- 實(shí)用鈑金操作技法
- 鐘翔山等編著
- 14374字
- 2020-06-03 16:22:44
2.2 手工矯正
鈑金構(gòu)件在加工過程中會(huì)產(chǎn)生許多變形,例如,外力去掉后產(chǎn)生的回彈變形、材料相互牽制引起的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生的應(yīng)力變形,熱處理產(chǎn)生的變形,原材料運(yùn)輸、碰撞產(chǎn)生的變形和原材料本身不規(guī)矩產(chǎn)生的變形等。零件產(chǎn)生的變形如不加以矯正,則會(huì)影響整個(gè)鈑金構(gòu)件的正確裝配,降低裝配質(zhì)量,甚至影響構(gòu)件的強(qiáng)度和使用壽命。
消除鈑金構(gòu)件的變形加工統(tǒng)稱為矯正。矯正是對(duì)幾何形狀不合乎產(chǎn)品要求的鋼結(jié)構(gòu)及原材料進(jìn)行修正,使其產(chǎn)生一定程度的塑性變形,從而達(dá)到產(chǎn)品所要求的幾何形狀的修正方法。各種變形必須經(jīng)過矯正處理才能進(jìn)行后續(xù)的加工或裝配。矯正是鈑金加工中重要的基本操作之一。
常用鈑金矯正的方法有:手工矯正、機(jī)械矯正及火焰矯正三類。手工矯正主要用于消除成形后鈑金件形狀尺寸的缺陷或受生產(chǎn)加工設(shè)備限制無法用機(jī)械矯正的矯形,由于操作靈活,矯正效果好,成本低,在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛;機(jī)械矯正一般用于金屬原材料及大型鈑金坯料(板料、型鋼等)的矯直、矯平;火焰矯正主要用于大型鈑金加工件的矯直、矯平,由于受加工場(chǎng)地及加工設(shè)備的影響很小,因此尤其適用于野外、非工作場(chǎng)地的作業(yè)。
手工矯正是使用手工工具(大錘或錘子)在工作平臺(tái)上捶擊工件的特定部位,通過對(duì)坯料進(jìn)行“收”、“放”操作,從而使較緊部位的金屬得到延伸,最終使各層纖維長(zhǎng)度趨于一致來實(shí)現(xiàn)矯形的。由于鈑金構(gòu)件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及變形產(chǎn)生的原因各不同,因此,其手工矯正的操作方法也有所不同。
2.2.1 薄鋼板手工矯正的操作技法
薄鋼板在運(yùn)輸和產(chǎn)品制造的過程中,由于局部受力、高溫或長(zhǎng)期露天不平整的存放,特別容易產(chǎn)生變形。薄鋼板的矯正是一項(xiàng)技巧性強(qiáng),相對(duì)難度較大的操作工序。
矯正時(shí),首先應(yīng)根據(jù)薄板的變形情況,分析該變形是屬于何種變形,或是由哪些基本變形組合成的變形,在判明薄板的哪些部位松(纖維長(zhǎng))、哪些部位緊(纖維短)的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行后續(xù)的矯正操作。
1.“松”、“緊”的判斷
“松”、“緊”是冷作工對(duì)鋼板因局部應(yīng)力不同出現(xiàn)了凹凸不平現(xiàn)象的叫法。習(xí)慣上,對(duì)變形處的材料由于伸長(zhǎng),呈凹凸不平的松弛狀態(tài)稱為“松”;對(duì)未變形處材料纖維長(zhǎng)度沒變化,呈平直狀態(tài)的部位稱為“緊”。將“緊”處展松(捶擊緊處就起到放的作用)或“松”處收緊,取得松緊一致即可達(dá)到矯正的目的。
