鋼材變形的矯正的基本方法.doc

鋼材變形的矯正的基本方法有哪幾種鋼材變形的矯正鋼材由于生產(chǎn)、貯運等原因，以及經(jīng)過沖、剪分離等初加工制成零件毛坯料后，可能會出現(xiàn)各種各樣的變形。在轉下道工序前，工藝要求需對其進行矯正，這個工序稱為鋼材變形的矯正。 矯正鋼材變形的方法很多，在常溫下進行的稱為冷作矯正，冷作矯正包括機械矯正和手工矯正。如果將鋼材加熱到一定溫度，然后對其進行矯正，則稱為加熱矯正。根據(jù)加熱狀況，又分為全加熱矯正和局部加熱矯正兩種。 一、矯正常用工具和設備的使用 手工矯正常用的工具是各類錘，配以平臺、墊鐵等，可對尺寸不大，變形不太嚴重的鋼材進行矯正。 （1）錘子 錘子的錘頭形狀有圓頭、直頭和橫頭等多種，其中圓頭錘子最常見。 錘子的規(guī)格按錘頭的重量來劃分，有0.5、0.75、和1kg等多種。木柄選用堅固的白蠟木制成，長度約300350mm，裝入錘頭后，用鐵楔漲緊。在使用錘子前，應先檢查錘頭安裝的是否牢固，以防錘頭脫出傷人。 （2）大錘 大錘的錘頭有平頭、直頭和橫頭三種，平頭大錘在矯正工序中用得最多。 大錘的規(guī)格也是按錘頭的重量來劃分的，有4kg、5kg、5kg、8kg等多種，木柄長約10001300mm，可歲操作者的身高和工作情況而選定。每次使用前，都要檢查錘頭安裝的是否牢固，稍有松動，應打緊有倒齒的鐵楔，否則，不得使用。 打大錘的注意事項 打大錘屬于重體力勞動作業(yè)，并具有一定的危險性。因此，一定要注意安全操作。 1操作前，要嚴格檢查錘頭安裝是否牢固，在操作過程中的間歇時也要隨時檢查。發(fā)現(xiàn)松動，要立即加固，否則，不得使用。打錘的工作場地要有足夠的操作空間。起錘時，要前，后查看是否有人或障礙物，無異常后方可起錘。遵守操作規(guī)程，嚴禁操作者戴手套打大錘。兩人或兩人以上同時操作時，要有主次，配合協(xié)調，不得相對打大錘，站立位置應在工件的同一側。在矯正薄鋼板、有色金屬材料或表面質量要求較高的工件時，還常會用到木錘、銅錘等用較軟材料制成的錘。 二、型鋼變形的機械矯正 1. 用壓力機矯正型鋼的彎曲變形 a) 首先找出型鋼的彎曲部位，將其凸起側超上，置于壓力機平臺上 b) 在型鋼下部凸起部位的兩側墊上墊塊，需要時，墊塊要與型鋼外表面吻合 c) 操縱壓力機控制開關，使壓力機滑塊緩緩下降，對型鋼凸起處施加壓力。大型鋼被壓直時，升起壓力機滑塊，觀察型鋼的回彈情況，然后在操縱壓力機下壓，使被矯鋼材產(chǎn)生少許向下凹彎，以抵消回彈，直至將型鋼嬌直。 2. 用壓力機矯正角鋼的角變形 用90壓彎模在壓力機上矯正角鋼兩面角大于90變形的示意圖（未畫）。操作時，角鋼下面的兩條墊鐵應平直、等厚、其厚度以不超過角鋼邊厚度為宜，其長度應等于或超過應等于或超過摸具的縱向長度。擺放墊鐵時，要擺放在對稱位置，可操縱壓力機使凸模輕輕壓住角鋼，來調整墊鐵的位置。調整合適后，即可操縱壓力機下壓，下壓過程中應觀察角鋼的變形情況，直至將角鋼矯正為止。 3. 用壓力機矯正槽鋼的扭曲變形（如圖所示）具體作法如下：a) 將槽鋼與平臺接觸的兩角下面加以墊板，墊板厚度要大于可能的回彈量。 