2.2.10　彎形

將原來平直的板料或型材彎成所需形狀的加工方法叫做彎形。

彎形是使材料產生塑性變形，所以只有塑性好的材料才能進行彎形。如圖2-127（a）所示為彎形前的鋼板，如圖2-127（b）所示為鋼板彎形后的情況。它的外層材料伸長（圖中e—e與d—d），內層材料縮短（圖中a—a與b—b）而中間一層材料（圖中c—c）在彎形后的長度保持不變，這一層叫中性層。材料彎曲部分的斷面，雖然因為發生拉伸和壓縮，使它產生變形，但其斷面面積保持不變。

由于工件在彎形后，中性層的長度不變，所以，在計算彎曲工件的毛坯長度時，可按中性層的長度計算。在通常情況下，工件彎形后，中性層不在材料的正中，而是偏向內層材料的一邊。經實驗證明，中性層的位置，與材料的彎曲半徑r及材料厚度t有關。

在材料彎曲過程中，其變形大小與以下因素有關，如圖2-128所示。

①r/t比值越小，變形越大；而反之，則r/t比值越大，變形越小。

②彎曲角α越小，變形越小；而反之，則彎曲角α越大，變形越大。

由此可見，當材料厚度不變，彎曲半徑越大，變形就越小，而中性層越接近材料厚度的中間。若彎曲半徑小，材料厚度越小，而中性層也就越接近材料厚度的中間。

所以在不同的彎曲情況下，中性層的位置是不同的，如圖2-129所示。

彎形方法分為冷彎與熱彎兩種。冷彎指的是材料在常溫下進行的彎形，它適合于材料厚度小于5mm的鋼材。熱彎指的是材料在預熱后進行的彎形。根據加工方法，彎形分為手工彎形與機械彎形兩種。

（1）板料彎形

①手工彎形舉例。卷邊在板料的一端畫出兩條卷邊線，L=2.5d與L₁=（1/4～1/3）L，然后按照如圖2-130所示的步驟進行彎形。

按如圖2-130（a）所示將板料放到平臺上，露出L₁長并彎成90°。

按如圖2-130（b）、（c）所示邊向外伸料邊彎曲，直至L長為止。

按如圖2-130（d）所示翻轉板料，敲打卷邊向里扣。

按如圖2-130（e）所示把合適的鐵絲放入卷邊內，邊放邊錘扣。

按如圖2-130（f）所示將板料翻轉，接口靠緊平臺緣角，輕敲接口咬緊。

如圖2-131所示，咬縫基本類型有5種，與彎形操作方法基本差不多，下料留出咬縫量：縫寬×扣數。操作時應依據咬縫種類留余量，絕不可以搞平均。一彎一翻作好扣，二板扣合再壓緊，邊部敲凹防松脫，如圖2-132所示。

彎直角工件：

尺寸較小、形狀簡單的工件，可以在臺虎鉗上夾持彎制直角，如圖2-133所示；

當工件彎曲部位的長度大于鉗口長度時，可以在帶T形槽平板上彎制直角，如圖2-134所示。

彎多個直角形工件，如圖2-135所示：

按畫線將板料夾入臺虎鉗的兩塊角襯內，彎成A角，如圖2-135（a）所示；

再用襯墊①（木制墊或者金屬墊）彎成B角，如圖2-135（b）所示；

最后再用襯墊②彎成C角，如圖2-135（c）所示。

彎制如圖2-136所示的圓弧形工件方法：

先在材料上畫好彎曲處位置線，依線夾在臺虎鉗的兩塊角鐵襯墊里，如圖2-136（a）所示；

用方頭錘子的窄頭錘擊，按照如圖2-136（a）～（c）三步所示基本彎曲成形；

最后在半圓模上修整圓弧直至合格，如圖2-136（d）所示。

如圖2-137所示的圓弧形工件彎制方法：

先將圓弧中心線和兩端轉角彎曲線Q畫出，如圖2-137（a）所示；

沿著圓弧中心線R將板料夾緊在鉗口上彎形，如圖2-137（b）所示；

把心軸的軸線方向與板料彎形線Q對正，并且夾緊在鉗口上，應使鉗口作用點P與心軸圓心O在一直線上，并且使心軸的上表面略高于鉗口平面，將a腳沿心軸彎形，使其緊貼在心軸表面上，如圖2-137（c）所示；