在矯正之前,應(yīng)檢查鋼板的變形情況。鋼板的“松”或“緊”可以憑經(jīng)驗(yàn)判斷:看上去有凸起或凹下,并隨著按壓力的移動(dòng)能起伏的區(qū)域是“松”的現(xiàn)象,而看上去較平的區(qū)域就是“緊”的現(xiàn)象。一塊不平的薄鋼板放在無孔的平臺(tái)上,由于它的剛性差,有的部位翹起,有的部位與平臺(tái)貼合。若薄板四周平整能貼合平臺(tái),但中間凸起,就是中間松、四周緊;若薄板中間貼合平臺(tái),周邊扭動(dòng)成波浪形,則可判斷為周邊松。
有的鋼板變形,松緊處一時(shí)難辨,可以從邊緣內(nèi)部的適當(dāng)部位進(jìn)行環(huán)狀錘擊,使其無規(guī)律的變形變成有規(guī)律的變形,然后再把緊的部位放松。當(dāng)遇有局部嚴(yán)重凸起而不便放松四周的情況時(shí),可先對(duì)嚴(yán)重凸起處進(jìn)行局部加熱,使凸起處收縮到基本平整后,再進(jìn)行冷作矯正。在矯正時(shí),應(yīng)翻動(dòng)工件,兩面進(jìn)行捶擊。
2.薄鋼板的矯正操作
薄鋼板變形的形式有薄板件中部凸起、邊緣呈波浪形和對(duì)角翹起等變形,如圖2-15所示。

圖2-15 薄鋼板的變形矯正
a)中間凸起 b)邊緣呈波浪形 c)對(duì)角翹起
圖2-15a所示為薄鋼板中間凸起的矯平。中間凸起說明薄板中間的纖維比其四周的要長(zhǎng),即通常所說的四周緊、中間松。凸起的部位形如具有一定吸水能力的薄紙中的潮濕部位,從一面看高出四周平面,凸出的邊緣部分處于緊繃狀態(tài);從另一面看低于四周平面,其邊緣部分自然也是緊繃著的。只要將薄板各纖維長(zhǎng)度矯至相對(duì)等長(zhǎng),即可達(dá)到矯平的效果。
手工矯正時(shí),應(yīng)用錘子錘擊板的四周,由凸起的周圍開始逐漸向四周錘擊,圖2-15a所示的箭頭表示錘擊的位置和方向,越往邊緣其錘擊的密度應(yīng)越大,錘擊力度也越大,目的是使薄板凸起部分的四周周向纖維伸長(zhǎng)并沿徑向成正比的變化,這樣,整個(gè)薄板的纖維長(zhǎng)度趨于相同,則中間的凸起部分就會(huì)消除。若薄板表面有幾個(gè)相鄰的凸起處,則應(yīng)先在凸起的交界處輕輕錘擊,使若干個(gè)凸起處合并成一片,然后再按前面所述方法錘擊四周而展平。
圖2-15b所示為薄板四周呈波浪形的矯平。這種變形說明薄板中間部分的纖維比四周短,即板的四周松而中間緊,形如中間浸水而干燥后的薄紙。手工矯正應(yīng)從四周向中間逐步錘擊,如圖2-15b中的箭頭所示,且錘擊點(diǎn)的密度由四周向中間應(yīng)逐漸增加,錘擊力度也加大,使中間處的纖維伸長(zhǎng),且整個(gè)薄板的纖維長(zhǎng)度趨于相同,從而達(dá)到矯正的目的。
如果薄板發(fā)生扭曲等不規(guī)則的變形,如圖2-15c所示的對(duì)角翹起的變形,則說明在薄板的中間區(qū)域內(nèi)有一片與翹起的對(duì)角線方向相垂直的拉應(yīng)力區(qū),且其拉應(yīng)力方向?yàn)榇藨?yīng)力區(qū)的長(zhǎng)方向。由此分析,該薄板是因在拉應(yīng)力方向纖維較之周圍纖維稍短而導(dǎo)致這種變形的。手工矯正時(shí),應(yīng)沿應(yīng)力區(qū)方向的兩頭開始逐步向中間錘擊,使應(yīng)力區(qū)在應(yīng)力方向的纖維產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形,并使其與周圍的纖維趨于等長(zhǎng),從而達(dá)到矯正的目的。
對(duì)于上述的三種變形,一般還可以用拍板(又名甩鐵)進(jìn)行拍打來進(jìn)行矯正。拍板用厚3~5mm、寬度不小于40mm、長(zhǎng)度不小于400mm的彈性較好的鋼板制成,拍板的具體尺寸視矯正板料的厚度和大小而定。