b) 在槽鋼翹起的兩角上放置一方鋼。 c) 操縱壓力機下壓，通過方鋼施力作用在槽鋼上，使其作扭曲反方向的變形矯正。 三、鋼板變形的機械矯正 （1）用壓力機矯正型鋼的彎曲變形 以圖6-10所示為例，介紹用壓力機矯正型鋼變形的具體操作方法。 1）首先找出型鋼的彎曲部位，將及凸起側朝上，置于壓力機平臺上。 2）在型鋼下部凸起部位的兩側墊上墊塊。需要時，墊塊要與型鋼外表面吻合。 3）操縱壓力機控制開關，使壓力機滑塊緩慢下降，對型鋼凸起處施加壓力。當型鋼被壓直時，升起壓力機滑塊，觀察型鋼的回彈情況，然后再操縱壓力機下壓，使被矯正型鋼產(chǎn)生少許向下凹彎，以抵消回彈，直至將型鋼矯直。 （2）用壓力機矯正角鋼的角變形 圖6-11a所示為用900壓彎模在壓力機上矯正角鋼兩面角大于900變形的示意圖。操作時，角鋼下面的兩條墊鐵應平直、等厚，其厚度以不超過角鋼邊厚為宜，其長度應等于或超過模具的縱向長度。擺放墊鐵時，要擺放在對稱位置，可操縱壓力機使凸模輕輕壓住角鋼，來調整墊鐵的位置。調整合適后，即可操縱壓力機下壓，下壓過程中應觀察角鋼的變形情況，直至將角鋼矯正為止。 圖6-11b所示為用900壓彎模在壓力機上矯正角鋼兩面角小于900變形的示意圖。其操作方法與前述相同。 如果模具的縱向長度足夠的話，也可用來矯正角鋼的彎曲變形或扭曲變形。 （3）用壓力機矯正槽鋼的扭曲變形，具體操作如下： 將槽鋼與平臺接觸的兩角下面加以墊板，墊板厚度要大于可能的回彈量。 在槽鋼翹起的兩角上放置一方鋼。 操縱壓力機下壓，通過方鋼施力作用在槽鋼上，使其作扭曲反方向的變形矯正。 四、鋼板變形的機械矯正 1.多輥矯平機矯正鋼板變形 多輥矯平機是用來矯正鋼板變形的專用設備，主要由機身框架和上、下兩排軸輥構成。用于矯正厚鋼板的矯平機軸輥較少，呈漸起式排列，可充分利用設備的能力，右端為鋼板的出口。 用于矯正薄板的矯平機軸輥較多，因所需要的矯正力較小，多將上、下輥軸調成平行式排列，使鋼板獲得充分的彎曲，延展，直至將鋼板矯平。 矯平機矯正鋼板變形的操作方法 a) 調整軸輥 找一塊與被矯鋼板等厚的鋼板，置于上、下輥軸間，調整所有上軸輥兩端的調整手輪，使所有上軸輥都壓住鋼板，然后開動矯平機，推出鋼板，即可調整上軸輥的位置。根據(jù)手輪轉動一圈使軸輥下降的高度來分配各軸輥調節(jié)手輪的調節(jié)量，可根據(jù)需要從出口端起，依次加大手輪的轉動角度，即可使上軸輥成漸起式排列。右圖所示為20mm厚鋼板矯正，上下軸輥垂直間距的參考尺寸。左端鋼板入口第一個上軸輥，與第一個下輥軸的垂直間距與被矯鋼板厚度相等，以方便進料。出口處最后一對上、下軸輥的垂直間距也應與矯鋼板等厚，可使出料時鋼板平直。 b) 試滾 通過首件試滾，可以檢查上、下軸輥排列的是否合適，若矯正后的鋼板平直、無凹凸現(xiàn)象，即說明軸輥調節(jié)合適。在試滾中，容易出現(xiàn)鋼板下低和上翹的情況。當出口處鋼板下低時，可將出口處第一上軸向上進行微調；當出口處鋼板上翹時，可將出口處第一個上軸輥向下進行微調。直至從出口處滾出的鋼板平直。 