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1、3.5.1 矫正,一、矫正的工作原理,通过外力的作用，消除金属材料或工件的不直、不平、扭曲或翘曲等缺陷的加工方法，称为矫正。,金属材料的变形,弹性变形,塑性变形,矫正后，金属材料表面硬度增加，性质变脆，这种现象称为冷作硬化（即冷硬现象）。冷硬后的材料给进一步的矫正或其他冷加工带来困难。必要时，可对工件进行退火处理，使材料恢复到原来的机械性能。,矫正的实质就是使金属材料产生新的塑性变形。来消除原有的不应存在的塑性变形。所以，只有塑性好的工件材料，才能进行矫正。,1、平板和铁砧,2、锤子,铜锤,橡皮锤,木锤,Next,二、手工矫正的工具,4、螺旋压力工具,5、检验工具,划线平台,角尺,钢直尺,百分
2、表,抽条,螺旋压力工具,3、抽条和拍板,Next,3.5.1 矫正,三、矫正的基本方法,扭转法,弯曲法,延展法,伸张法,用来矫正条形工件或条形材料的扭曲变形的，一般是把工件一端夹持牢固，以扭曲变形的反方向扭转另一端，使工件恢复平直。,用来矫正棒料、轴类零件和条形工件的弯曲变形。它是设法使工件产生反向弯曲，消除原来的弯曲。,用来矫正各种型钢和板料的翘曲等变形。操作的方法是，用手锤敲击材料，使它延展、伸长而达到矫正目的。,这种方法用于矫正细长的线材，矫正时将弯曲线材一头固定，使钢材在拉力作用下伸张，得到矫直。,3.5.1 矫正,四、典型工件的矫正方法,1.条料和角钢的校正,条料和角钢常产生扭曲和弯
3、曲等变形。条料在长度方向弯曲变形时，可将工件一端夹在台虎钳上，用扳手一类的工具，夹住工件的另一端，向工件扭转的相反方向施力，直到工件矫平，如图81所示。,图81 用扭转法矫正扁钢和角钢,3.5.1 矫正,矫直条料在厚度方向上的弯曲时，可把条料近弯曲处夹入台虎钳，然后在它的末端用扳手朝反方向扳动，使其弯曲处初步扳直；,图82 在台虎上矫直条料,或将条料的弯曲处放在台虎钳口内，利用台虎钳将它初步夹直，以消除显著的弯曲现象，然后再放到划线平台上或贴钻上用锤子捶打，进一步矫直到所要求的平直度。,3.5.1 矫正,当条料（如扁钢）在宽度方向上弯曲时，可先将条料的凸面向上放在铁砧上，捶打凸面，然后再将条料
4、平放在铁砧上用延展法来矫直。,图83 延展法矫正条料,延展法矫直时，必须捶打弯形的内弧一边材料，经锤击后使这一边材料伸长而变直，如果条料的断面十分宽而薄，则只能直接用延展法来矫直。,3.5.1 矫正,角钢由于断面小而且长度大，容易发生变形。角钢变形有外弯、内弯、扭曲、角变形等多种形式，可用锤击法矫正。,a)角钢内弯b）角钢外弯c）矫正内弯d）矫正外弯图85 在铁砧上矫正角钢弯曲,角钢的弯曲，一种是向内弯，一种是向外弯，不论怎样弯曲，矫正时将角钢高起处向上平放在铁砧上。如果是向内弯曲，应锤击角钢立边的凸起处，注意角钢的立边必须与砧面垂直。如果是向外弯曲，矫正时也要锤击立边。,3.5.1 矫正,图
5、84 在铁砧上用锤击法矫正角钢扭曲,矫正扭曲的角钢，应将平直部分放在铁砧上，锤击上翘的一面。锤击时，应由边向里，由重到轻。锤击一遍后，反方向再锤击另一面，方法相同，锤击几遍可使角钢矫直。但必须注意手扶平直的一端离锤击处要远些，防止锤击时震手。当角钢发生角变形时，可以在V形架上或平台上锤击矫正。,3.5.1 矫正,2.棒类、轴类零件的矫直,直径较小的棒料弯曲后，可以用锤击法进行矫直。在矫正前应先检查，棒料的弯曲程度和弯曲部位，并用粉笔作好记号。然后把棒料凸起部位向上放在平板上，如图86所示。用锤子连续锤击凸起处，,图86 锤击法矫直棒料,3.5.1 矫正,2.棒类、轴类零件的矫直,直径较大的棒类
6、、轴类零件的矫直，先把轴装在顶尖上，找出弯曲部位，然后放在V形架上，用螺旋压力工具校直。加压时可适当压过一些，以便铲除因弹性形变所产生的回翘，然后用百分表检查轴的弯曲情况。边矫直，边检查，直到符合要求为止。,图86 锤击法矫直棒料,3.5.1 矫正,细长卷曲的线材（如钢丝），可用伸张法来矫直。可将线材的一头夹持在台虎钳上，从钳口处把线材在圆木上绕一圈，握住圆木向后拉，使线材伸张而矫直，如图88所示。,图88 伸张法矫直线材,2.棒类、轴类零件的矫直,板料中间凸起，是由于变形后中间材料变薄引起的，矫正时可锤击板料边缘，使边缘材料延展变薄，厚度与凸起部位的厚度越趋近则越平整。锤击时应按如图89a中
