鉗工工藝學第八章課件

1、 明確金屬材料變形的性質和種類，了解利用金屬材料塑性變形的特性進行矯正和彎形的工作原理；掌握矯正的基本方法及彎形前毛坯長度的計算；熟悉手工矯正和彎形所用的工具。 第八章 矯正與彎形第一節(jié) 矯正一、矯正的工作原理 通過外力的作用，消除金屬材料或工件的不直、不平、扭曲或翹曲等缺陷的加工方法，稱為矯正。 矯正的實質就是使金屬材料產生新的塑性變形。來消除原有的不應存在的塑性變形。所以，只有塑性好的工件材料，才能進行矯正。金屬材料的變形 彈性變形 塑性變形 矯正后，金屬材料表面硬度增加，性質變脆，這種現象稱為冷作硬化（即冷硬現象）。冷硬后的材料給進一步的矯正或其他冷加工帶來困難。必要時，可對工件進行退火

2、處理，使材料恢復到原來的機械性能。第一節(jié) 矯正二、手工矯正的工具 1. 平板、鐵砧 2. 硬、軟錘子 3. 抽條、拍板 4. 螺旋壓力機 5. 檢驗工具三、矯正的基本方法 扭轉法 彎曲法 延展法 伸張法 用來矯正條形工件或條形材料的扭曲變形的，一般是把工件一端夾持牢固，以扭曲變形的反方向扭轉另一端，使工件恢復平直。用來矯正棒料、軸類零件和條形工件的彎曲變形。它是設法使工件產生反向彎曲，消除原來的彎曲。 用來矯正各種型鋼和板料的翹曲等變形。操作的方法是，用手錘敲擊材料，使它延展、伸長而達到矯正目的。這種方法用于矯正細長的線材，矯正時將彎曲線材一頭固定，使鋼材在拉力作用下伸張，得到矯直。第一節(jié) 矯

3、正四、典型工件的矯正方法 1. 條料和角鋼的校直 條料和角鋼常產生扭曲和彎曲等變形。條料扭曲變形時，可將工件一端夾在臺虎鉗上，用扳手一類的工具，夾住工件的另一端，向工件扭轉的相反方向施力，直到工件矯平，如圖81所示。圖81 用扭轉法矯正扁鋼和角鋼第一節(jié) 矯正 當條料（如扁鋼）在寬度方向上彎曲時，說明內層的材料短而厚，此時可用錘子錘擊條料內側，使內層材料延展達到平直的要求如圖83所示。圖82 在臺虎上矯直條料圖83 延展法矯正條料第一節(jié) 矯正 對扭曲的角鋼還可用錘擊的方法矯正。當角鋼扭曲時，應將平直的部分放在鐵砧上，錘擊上翹的一面，如圖84所示。 a)角鋼里翹b）角鋼外翹c）矯正里翹d）矯正外翹

4、圖85 在鐵砧上矯正角鋼翹曲圖84 在鐵砧上用錘擊法矯正角鋼扭曲角鋼的翹曲，一種是向里翹，一種是向外翹，（圖95a、b）不論怎樣翹曲，矯正時將角鋼高起處向上平放在鐵砧上。如果是向里翹曲，應錘擊角鋼立邊的凸起處（圖95c）。注意角鋼的立邊必須與砧面垂直。如果是向外翹，矯正時也要錘擊立邊，如圖95d所示。 第一節(jié) 矯正 2. 軸類零件和棒料的矯直 直徑較小的棒料彎曲后，可以用錘擊法進行矯直。在矯正前應先檢查，棒料的彎曲程度和彎曲部位，并用粉筆作好記號。然后把棒料凸起部位向上放在平板上，如圖86所示。用錘子連續(xù)錘擊凸起處， 圖86 錘擊法矯直棒料第一節(jié) 矯正 細長卷曲的線材（如鋼絲）的矯直，可將線材

5、的一頭夾持在臺虎鉗上，從鉗口處把線材在圓木上繞一圈，握住圓木向后拉，使線材伸張而矯直，如圖88所示。圖88 伸張法矯直線材3. 板料的矯平 板料的不平形式大致有中間凸起、邊緣呈波紋形及對角翹曲等。 板料中間凸起，是由于變形后中間材料變薄引起的，矯正時可錘擊板料邊緣，使邊緣材料延展變薄，厚度與凸起部位的厚度越趨近則越平整。錘擊時應按如圖89a中箭頭所示方向，由外向里，錘擊力度逐漸由重到輕，錘擊點由密到稀。 圖89 中凸板料的矯平第一節(jié) 矯正 如果板料邊緣呈波浪形而中間較平，說明板料四周變薄而增長了。矯平時應按圖810中箭頭所示方向，從中間四周錘打，錘擊點密度逐漸變稀，力量逐漸減小，經過多次反復錘