用拍板拍打變形區(qū)凸起(或?yàn)樗沙冢┎课唬康氖鞘故芘陌迮拇虻牟牧侠w維產(chǎn)生縮短變形而與周圍纖維長(zhǎng)度趨于相等,從而達(dá)到矯正的效果。由于拍板的厚度遠(yuǎn)大于薄板厚度,剛度又較大,同時(shí)能使材料張緊部分的纖維受壓伸長(zhǎng)而得到矯正。由于拍板與被矯正的板料的接觸面大、受力均勻,所以無錘痕,矯正效率較高,但拍打?qū)Σ牧系淖冃瘟坎皇呛艽螅荒苓m用于大面積的初矯。
3.矯正操作注意事項(xiàng)
在對(duì)薄板中間凸起的變形矯正時(shí),切忌直接錘擊凸處。這是因?yàn)楸“宓谋砻娣ㄏ騽傂圆睿N擊時(shí)凸處被壓下,會(huì)使凸處的纖維因受擠壓而進(jìn)一步變長(zhǎng),結(jié)果適得其反,凸起的現(xiàn)象將越加嚴(yán)重。
在矯正薄板時(shí),無論是使凸起變形部位的較長(zhǎng)纖維縮短或是使緊繃部位的較短纖維伸長(zhǎng),都應(yīng)從其邊緣處逐步向變形中心連續(xù)、均勻地推進(jìn),矯形強(qiáng)度也逐步地增強(qiáng),嚴(yán)禁從變形中心開始,這樣會(huì)導(dǎo)致更為復(fù)雜的變形,將給下一步矯平帶來困難。另外,切忌矯形強(qiáng)度無規(guī)律變化,使纖維的伸長(zhǎng)或收縮不均勻的連片分布,給下一步的矯正增加困難,增大矯正的工作量。
2.2.2 非鐵金屬手工矯正的操作技法
鈑金零件所使用的非鐵金屬常見的為鋁合金和銅合金等,它們的力學(xué)性能都不太高。但為了盡可能地提高材料的加工工藝性,對(duì)于可通過熱處理強(qiáng)化的金屬,通常采用入廠為退火狀態(tài)的材料。
由于非鐵金屬錘擊后,易在其表面產(chǎn)生錘印,因此在對(duì)非鐵金屬薄板件進(jìn)行矯正和成形時(shí),多采用一種由中等硬度的厚橡皮板制成的橡皮條作為抽擊工件的矯正工具(又稱為抽條)。抽擊的目的是使工件上被橡皮條抽擊接觸部位的材料產(chǎn)生沿橡皮條長(zhǎng)度方向的切向收縮變形。
1.平面薄板件的矯正操作
非鐵金屬具有良好的可加工性,其加工狀態(tài)下的硬度值較低且板厚較小,表面法向的剛性較弱。因此要使它產(chǎn)生變形容易,但要它整板平展卻是較難的事,稍有影響或不當(dāng),便會(huì)產(chǎn)生新的不平。所以對(duì)非鐵金屬薄板的矯正一定要心細(xì)、手輕并具備一定的操作技巧,應(yīng)首先根據(jù)薄板的變形進(jìn)行分析,找出它變形的區(qū)域和實(shí)質(zhì),然后再選擇合適的方法,選擇恰當(dāng)?shù)牟课贿M(jìn)行矯正。
在矯正時(shí),要細(xì)觀察、慢動(dòng)手,應(yīng)在準(zhǔn)確地判斷變形部位(其“松”、“緊”部位的判斷與上述的薄鋼板相同)的基礎(chǔ)上,再合理地選用矯正方法和矯正工具進(jìn)行矯正操作。
平板件常見的變形為中間的鼓動(dòng)和周邊的波浪形扭動(dòng)。
(1)消除鼓動(dòng)的矯正 鼓動(dòng)的矯正操作如圖2-16所示。將產(chǎn)生鼓動(dòng)變形的平板凸面向上平放在平臺(tái)上,略壓四角,使工件四周與平臺(tái)接觸。先用橡皮條抽擊整個(gè)板面,并使橡皮條蓋過鼓動(dòng)區(qū),使鼓動(dòng)區(qū)的材料產(chǎn)生收縮(見圖2-16a)。此時(shí),整個(gè)平板的鼓動(dòng)程度有所減小,鼓動(dòng)和非鼓動(dòng)間的邊界有所模糊。

圖2-16 消除鼓動(dòng)的矯正
a)橡皮條抽擊凸薄板 b)錘放四周
