鉗工工藝學(xué)第八章課件

1、 明確金屬材料變形的性質(zhì)和種類(lèi)，了解利用金屬材料塑性變形的特性進(jìn)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(zhǎng)度的計(jì)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(guò)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(chēng)為矯正。 矯正的實(shí)質(zhì)就是使金屬材料產(chǎn)生新的塑性變形。來(lái)消除原有的不應(yīng)存在的塑性變形。所以，只有塑性好的工件材料，才能進(jìn)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(zhì)變脆，這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷作硬化（即冷硬現(xiàn)象）。冷硬后的材料給進(jìn)一步的矯正或其他冷加工帶來(lái)困難。必要時(shí)，可對(duì)工件進(jìn)行退火

2、處理，使材料恢復(fù)到原來(lái)的機(jī)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(jī) 5. 檢驗(yàn)工具三、矯正的基本方法 扭轉(zhuǎn)法 彎曲法 延展法 伸張法 用來(lái)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(zhuǎn)另一端，使工件恢復(fù)平直。用來(lái)矯正棒料、軸類(lèi)零件和條形工件的彎曲變形。它是設(shè)法使工件產(chǎn)生反向彎曲，消除原來(lái)的彎曲。 用來(lái)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(zhǎng)而達(dá)到矯正目的。這種方法用于矯正細(xì)長(zhǎng)的線(xiàn)材，矯正時(shí)將彎曲線(xiàn)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(chǎn)生扭曲和彎曲等變形。條料扭曲變形時(shí)，可將工件一端夾在臺(tái)虎鉗上，用扳手一類(lèi)的工具，夾住工件的另一端，向工件扭轉(zhuǎn)的相反方向施力，直到工件矯平，如圖81所示。圖81 用扭轉(zhuǎn)法矯正扁鋼和角鋼第一節(jié) 矯正 當(dāng)條料（如扁鋼）在寬度方向上彎曲時(shí)，說(shuō)明內(nèi)層的材料短而厚，此時(shí)可用錘子錘擊條料內(nèi)側(cè)，使內(nèi)層材料延展達(dá)到平直的要求如圖83所示。圖82 在臺(tái)虎上矯直條料圖83 延展法矯正條料第一節(jié) 矯正 對(duì)扭曲的角鋼還可用錘擊的方法矯正。當(dāng)角鋼扭曲時(shí)，應(yīng)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(shí)將角鋼高起處向上平放在鐵砧上。如果是向里翹曲，應(yīng)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(shí)也要錘擊立邊，如圖95d所示。 第一節(jié) 矯正 2. 軸類(lèi)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(jìn)行矯直。在矯正前應(yīng)先檢查，棒料的彎曲程度和彎曲部位，并用粉筆作好記號(hào)。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(xì)長(zhǎng)卷曲的線(xiàn)材（如鋼絲）的矯直，可將線(xiàn)材

5、的一頭夾持在臺(tái)虎鉗上，從鉗口處把線(xiàn)材在圓木上繞一圈，握住圓木向后拉，使線(xiàn)材伸張而矯直，如圖88所示。圖88 伸張法矯直線(xiàn)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(duì)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(shí)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(shí)應(yīng)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(diǎn)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(shuō)明板料四周變薄而增長(zhǎng)了。矯平時(shí)應(yīng)按圖810中箭頭所示方向，從中間四周錘打，錘擊點(diǎn)密度逐漸變稀，力量逐漸減小，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)錘

6、擊，可使板料逐漸達(dá)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(duì)角翹曲時(shí)，就應(yīng)沿另外沒(méi)有翹曲的對(duì)角線(xiàn)錘擊，使其延展而矯平，如圖811所示。圖811 對(duì)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(shí)注意事項(xiàng)矯正時(shí)要看準(zhǔn)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(duì)已加工工件進(jìn)行矯正時(shí)，要注意工件表面質(zhì)量，不能有明顯的錘擊痕跡。3. 矯正時(shí)，要注意材料的冷作硬化現(xiàn)象，不能超過(guò)材料的變形極限，防止工件產(chǎn)生裂紋甚至斷裂。 第二節(jié) 彎形一、彎形概述 將原來(lái)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(chēng)為彎形。 變形是使材料產(chǎn)生塑性變形。因此，

7、只有塑性好的材料才能進(jìn)行彎形?？梢宰饕粋€(gè)實(shí)驗(yàn)，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(jiàn)鋼板彎曲后，它的外層材料伸長(zhǎng)（圖中ee和dd），內(nèi)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(zhǎng)度不變，稱(chēng)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(nèi)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(zhǎng)度的計(jì)算 中性層的實(shí)際位置與材料的彎形半徑r和材料厚度有關(guān)。當(dāng)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(shí)中性層的位置第二節(jié) 彎形表1 彎形中性層位置系數(shù)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(shù)圓弧部分中性層長(zhǎng)度，可按下列公式計(jì)算：式中A圓弧部分中性層長(zhǎng)度， mmX0中性層位置系數(shù) 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(shí)=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(zhǎng)l1=50mm

9、，l2=100mm，求毛坯總長(zhǎng)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(nèi)邊是不帶圓弧的直角，已知 l1=55mm， l2=80mm，=3mm，求毛坯長(zhǎng)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(jiàn)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(jìn)行的彎曲是冷彎；當(dāng)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(tái)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(shí)，可用木墊或金屬塊作輔助工具進(jìn)行彎形。如圖19所示的工件，其彎形順序?yàn)椋合葘辶习磩澗€(xiàn)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(chǎn)生的問(wèn)題1. 工作表面留有錘擊的痕跡，是由于錘擊時(shí)錘子歪斜或錘子錘面不光滑；對(duì)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?yàn)閺澬尾牧纤苄暂^差，r/比值過(guò)小，材料發(fā)生過(guò)大變形造成的。3. 工件彎斜或尺寸不準(zhǔn)確，是由于夾持不正或夾持不緊，錘擊力過(guò)重或擊偏，或是使用了不正確的模具。4. 材料長(zhǎng)度不夠，多是因?yàn)閺澢懊鏖L(zhǎng)度計(jì)算有誤。5. 管子彎癟或使焊縫開(kāi)裂，其原因是砂未灌滿(mǎn)，或彎形半徑偏??；管子焊縫沒(méi)有放在中性層的位置上進(jìn)行彎曲。6. 管子熔化或表面嚴(yán)重氧化。這是管子在熱彎時(shí)加熱溫度過(guò)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(lái)加工工件的。本章敘述的主要內(nèi)容有：什么是矯正、矯正的基本方法、矯正過(guò)程中材料產(chǎn)生的冷硬現(xiàn)象及彎形時(shí)的特性與彎形前毛坯長(zhǎng)度的計(jì)算，并對(duì)一些典型型材的矯正操作做了介紹，對(duì)各種材料從變形現(xiàn)象到矯正方法通過(guò)圖示進(jìn)行了講解。對(duì)上述知識(shí)或技能點(diǎn)可通過(guò)結(jié)合日常的生活體驗(yàn)來(lái)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行分析和討論。1. 什么