6、擊，可使板料逐漸達到平整。第一節(jié) 矯正圖810 邊緣呈波浪形板料的矯平 如果板料發(fā)生對角翹曲時，就應沿另外沒有翹曲的對角線錘擊，使其延展而矯平，如圖811所示。圖811 對角翹曲板料的矯平圖812 用抽條抽平薄板第一節(jié) 矯正五、矯正時注意事項矯正時要看準變形的部位，注意錘擊的部位和順序，輕重、疏密，不可弄反。2. 對已加工工件進行矯正時，要注意工件表面質量，不能有明顯的錘擊痕跡。3. 矯正時，要注意材料的冷作硬化現象，不能超過材料的變形極限，防止工件產生裂紋甚至斷裂。 第二節(jié) 彎形一、彎形概述 將原來平直的板料或型材彎曲成所需形狀的工件，這種操作方法稱為彎形。 變形是使材料產生塑性變形。因此，

7、只有塑性好的材料才能進行彎形?？梢宰饕粋€實驗，如圖813所示，在一塊鋼板上劃出許多相等的矩形方格，（圖813a）然后使它彎曲變形，（圖813b）可見鋼板彎曲后，它的外層材料伸長（圖中ee和dd），內層材料縮短（圖中aa和bb），中間有一層材料（圖中cc）在變形前后長度不變，稱為中性層。材料彎曲部分雖然發(fā)生了拉伸和壓縮，外層減薄而內層加厚，但其截面積保持不變。圖813 鋼板彎曲前后情況a)彎曲前 b)彎曲后第二節(jié) 彎形二、彎形前毛坯長度的計算 中性層的實際位置與材料的彎形半徑r和材料厚度有關。當材料厚度不變，彎形半徑越大，變形越小，中性層越接近材料厚度的中間。如果彎形半徑不變，材料厚度越小，變形

8、越小，中性層也越接近材料厚度的中間。 圖814 彎形時中性層的位置第二節(jié) 彎形表1 彎形中性層位置系數x0r/0.250.50.812345678101216x00.20.250.30.350.370.40.410.430.440.450.460.470.480.5圖15 圓弧彎形參數圓弧部分中性層長度，可按下列公式計算：式中A圓弧部分中性層長度， mmX0中性層位置系數 r彎形半徑， mm 材料厚度， mm 彎曲中心角（也叫彎曲角），彎整圓時=3600,彎直角=900。第二節(jié) 彎形例1. 已知圖916c所示工件的彎曲中心角=1200，彎形半徑r=16mm，材料厚度=4mm，邊長l1=50mm

9、，l2=100mm，求毛坯總長度L。解： L= l1+ l2+A r/=16/4=4 查表91 X0=0.41 第二節(jié) 彎形例2. 如圖916d所示工件，它內邊是不帶圓弧的直角，已知 l1=55mm， l2=80mm，=3mm，求毛坯長度L。解： L= l1+ l2+A A=0.5 L= l1+l2+0.5 =55+80+0.53 =136.5mm圖16 常見的彎形工件第二節(jié) 彎形三、彎形方法彎形方法有冷彎和熱彎兩種。在常溫下進行的彎曲是冷彎；當彎形板料的厚度大于5mm及直徑較大的棒料和管子等工件，常需要將材料加熱。這種情況屬于熱彎。1. 板料彎形圖17 板料在臺虎鉗上彎形圖18 大面積板料在

10、平板上彎形彎制各種多直角工件時，可用木墊或金屬塊作輔助工具進行彎形。如圖19所示的工件，其彎形順序為：先將板料按劃線夾入角鐵襯墊彎成A角（圖19a）；再用襯墊彎成B角（圖19b），最后用襯墊彎成兩邊c角（圖19c）。第二節(jié) 彎形圖19 彎多角形工件方法第二節(jié) 彎形四、彎形中產生的問題1. 工作表面留有錘擊的痕跡，是由于錘擊時錘子歪斜或錘子錘面不光滑；對已加工表面及軟金屬材料使用硬錘子錘擊而造成的。2. 工件斷裂，是因為彎形材料塑性較差，r/比值過小，材料發(fā)生過大變形造成的。3. 工件彎斜或尺寸不準確，是由于夾持不正或夾持不緊，錘擊力過重或擊偏，或是使用了不正確的模具。4. 材料長度不夠，多是因為彎曲前毛坯長度計算有誤。5. 管子彎癟或使焊縫開裂，其原因是砂未灌滿，或彎形半徑偏??；管子焊縫沒有放在中性層的位置上進行彎曲。6. 管子熔化或表面嚴重氧化。這是管子在熱彎時加熱溫度過高造成的。 矯正和彎形是一種非切削加工方法，是依靠金屬材料的塑性變形來加工工件的。本章敘述的主要內容有：什么是矯正、矯正的基本方法、矯正過程中材料產生的冷硬現象及彎形時的特性與彎形前毛坯長度的計算，并對一些典型型材的矯正操作做了介紹，對各種材料從變形現象到矯正方法通過圖示進行了講解。對上述知識或技能點可通過結合日常的生活體驗來啟發(fā)學生進行分析和討論。1. 什么