再用銅錘或鋁錘由內(nèi)向外錘放鼓動(dòng)的四周,錘擊點(diǎn)從鼓動(dòng)區(qū)邊緣開始,選定一轉(zhuǎn)動(dòng)方向并沿與鼓動(dòng)邊緣線相切的方向循序進(jìn)行。錘擊點(diǎn)越往外越密集,而且要盡可能均勻,目的是通過錘擊使材料產(chǎn)生切向伸長(zhǎng)變形。錘擊點(diǎn)越密,使平板鼓動(dòng)區(qū)外的材料錘放量越大;錘點(diǎn)越均勻,使平板錘放區(qū)的矯正效果越好,不會(huì)因錘放的不均勻而產(chǎn)生新的小鼓動(dòng)(見圖2-16b)。
應(yīng)該說明的是:上述對(duì)同一鼓動(dòng)平板進(jìn)行矯平的兩種不同矯正方法是相互配合進(jìn)行的,至于哪一種方法要進(jìn)行到哪一種程度,這要看平板的具體鼓動(dòng)程度和鼓動(dòng)區(qū)大小而定,但原則是:每一種矯正方法要最大限度地完成該方法所能達(dá)到的最大矯正量。對(duì)于鼓動(dòng)程度較大的平板矯正,可以分步多次進(jìn)行,每一組合矯正之間進(jìn)行一次去應(yīng)力退火。每一組合矯正的選用方法次序不變,即先鼓動(dòng)區(qū)的橡皮條抽收,再錘放四周,直到符合矯正要求為止。
(2)消除四周松動(dòng)的矯正 對(duì)于平板四周松動(dòng)而導(dǎo)致的平板四周邊緣產(chǎn)生失穩(wěn),出現(xiàn)荷葉邊的波浪變形(見圖2-17a)可采用以下方法進(jìn)行矯正操作。

圖2-17 用橡皮條抽擊四周
a)波浪變形 b)分解波浪 c)用橡皮條消波
先將荷葉邊的多個(gè)波浪分解成無數(shù)小波,即用銅錘或鋁錘沿松動(dòng)邊錘擊(見圖2-17b),再把板反過來在平臺(tái)上用橡皮條抽擊(見圖2-17c),使平板四周松動(dòng)部分材料產(chǎn)生收縮,從而減小平板大波浪處的凸起程度。將大波浪分解成無數(shù)小波浪,其目的是將多個(gè)大波浪曲面轉(zhuǎn)化成微觀彎曲但總體平整的曲面,以便于橡皮條抽擊,使平板在無數(shù)小曲面內(nèi)產(chǎn)生收縮變形。
抽擊平板四周后,以平板松動(dòng)區(qū)域內(nèi)側(cè)為起點(diǎn),由外向內(nèi)進(jìn)行錘放,如圖2-18所示,使材料產(chǎn)生環(huán)向延伸,這樣可以減少因四周松動(dòng)而導(dǎo)致的整體不平度。進(jìn)行中心區(qū)錘放時(shí),其錘擊點(diǎn)越往內(nèi)越密集,這樣才能保證平板整體矯正的均勻度。

圖2-18 由外向內(nèi)錘放
同消除鼓動(dòng)的矯正一樣,上述的對(duì)于同一消除四周松動(dòng)的兩種不同矯正方法也是相互配合進(jìn)行的。對(duì)于較大松動(dòng)程度的矯正也可參照消除鼓動(dòng)的方法進(jìn)行。
(3)消除平孔周邊松動(dòng)的矯正 對(duì)于帶平孔的平板,其孔周圍發(fā)生松動(dòng)的變形,矯正方法如圖2-19所示,即應(yīng)用橡皮條沿著孔的邊緣切向抽擊孔的周邊,使材料排開達(dá)到矯正的目的。

圖2-19 橡皮條收孔周
對(duì)于松動(dòng)嚴(yán)重的孔周,可以把平板放在橡膠墊上用銅錘錘擊四周邊緣凸起處,使材料收縮,達(dá)到平板矯正的效果(見圖2-20)。其矯正原理是當(dāng)錘擊孔周凸起邊緣時(shí),由于平板和橡膠墊間的靜摩擦力作用,孔周凸起部分在錘擊力和橡膠墊的反力共同作用下產(chǎn)生壓縮變形,使孔周達(dá)到矯平的效果。

圖2-20 在橡膠墊上收孔四周
