料变硬的现象叫做冷硬现象（即冷作硬化）。

冷硬后的材料给进一一步的矫正或其他冷加工带来的困难，可用退火处理，使材料恢复到原来的机械性能。

2．矫正用的工具（1）矫正平板——用来做矫正工件的基准面。

（2）软、硬手锤和压力机一一手工矫正，一般用圆头硬手锤。

矫正已经加工过的表面、矫正薄钢件或有色金属制件，应该采用软手锤（如铜锤、铅锤和木锤等）。

另外还可用压力机进行机器矫正。

（3）检验工具——平板、直角尺、钢皮尺和百分表。

3．矫正的方法（1）条料的矫直条料由于堆放、搬运或加工不当，常产生扭曲和弯曲等变形，现将矫直的方法介绍如下：条料扭曲变形时，必须用扭转的方法来矫直它（如图9—1)。

将工件夹在虎钳上，用特制的扳手扭转到原来的形状。

操作时，左手扶着扳手的上部，右手握住扳手的末端，施加扭力。

条料在厚度方向上弯曲时，则用弯曲法来矫直它（如图9-2）。

矫直时，把条料上靠近弯曲的地方夹入虎钳，然后在它的末端用扳手扳动（如图9-2甲），使它回直；或将条料弯曲的地方放在虎钳两钳口内，利用虎钳把它初步压直（如图9-2乙），再放到平板上用手锤继续矫直，直到条料的平直度符合要求为止。

条料在宽度方向上弯曲时，必须用延展法来矫直(如图9-3)。

矫直时，必须锤打弯形里面的材料（图中细线为锤击部位），经锤击后使下边逐渐伸长而变直。

（2）棒料、轴类的矫直棒料的弯曲，一般采用锤击法来矫直。

在矫直前，棒料的弯曲程度和弯曲部位，可用目测或用对光检查法（利用平板与棒料之间的光隙大小来确定弯曲部位和弯曲的程度）来检查。

检查后用粉笔作好记号，然后把棒料放在平板上，凸起部位应向上（如图9-4），用手锤锤击棒料凸起的部位。

则棒料上层受压应力而缩短，下层受拉应力而伸长。

于是凸起就会逐渐消除。

再沿棒料全长上轻轻锤击，进一步矫直。

轴类工件的矫直，一般都在螺杆压力机上进行（如图9—5甲）。

矫直前先把轴装在顶尖上（如图9—5乙）或架在V形铁上，使轴转动，用粉笔划出弯曲的部位。

用压力机矫直时，先把轴放在V形铁上（两V形铁之间的距离，可随着弯曲程度来调节），使凸部朝上，用螺杆压轴的弯曲部位，本着“矫枉过正”的原则，压时要适当地压过头（但应注意不能过分，否则会产生反向弯曲），然后用百分表检查轴的弯曲情况，这样经多次矫直、检查直至轴矫直为止。

弯曲的细长线材，可用伸张法来矫直，如图9—6所示，将弯曲的线材一端夹在虎钳上，在靠近钳口处把线在一圆木上绕一圈，用左手握着圆木向后拉，右手展开线材，把它拉直。

（3）板料的矫平矫平板料是一种较复杂的操作。

在板料矫平时，若采用矫直条料、棒料、轴类同样的方法，直接锤击凸起部位，则不但不能矫平，反而会增加翘曲度（如图9-7甲），对于中间凸起的板料矫平时，必须使材料的边缘适当地加以延展（如图9—7乙）。

这样凸起部分就会渐渐消除。

当板料放在平板上矫平时，应左手扶着板料，右手挥锤，先锤击板料边缘，逐渐向凸起部位锤击（如图9—7乙中箭头所示），而且要快锤、轻敲（越靠近凸起部位，越要锤得快而轻）。

这样平坦部分会慢慢伸长，就能使凸起部分逐渐的矫平。

对表面上有几处凸起的板料，则应先锤击凸起部位之间的地方，使所有分散的凸起部分聚集成．一个总的凸起部分。

然后再用延展法使总的凸起部分逐渐变平直。

若板料四周呈波浪形，中间平整（如图9-8），这说明材料四边伸长了。

矫平时，应按图中箭头方向由角上向中间锤打。

薄板料应该用木锤或平木块来矫平（如图9—9）。

第二节弯形1．弯形的溉念用板料、条料、棒料制成的零件，往往需要把直的钢材弯成曲线或弯成一定的角度，这种工作叫做弯形。

弯形工作是使材料产生塑性变形，因此只有塑性好的材料才能弯形。

如图9-10甲为弯形前的钢板，如图9-10乙所示为钢板弯形后的情况。

它的外层材料伸长（如图中e-e和d一d），内层材料缩短（如图中a-a和b—b），而中间一层材料（如图中c-c）在弯形时长度不变，这一层叫中性层。

同时材料的断面也产生了变形（如图9—11），但其面积保持不变。

弯曲变形的大小与下列因素有关（如图9—12）：（1）当r／t值愈小，变形愈大；反之r／t值愈大，变形愈小（r为弯曲半径，t为材料厚度）；（2）弯曲角α愈小，变形愈大；反之弯曲角α愈大，变形愈小。