翻轉板料，重復以上操作過程，將b腳沿心軸彎形，最后使a、b腳平行，如圖2-137（d）所示。

圓弧和角度結合的工件彎形，如圖2-138所示：

先在板料上畫彎形線，如圖2-138（a）所示，并加工好兩端的圓弧及孔；

按照畫線將工件夾在臺虎鉗的襯墊內，如圖2-138（b）所示，先彎好兩端1、2兩處；

最后如圖2-138（c）所示，在圓鋼上彎工件的圓弧。

②機械彎形。常用機械彎形方法及適用范圍見表2-14。

③常用板材最小彎曲半徑見表2-15。

（2）角鋼彎形

①角鋼作角度彎形。角鋼角度彎形有3種，如圖2-139所示。大于90°的彎曲程度比較小；等于90°的彎曲程度中等；而小于90°的彎曲程度大。

如圖2-140所示為彎形步驟：

計算鋸切角α大小；

畫線鋸切α角槽，鋸切時應確保α/2角的對稱。

兩邊要平整，必要時可以銼平。V尖角處要清根，防止彎完了合不嚴實，如圖2-140（a）所示。

彎形通常可夾在臺虎鉗上進行；邊彎曲邊錘打彎曲處，如圖2-140（b）所示，口角越小，彎作中錘打越要密些，力大點。對退火、正火處理的角鋼彎作過程可以適當快些，未作過處理的角鋼，彎曲中要密打彎曲處，避免裂紋。

②角鋼作彎圓。角鋼的彎圓分為角鋼邊向里彎圓與向外彎圓兩種。通常需要一個與彎曲圓弧一致的彎形工具配合彎作，在必要時也可采用局部加熱彎作。

如圖2-141所示為角鋼邊向里彎圓：將角鋼a處同型胎工具夾緊；敲打b處使之貼靠型胎工具，并夾緊；均勻敲打c處，使c處平整。

如圖2-142所示為角鋼邊向外彎圓：將角鋼a'處同型胎工具夾緊；敲打b'處使之貼靠型胎工具，并夾緊；均勻敲打c'處，避免c'翹起，使c'處平整。

（3）管子彎形分冷彎與熱彎兩種

直徑在12mm之下的管子可采用冷彎方法，而直徑在12mm以上的管子則采用熱彎。但是彎管的最小彎曲半徑，必須大于管子直徑的4倍。

管子直徑大于10mm時，在彎形之前，必須在管內灌填充材料，見表2-16，兩端用木塞塞緊，如圖2-143所示。對于有焊縫的管子，彎形時必須將焊縫放在中性層位置上，如圖2-144所示，防止彎形時焊縫裂開。

①用手工冷彎管子。如圖2-145所示，對直徑比較小的銅管手工彎形時，應將銅管退火后，用手邊彎作邊整形，修整彎作產生的扁圓形狀，使彎作圓弧光滑圓整。切記不可一次彎作過大的彎曲度，這樣反而不易修整產生的變形。

鋼管彎形如圖2-146所示。首先應把管子裝砂、封堵；并依據彎曲半徑先固定定位柱，然后再固定別擋。

彎作時逐步彎作，把管子一個別擋一個別擋別進來，用銅錘錘打彎曲高處，也要錘打彎曲的側面，用來糾正彎作時產生的扁圓形狀。

熱彎直徑較大管子時，可在管子彎曲處加熱之后，采用這種方法彎形。

②用彎管工具冷彎管子。冷彎小直徑管通常在彎管工具上進行，如圖2-147所示。彎管工具由底板、轉盤、靠鐵、鉤子以及手柄等組成。轉盤圓周上和靠鐵側面上有圓弧槽，圓弧槽根據所彎的管子直徑而定（最大直徑可達12mm）。當轉盤與靠鐵位置固定后（兩者均可轉動，靠鐵不可移動）即可使用。使用時，將管子插入轉盤和靠鐵的圓弧槽中，鉤子鉤住管子，根據所需的彎曲位置，扳動手柄，使管子跟隨手柄彎至所需角度。