(4)消除加強(qiáng)孔周“發(fā)緊”變形的矯正 對(duì)于孔周具有翻邊等加強(qiáng)孔的平板,由于在板料的翻邊孔周殘存著較復(fù)雜的殘余應(yīng)力,如有通過孔軸線徑向平面內(nèi)的彎矩、有沿翻邊口切向的壓應(yīng)力等,因而導(dǎo)致了翻邊圓角外半徑處的凸起發(fā)緊變形和平面外緣的松動(dòng)變形。為消除這些變形,一般將零件彎邊朝下放在模具上或彎邊朝上放在平臺(tái)上,用銅錘錘放孔的四周(見圖2-21),使孔口四周材料內(nèi)分布的殘余拉應(yīng)力改變?yōu)闅堄鄩簯?yīng)力,并使孔周各點(diǎn)應(yīng)力“松散”,表面趨于平整。其他部分用橡皮條抽擊,使外緣部分材料產(chǎn)生收縮變形,達(dá)到矯平的目的。

圖2-21 錘放加強(qiáng)孔四周
a)彎邊朝下的應(yīng)力松散 b)彎邊朝上的應(yīng)力松散
2.矯正操作注意事項(xiàng)
橡皮條抽打法可以使薄平板材料產(chǎn)生收縮,達(dá)到矯平的效果。但由于薄平板和橡皮條在相接觸瞬時(shí)的靜摩擦力大小是有限的,這就要求被矯正材料的屈服強(qiáng)度應(yīng)較低,即使是非鐵金屬,也必須是在“M”(退火)狀態(tài)下進(jìn)行矯正。
選擇在平臺(tái)上錘放時(shí),被錘放的板材部分下面一定要墊實(shí),切勿懸空。所使用的錘子應(yīng)選用硬度較軟的材質(zhì)制成,如銅錘、鋁錘或硬木錘、橡皮錘等,避免在薄板表面上出現(xiàn)錘痕。有時(shí)還可在薄板矯正處墊一平板,然后錘擊該平板予以矯正。
在錘放時(shí),一定要細(xì)致分析,選點(diǎn)準(zhǔn)確,操作果斷。矯正工作并不是工作量越大越好。倘若選點(diǎn)不正確,則可能會(huì)越矯越差,無效操作越干越多,同時(shí)還會(huì)引起平板的內(nèi)應(yīng)力增多,造成材料厚度嚴(yán)重不均。這不僅使成本增加,而且嚴(yán)重地影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
在平臺(tái)上細(xì)化或分解平板四周或孔四周邊緣起伏較大的波浪變形時(shí),一定要在待細(xì)化的起伏板和平臺(tái)之間墊上一定硬度的橡膠墊,并使用硬度不高的銅錘或硬橡皮錘錘擊大波浪的凸起處,在橡膠墊對(duì)工件向上的反作用力、對(duì)稱于凸波的摩擦力以及錘擊力的共同作用下,使凸波處三受力點(diǎn)之間的材料發(fā)生壓縮變形,降低凸波高度,甚至使大的凸波產(chǎn)生下陷變成兩個(gè)高度較低的凸波。此時(shí)切記不能將工件直接放在平臺(tái)上,用硬質(zhì)錘子錘擊凸波,這是由于工件和平臺(tái)間的摩擦力是有限的,凸波處三受力點(diǎn)間的材料不但不能發(fā)生收縮變形,而且凸波處三受力點(diǎn)在局部載荷作用下,甚至在錘子和平臺(tái)間的直接錘擊下使受錘擊的材料因受擠壓而產(chǎn)生減薄變形,反而使板產(chǎn)生延伸而增大波浪不平。
應(yīng)該說明的是,上述非鐵金屬各類變形的手工矯正操作技法同樣適用于薄鋼板的手工矯正操作。
2.2.3 厚鋼板手工矯正的操作技法
由鋼錠通過熱軋而成且厚度在4mm以上的鋼板統(tǒng)稱為厚鋼板。通常又把厚度為4~25mm的鋼板稱為中板,25mm以上的鋼板稱為厚板,超過60mm的厚板稱為超厚板。鋼材在軋制過程中,可能產(chǎn)生殘余應(yīng)力而變形。由于金屬良好的塑性和厚板較大的橫向剛度,相鄰各部分之間伸長(zhǎng)率的差異所導(dǎo)致的相互作用以及鋼板在加工過程中內(nèi)應(yīng)力分布的變化,都會(huì)導(dǎo)致厚鋼板變形。常見的厚鋼板變形有厚鋼板中間凸起變形和慢彎變形。