c) 矯正 在矯平機上矯正鋼板，有時需經(jīng)反復多次滾壓方能矯平。實際操作中，對局部、凸起嚴重的部位，可以采用加薄墊的方法，使凸起處獲得較大的矯正力。具體操作：取一快厚度為2mm左右、大小剛好能覆蓋凸起部位的薄鋼板，放置在被矯正鋼板的凸起處，隨被矯鋼板一去進入軸輥。由于該處薄鋼板墊的作用，使得矯正力集中作用于被矯鋼板的凸起處，使其獲得矯平。對于薄鋼板矯正，可用幅面稍大的厚鋼板做襯墊來進行矯正。具體做法是：選一塊平整的厚鋼板做襯墊，將被矯薄鋼板放置其上，調整上軸輥，使其能通過軸輥，然后將厚鋼板墊板和薄鋼板一起送入矯平機進行矯正。對于批量的小工件矯正，也可參考上述方法集中矯正，但要注意所矯工件的厚度一定要一致，經(jīng)剪切或切割后的工件邊緣應清楚毛刺，否則，會損傷軸輥。 2.卷板機矯正鋼板變形 卷板機是用來卷制筒形或弧形工件的設備，最為常見的是軸輥對稱排列的三軸卷板機，其操作方法如下： a) 將被矯鋼板放入上、下輥間，向下調整上軸輥使其壓住鋼板，開動卷板機碾壓鋼板，并在反復碾壓過程中，向下調上軸輥，使鋼板滾出適當?shù)幕《取Ｔ谶@個過程中，不規(guī)則變形的鋼板改變成有規(guī)則的弧形鋼板。 b) 翻轉鋼板，重新調整上軸輥，將弧形鋼板凸側朝上放入上、下軸輥間，下調上軸輥，反復碾壓，直至將鋼板矯平。 4. 鋼板變形的手工矯正 a) 薄鋼板變形的手工矯正 手工矯正錘擊薄鋼板 時，鋼板的延伸量不太容易掌握，因此，薄鋼板變形的手工矯正比較困難，是不易掌握的基本操作技能。 對于薄鋼板的變形，我們可以假想是由于其內部結構“松”、“緊”不一致而造成的，手工錘擊矯正薄鋼板變形，就是將“緊”的部位加以延伸，使其與“松”的部位達成新的平衡而獲得矯平。 鋼板中部凸起變形的矯正 對于這類變形，可以看作是鋼板中部松、四周緊。矯正時錘擊緊的部位，使之擴展，以抵消緊區(qū)的收縮量。 局部凸起變形的矯正 四周起伏變形的矯正 操作時，應注意以下兩點： 1.錘擊時，從凸起處邊緣開始向外擴展，錘擊點的密度越向外越密，使鋼板四周獲得充分延展。 2.不可直接錘擊凸起處，因為薄鋼板的剛性較差，錘擊時，凸起處被壓下獲得擴展，反而容易使變形更加嚴重。 鋼板四周呈荷葉邊狀起伏變形的矯正 對于這類變形，可以看作是鋼板四周松、中間緊。矯正時，可以在平臺上由凸起邊緣起，向內錘擊緊的部位，錘擊點的密度越向內越密，使鋼板的中部緊的區(qū)域獲得充分延展，直至矯平。 薄鋼板的無規(guī)則變形的矯正 這類變形有時很難一下判斷出松、緊區(qū)，這時，可以根據(jù)鋼板變形的情況，在鋼板的某一部位進行環(huán)伏錘擊，使無規(guī)則變形變成有規(guī)則變形，然后判斷松，緊部位，再進行矯正。b) 厚板變形的手工矯正 厚鋼板的剛性較大，手工矯正比較困難。但對一些用厚鋼板制成的小型工件，也就經(jīng)?？梢杂檬止ζ溥M行矯正的。 直接錘擊法 將彎曲鋼板凸側朝上扣放在平臺上，持大錘直接錘擊鋼板凸起處，當錘擊力足夠大時，可以使鋼板的凸起處受壓縮而產(chǎn)生塑性變形，從而使鋼板獲得矯正。 擴展凹面法 將彎曲鋼板凸側朝下放在平臺上，在鋼板的凹處進行密集錘擊，使其表層擴展而獲得矯平。 