由弯曲变形而引起的内应力，弯曲处的冷作硬化，可用退火的方法来消除。

2．弯形的方法弯形的方法有两种：冷弯和热弯。

冷弯—一在常温下进行弯形工作，叫冷弯。

热弯——将工件的弯形部分加热，呈现樱红色，然后进行弯形，叫做热弯。

一般厚度在5毫米以上的板料须进行热弯。

热弯一般都由锻工进行。

通常情况下钳工只进行冷弯的操作。

（1）冷弯直角薄板和扁钢，可以不用特殊的器具，就可在虎钳上弯成直角。

弯形部位，事前要划好线，并把它夹持在虎钳上。

夹持时，使划线处恰好与钳口（或衬铁）对齐，两边要与钳口相垂直。

如果钳口的宽度比工件短或深度不够时，可用角铁徽的夹持工具（如图9 --13甲）或直接用两根角铁来夹持工件（如图9-13乙）。

若弯形的工件在钳口以上较长时，应如图9—14甲所示，用左手压在工件上部，用木锤在靠近弯形部位的全长上轻轻敲打，就可以逐渐弯成很整齐的角度。

而不应如图9—14乙所示那样，错误地敲打板料上端进行弯形。

若弯形的工件，在钳口以上较短时，如图9—15甲所示那样，可用硬木块垫在弯角处，再用力敲打，弯成直角。

不能如图9-15乙所示，用手锤直接敲打。

否则工件不易弯得平整。

（2）弯成形件弯制各种成形工件时，可用木垫或金属垫作辅助工具。

它的弯形程序如图9-—16和如图9—17所示。

弯半圆形压板的方法如下：在虎钳上以两块角铁做垫衬（如图9—18），用方头手锤的窄头锤击，经过a、b、c三步初步成型，然后在圆模上修整成产品的最后形状（如图9-18d）。

（3）弯管子管子的直径在13毫米以下，一般都用冷弯，而13毫米以上的管子，则用热弯。

但管子弯形的最小曲率半径，必须大于管子直径的4倍。

当弯形的管子内径在10毫米以下时，不用灌砂。

而内径大于10毫米的管子弯形时，为了保证弯形处管内径与圆度，则一定要灌满干砂（这样弯形时管子才不会瘪）。

灌砂时用木棒敲击管子，使砂子能灌紧，两端用木塞塞紧(如图9-19)。

对于有焊缝的管子的弯形，焊缝必须放在中性层的位置上（如图9-20左），否则会使焊缝裂开。

冷弯管子可以在虎钳上或弯管工具上进行（如图9-20）。

热弯大管子时，则可在弯形处加热（弯形处事先划好线）。

加热长度可按经验公式来计算。

例如，曲率半径为5倍管子直径时将管子弯形处加热（弯钢管加热到700℃以上），取出放在钉好的铁桩上，按规定的角度弯形(如图9-21)。

若加热部位太长，可浇水，使弯形部分缩短到需要的长度。

以上手工操作在单件生产中适用，在成批或大量生产中，弯管工作多用冲床、弯管机等设备来完成。

3．弯形前毛坯长度的计算如果毛坯的展开长度在图纸上未注明，则必须以计算的方法求出，然后才能下料和弯形。

在计算时，可将图纸上工件形状分为几段最简单的几何形状，由于弯形时中性层长度不变化，所以分别计算各段中性层的长度，相加后的值即为毛坯的总长度。

下面是计算毛坯长度的例子：[例1] 设有厚4毫米、宽12毫米的扁钢，用以制成外径120毫米的环圈，求毛坯长度（如图9-22甲）。

[解]已知环圈的中圆直径为120一4=116毫米则毛坯长度L=3.14×116—364.24毫米[例2] 求如图9-22乙所示工件的毛坯长度。

a=80毫米，b=90毫米，c=120毫米，t=5毫米，r=2毫米。

[解]如果把工件弯成内边不带圆角的直角，每个角的展开长度相当于0.5t。

[例3] 求如图9-22丙所示工件的毛坯长度。

a=55毫米，b=90毫米，t=3毫米。

[解] 毛坯长度L=a+b+0.5t=55+90+1.5 =146.5毫米第三节矫正和弯形的废品种类在矫正和弯形的时候，废品种类和产生废品的原因，主要有以下几种：（1）工件表面留有麻点和锤痕——由于用锤头的边缘锤击，或锤头表面不光滑，以及对加工过的表面或有色金属矫正时，用硬锤直接锤击造成的。

（2）工件断裂——矫正或弯形铸铁、淬硬钢，或塑性较差、组织不均匀的材料发生较大的变形时造成的。

（3）工件弯形部位发生断裂——由于材料太硬或太脆，r/t值过小，锤击力过大，以及由于弯形方向搞错，再向反方向弯形时引起断裂。

（4）工件的弯缝歪斜或尺寸不正确——夹持不正，锤击偏向一边，用不正确的模型，锤击力量过重等。

（5）毛坯长度不够——弯形前毛坯长度计算错误。

（6）管子熔化或氧化太严重——管子热弯温度太高造成的。

（7）管子有瘪痕，弯形处管内径变小且不圆——砂没灌满；尺寸有误差，受力点不对，重弯引起管子产生瘪痕。

（8）焊缝裂开——管子焊缝没放在中性层的位置上进行弯形。

这些废品，只要在工作中细心操作和仔细检查、计算，都是可以避免的。