厚鋼板的矯正方法很多。手工矯正是在常溫下進(jìn)行的冷矯正,由于會(huì)產(chǎn)生冷作硬化現(xiàn)象,因此僅適用于矯正塑性較好的鋼材。對(duì)于變形十分嚴(yán)重或脆性很大的鋼材(如合金鋼及長(zhǎng)時(shí)間放在露天生銹的鋼材等塑性較差)不能用冷矯正,而應(yīng)用熱矯正。熱矯正是將鋼材加熱至700~1000℃的高溫進(jìn)行矯正,當(dāng)鋼材彎曲變形大,鋼材塑性差,或在缺少足夠動(dòng)力設(shè)備的情況下才應(yīng)用熱矯正。
1.厚鋼板的矯正操作
一般說來,產(chǎn)生厚鋼板中間凸起變形的鋼板,其板厚通常不會(huì)太厚,變形區(qū)材料的纖維比周圍材料的纖維有所伸長(zhǎng),并且沿板厚方向大致相同。對(duì)于厚鋼板中間凸起的變形,手工矯正的方法是:將鋼板放在工作平臺(tái)上,使凸起處朝上,如圖2-22所示。在變形區(qū)上表面施加一定的壓力(也可使用壓力機(jī)等),由于周圍材料具有平面方向較大的剛度,此時(shí),變形區(qū)材料的受力狀態(tài)如同拱形梁受橫向載荷,會(huì)使纖維產(chǎn)生縮短變形,從而達(dá)到矯平的效果。對(duì)于這種變形,變形區(qū)域越小、板越厚,這種矯正方法的矯正效果就越明顯、可靠。對(duì)于較薄些的厚板,可以在變形區(qū)域上墊上墊板(此時(shí)使用墊板的目的是避免因較大的錘擊力使鋼板表面產(chǎn)生錘印),用錘子直接錘擊凸起處,使凸起處的纖維產(chǎn)生相同的變形而達(dá)到矯平。

圖2-22 厚鋼板中間凸起的矯正
對(duì)于厚板中間凸起較大的變形,由于變形區(qū)域材料纖維伸長(zhǎng)變形過大,變形區(qū)域周圍的材料剛性減小,當(dāng)同前面一樣施加壓力時(shí),變形區(qū)的纖維僅有限地縮短而貼向平臺(tái),使變形區(qū)周圍的材料向外撐移。原凸起的變形區(qū)雖然緊貼了平臺(tái),而四周的材料因周向有限的伸長(zhǎng)卻向上翹起,造成新的變形,如圖2-23b所示。因此,較好的矯正方法是:先用火焰矯正的點(diǎn)加熱法(見圖2-23a)使中間凸起的纖維產(chǎn)生一定的收縮,使凸起的高度降低,把較大面積的凸起分割成若干個(gè)小面積的凸起,再應(yīng)用手工矯正法,將各個(gè)小的凸起變形一一矯平而達(dá)到整個(gè)厚板的平整。

圖2-23 厚板中間凸起較大變形的矯正
a)加熱點(diǎn)的分布和加熱秩序 b)消除波紋
當(dāng)厚鋼板產(chǎn)生慢彎變形時(shí),矯正的方法如圖2-24所示,即先將變形的鋼板放在工作平臺(tái)上,使凹面朝上,并把墊鐵條放在厚鋼板的凹面上(見圖2-24a),采取錘擊鋼板凹面的方法,使墊鐵沿圖2-24b中箭頭S的方向等距離的移動(dòng)。用較小的力量錘擊墊鐵,由于上表面和鐵條接觸的面積較小,在錘擊作用下產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力則較大,凹面的纖維組織逐漸伸長(zhǎng),使原凹面產(chǎn)生反方向變形,從而達(dá)到矯正的效果。

圖2-24 厚鋼板慢彎的矯正
a)矯正時(shí)厚板的放置 b)錘擊矯正
2.矯正操作注意事項(xiàng)
對(duì)于板較厚、變形區(qū)域不大的中間凸起變形,由于其彎曲剛度較大,在較大的外載作用下所產(chǎn)生的變形僅含較小的彈性變形,變形效果較顯著,因此適宜用較大載荷的矯正方法,在有較大壓力設(shè)備的情況下,盡可能使用設(shè)備來施力,以減少操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,否則可以使用墊板,用大錘直接錘擊鋼板的凸起處。