在實際生產(chǎn)中，當鋼板幅面較大，采用其他手段進行矯正有困難時，常用風槍裝上平?jīng)_頭，代替錘擊來擴展凹面。這種方法比較有效，但噪聲較大，并且容易擊傷鋼板表面，使鋼板表面粗糙。 直接錘擊法 擴展凹面法 五、局部加熱矯正 局部加熱矯正也稱火焰矯正，是矯正剛才變形和結構件變形的一種重要手段，局部加熱矯正的原理是利用金屬材料熱脹冷縮的物理特性，具體過程如下：在鋼材的變形部位進行局部加熱，被加熱處的材料受熱膨脹，但由于周圍沒有被加熱處溫度較低，因此膨脹受到阻礙，膨脹處的材料產(chǎn)生壓縮塑性變形。停止加熱并冷卻后，膨脹處的材料收縮，因而帶動鋼材產(chǎn)生新的變形。利用并控制由加熱一冷卻產(chǎn)生的變形與原來存在的變形方向相反，即可抵消原來的變形。控制加熱冷卻產(chǎn)生變形方向的關鍵，在于正確的判定加熱位置和選擇合適的加熱區(qū)形狀。 1.加熱區(qū)形狀的選擇 局部加熱的加熱區(qū)形狀有三種：點狀、線狀和三角形加熱區(qū)。由于加熱區(qū)大小，形狀的不同，因而有著各自不同的收縮特點。 1) 點狀加熱 即加熱處一定直徑的圓圈狀的點，根據(jù)鋼材變形情況的需要，可選擇加熱一點或多點。多點加熱時，加熱點多呈梅花狀排列。 點狀加熱的特點是：冷卻后，熱膨脹處向點的中心收縮。根據(jù)這一特點，當鋼板局部凸起變形時，可以看作是凸起處內部組織“疏松”而隆起，在隆起處選擇適當數(shù)量的加熱點，冷卻后均勻收縮而獲得矯平，點狀加熱適用于薄鋼板變形的矯正。 點狀加熱的操作要點如下： 加熱點的大小、排列要均勻，點的直徑取決于被矯鋼板的厚度，一般不宜小于15mm。 各加熱點之間應有明顯的界限，點與點之間的距離一般為50100 mm 在一次加熱未達到矯正要求而需重復加熱時，加熱點不得與前次加熱點重合。 2） 線狀加熱 即加熱時火焰沿直線方向移動，或同時在寬度方向上作一定的橫向擺動，加熱區(qū)為長度與寬度有明顯區(qū)別的條狀區(qū)域。 線狀加熱的特點是：；冷卻后，加熱區(qū)的橫向收縮量遠大于縱向收縮量。線狀加熱在鋼材變形的矯正中用的較少，在變形較大的結構件中，有時根據(jù)其變形特點加以選用，線狀加熱的寬度視板材的厚度而定，一般選板材厚度的13倍。 3） 三角形加熱 加熱區(qū)呈等腰三角形，底板在鋼板或結構件的邊緣，這種加熱方式稱為三角形加熱。 三角形加熱的特點：由于加熱面積較大，因而收縮量也大，并且由于沿三角形高度方向上的加熱寬度不等，所以收縮量也不等，從三角形頂點起，沿兩腰向下收縮量逐漸增大。由于三角形加熱區(qū)收縮量大，且有一定變化規(guī)律，因而這種加熱方式在矯正剛才和結構件的變形中經(jīng)常選用。 三角形加熱的操作要點如下： 加熱區(qū)三角形形狀要明顯，呈等腰三角形，頂角以小于60為宜，底邊應在被矯鋼材或構件的邊緣。 加熱區(qū)加熱要均勻，背面要烤透，可正反面交替加熱，但要注意時兩面的形狀、位置要一致。 2. 加熱操作中的注意事項 不管選用哪種加熱區(qū)形狀，在加熱時應注意以下幾點：