7、箭头所示方向，由外向里，锤击力度逐渐由重到轻，锤击点由密到稀。,图89 中凸板料的矫平,第一节 矫正,板料的不平形式大致有中间凸起、边缘呈波纹形及对角翘曲等。,3.板料的矫平,如果板料边缘呈波浪形而中间较平，说明板料四周变薄而增长了。矫平时应按图810中箭头所示方向，从中间四周锤打，锤击点密度逐渐变稀，力量逐渐减小，经过多次反复锤击，可使板料逐渐达到平整。,3.5.1 矫正,图810 边缘呈波浪形板料的矫平,如果板料发生对角翘曲时，就应沿另外没有翘曲的对角线锤击，使其延展而矫平，如图811所示。,图811 对角翘曲板料的矫平,图812 用抽条抽平薄板,3.5.1 矫正,五、矫正时注意事项,矫正
8、时要看准变形的部位，注意锤击的部位和顺序，轻重、疏密，不可弄反。2.对已加工工件进行矫正时，要注意工件表面质量，不能有明显的锤击痕迹。3.矫正时，要注意材料的冷作硬化现象，不能超过材料的变形极限，防止工件产生裂纹甚至断裂。,3.5.2 弯形,一、弯形概述,将原来平直的板料或型材弯曲成所需形状的工件，这种操作方法称为弯形。变形是使材料产生塑性变形。因此，只有塑性好的材料才能进行弯形。可以作一个实验，如图813所示，在一块钢板上划出许多相等的矩形方格，（图813a）然后使它弯曲变形，（图813b）可见钢板弯曲后，它的外层材料伸长（图中ee和dd），内层材料缩短（图中aa和bb），中间有一层材料（图
9、中cc）在变形前后长度不变，称为中性层。材料弯曲部分虽然发生了拉伸和压缩，外层减薄而内层加厚，但其截面积保持不变。,图813 钢板弯曲前后情况a)弯曲前 b)弯曲后,3.5.2 弯形,二、弯形前毛坯长度的计算,中性层的实际位置与材料的弯形半径r和材料厚度有关。当材料厚度不变，弯形半径越大，变形越小，中性层越接近材料厚度的中间。如果弯形半径不变，材料厚度越小，变形越小，中性层也越接近材料厚度的中间。,图814 弯形时中性层的位置,3.5.2 弯形,表1 弯形中性层位置系数x0,图15 圆弧弯形参数,圆弧部分中性层长度，可按下列公式计算：,式中A圆弧部分中性层长度，mmX0中性层位置系数 r弯形半
10、径，mm 材料厚度，mm 弯曲中心角（也叫弯曲角），弯整圆时=3600,弯直角=900。,第二节 弯形,例1.已知图916c所示工件的弯曲中心角=1200，弯形半径r=16mm，材料厚度=4mm，边长l1=50mm，l2=100mm，求毛坯总长度L。解：L=l1+l2+A,r/=16/4=4 查表91 X0=0.41,3.5.2 弯形,例2.如图916d所示工件，它内边是不带圆弧的直角，已知 l1=55mm，l2=80mm，=3mm，求毛坯长度L。解：L=l1+l2+A A=0.5 L=l1+l2+0.5=55+80+0.53=136.5mm,图16 常见的弯形工件,3.5.2 弯形,三、弯形
11、方法,弯形方法有冷弯和热弯两种。在常温下进行的弯曲是冷弯；当弯形板料的厚度大于5mm及直径较大的棒料和管子等工件，常需要将材料加热。这种情况属于热弯。,1.板料弯形,图17 板料在台虎钳上弯形,图18 大面积板料在平板上弯形,弯制各种多直角工件时，可用木垫或金属块作辅助工具进行弯形。如图19所示的工件，其弯形顺序为：先将板料按划线夹入角铁衬垫弯成A角（图19a）；再用衬垫弯成B角（图19b），最后用衬垫弯成两边c角（图19c）。,3.5.2 弯形,图19 弯多角形工件方法,3.5.2 弯形,四、弯形中产生的问题,1.工作表面留有锤击的痕迹，是由于锤击时锤子歪斜或锤子锤面不光滑；对已加工表面及软
12、金属材料使用硬锤子锤击而造成的。2.工件断裂，是因为弯形材料塑性较差，r/比值过小，材料发生过大变形造成的。3.工件弯斜或尺寸不准确，是由于夹持不正或夹持不紧，锤击力过重或击偏，或是使用了不正确的模具。4.材料长度不够，多是因为弯曲前毛坯长度计算有误。5.管子弯瘪或使焊缝开裂，其原因是砂未灌满，或弯形半径偏小；管子焊缝没有放在中性层的位置上进行弯曲。6.管子熔化或表面严重氧化。这是管子在热弯时加热温度过高造成的。,矫正和弯形是一种非切削加工方法，是依靠金属材料的塑性变形来加工工件的。本章叙述的主要内容有：什么是矫正、矫正的基本方法、矫正过程中材料产生的冷硬现象及弯形时的特性与弯形前毛坯长度的计算，并对一些典型型材的矫正操作做了介绍，对各种材料从变形现象到矫正方法通过图示进行了讲解。对上述知识或技能点可通过结合日常的生活体验来启发学生进行分析和讨论。,1.什么是矫正？矫正的工作原理是什么？3.矫正的基本方法有哪几种？5.金属材料弯形后，会产生哪些变形？变形大小与哪些因素有关？7.用6mm圆钢弯成外径为150mm的圆环，求圆钢展开长度？8.用扁钢弯成题图91所示制件，设a=100mm、b=150mm、c=300mm、r=48mm、=16mm，a、b、c相互垂直，求该制件弯形前毛坯长度。,题图1,