對(duì)于厚度不大的鋼板或是變形區(qū)尺寸比其厚度大得多的厚板,由于其彎曲剛度不是很大,在外載作用下,雖然能產(chǎn)生一定的變形,但其中包含一定量的彈性變形,因而始終難以達(dá)到平整的矯正效果。如果錘擊次數(shù)過多,因厚板瞬時(shí)受到平臺(tái)和大錘的沖擊,反而使材料纖維產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形,使上凸的變形更加嚴(yán)重。此時(shí),應(yīng)先采用火焰加熱法使上凸變形程度減小,將大范圍變形變成若干小區(qū)域的小上凸變形,然后再運(yùn)用前述的矯正方法將厚板的上凸變形得到矯正。
對(duì)于厚板的各種彎曲變形,倘若厚度較厚,變形區(qū)也較大,還是先應(yīng)采用熱矯正法將變形量減小,將大區(qū)域變形分解成若干小區(qū)域變形,再采用手工矯正。
對(duì)于任何較復(fù)雜的厚板變形,首先應(yīng)能正確分析其變形的原因及變形的部位,對(duì)各處變形的矯正,要學(xué)會(huì)根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用各種矯正的方法。
在冷矯正中常要使用大錘,打錘的落錘點(diǎn)要準(zhǔn),錘印要正,以免造成鋼板表面有明顯的錘印而影響其表面質(zhì)量。當(dāng)需錘擊力較大時(shí),應(yīng)適當(dāng)加墊墊板。
持錘時(shí)不允許戴手套操作,以免打滑,使錘子飛出造成事故和危險(xiǎn)。使用大錘前應(yīng)檢查錘柄和錘頭是否松動(dòng),是否有裂紋,錘頭上是否有卷邊或毛刺。如果有上述缺陷必須修好后方可使用。
2.2.4 型材手工矯正的操作技法
與其他鈑金材料一樣,鈑金加工所用的型材(通常為角鋼、槽鋼等)以及板制異型材在生產(chǎn)加工過程中也易發(fā)生變形,因此也需進(jìn)行矯正。對(duì)于不同的型材,其手工矯正操作方法也不相同。
1.角鋼類彎曲件的矯正操作
角鋼類彎曲件分為板制角鋼和熱軋角鋼,前者是根據(jù)鈑金構(gòu)件的需要,用鋼板壓制而成的角鋼(以下簡(jiǎn)稱板制角鋼),后者是用鋼錠直接熱軋成各種規(guī)格的角鋼型材(以下簡(jiǎn)稱角鋼)。由于角鋼類彎曲件具有兩垂直邊外形,且往往長(zhǎng)度較長(zhǎng),所以容易發(fā)生各種變形,常見的變形有外彎、內(nèi)彎、扭曲、單面不平和角變形等多種形式(見圖2-25)。

圖2-25 角鋼類彎曲件的變形
a)外彎 b)內(nèi)彎 c)扭曲 d)單面不平 e)角變形
由于軋制方法和截面尺寸的不同,上述兩種角鋼的力學(xué)性能有較大的區(qū)別,因此它們的變形以及變形的矯正方法也有所不同。
(1)角鋼的矯正操作 角鋼的彎曲變形是最常見的,矯正時(shí)可選擇一合適的鋼圈,將角鋼置于鋼圈上,并使其彎曲處凸部向上,彎形區(qū)介于鋼圈的兩支承點(diǎn)之間,用錘子錘擊角鋼立彎邊凸部,使其發(fā)生反向彎曲而達(dá)到矯正。
1)角鋼外彎的矯正。矯正角鋼外彎時(shí),角鋼的側(cè)彎邊應(yīng)平放在鋼圈上,此時(shí),角鋼的立彎邊垂直于鋼圈端面,凸部朝上。錘擊時(shí)為了不致使角鋼翻轉(zhuǎn),錘柄應(yīng)稍微抬高或放低α角(50°左右),并在錘擊的一瞬間,除用力向下打擊外,還稍帶有向內(nèi)拉(錘柄后手抬高時(shí))或向外推的力(錘柄后手放低時(shí)),具體視錘擊者所站立的位置而定,如圖2-26a所示。
2)角鋼內(nèi)彎的矯正。矯正角鋼內(nèi)彎時(shí),應(yīng)將角鋼背面朝上,角鋼的立彎邊垂直于鋼圈支承端面,然后錘擊矯正。為了不使角鋼在敲擊時(shí)翻轉(zhuǎn),錘擊時(shí)錘柄后手高度也應(yīng)略作調(diào)整,如圖2-26b所示,圖中α約為50°,并在打擊瞬間稍帶拉力或推力。

圖2-26 角鋼彎曲的矯正
a)角鋼外彎 b)角鋼內(nèi)彎
3)角鋼扭曲的矯正。矯正扭曲的角鋼時(shí),可直接對(duì)產(chǎn)生扭曲變形的角鋼施加與扭曲變形方向相反的扭矩,使其產(chǎn)生反方向變形,達(dá)到矯正的效果。其實(shí)施方法是將角鋼一端用臺(tái)虎鉗夾持,用扳手夾持另一端并作反方向扭轉(zhuǎn),如圖2-27所示。待扭曲變形消除后,再用錘擊法對(duì)角鋼邊進(jìn)行矯平修整。

圖2-27 角鋼扭曲的矯正
4)角鋼角變形的矯正。當(dāng)角鋼發(fā)生角變形時(shí),若角度大于90°,矯正時(shí)應(yīng)將角鋼置于V形槽鐵內(nèi),用大錘錘擊外傾部分來矯正;或?qū)⒔卿撨呅绷⒂谄脚_(tái)上,用大錘錘擊,使其夾角變小,如圖2-28a、b所示。錘擊時(shí),應(yīng)從角鋼的一端頭開始,這樣易矯正,而且觀察效果明顯。矯好部分逐步移出平臺(tái)外,當(dāng)移出部分超過全長(zhǎng)一半時(shí),應(yīng)將角鋼掉頭,從角鋼的另一端頭開始矯正,直至全長(zhǎng)均矯準(zhǔn)。

圖2-28 角鋼角變形的矯正
a)、b)角鋼夾角大于90°的矯正 c)角鋼夾角小于90°的矯正
角鋼角變形小于90°時(shí),矯正方法是將角鋼仰放于平臺(tái)上,然后在角鋼的內(nèi)側(cè)墊上型錘再錘擊(見圖2-28c),使其角度擴(kuò)大。
5)角鋼單面不平的矯正。當(dāng)角鋼發(fā)生單面不平的變形時(shí),一般采用將不平邊平放在平臺(tái)上進(jìn)行錘擊的方法矯正。錘擊時(shí),交叉選擇不平面和直立邊。
6)角鋼發(fā)生組合變形的矯正。如果角鋼同時(shí)出現(xiàn)大小不同的幾種變形,應(yīng)先矯正變形較大的部位,然后矯正變形較小的部位;如果角鋼的變形是上述這些基本變形中的幾種變形所組合的變形,也就是說,角鋼的變形同時(shí)包含有上述的幾種變形,正確的矯正順序是扭曲變形的矯正、角度的矯正、彎曲的矯正和單邊不平的矯正。由于在各種矯正中可能因矯正方法的限制或操作的不當(dāng)而產(chǎn)生新的變形,該循環(huán)可能多次進(jìn)行才能達(dá)到矯正要求。
(2)板制角鋼的矯正操作 板制角鋼與角鋼相比,由于其厚度薄、折彎角處的各種剛度遠(yuǎn)低于角鋼,這就導(dǎo)致板制角鋼易發(fā)生變形,其變形的矯正又較明顯地表現(xiàn)出鈑金的加工特點(diǎn)。
1)板制角鋼扭曲的矯正。矯正扭曲時(shí),由于板制角鋼扭轉(zhuǎn)剛度小,對(duì)于小型制件,只要用手反扭就能得到較顯著的矯正效果。加載時(shí)應(yīng)在扭曲件的兩端自制一簡(jiǎn)單的截面夾具,由于夾具具有一定的剛度,在施加扭矩時(shí),不會(huì)導(dǎo)致板制角鋼兩端的截面發(fā)生畸變;對(duì)于剛性較大的板制角鋼扭曲變形的矯正,可以借用圖2-27所示的方法在臺(tái)虎鉗上用扳手扭正。由于板制角鋼剛性比熱軋角鋼小,加載扭矩時(shí),若動(dòng)作不協(xié)調(diào),會(huì)使板制角鋼產(chǎn)生新的彎曲變形,甚至使制件失穩(wěn)而產(chǎn)生更大更復(fù)雜的變形。
2)板制角鋼彎曲的矯正。當(dāng)板制角鋼發(fā)生內(nèi)彎變形時(shí),應(yīng)將發(fā)生立彎的面貼放在平臺(tái)上,從彎曲最嚴(yán)重的內(nèi)緣處開始逐步錘放,由于板制角鋼單邊的寬厚比較大,板厚又較小,內(nèi)緣的錘放對(duì)內(nèi)彎的矯正效果也就較明顯。與此同時(shí),還應(yīng)交叉矯正另一直角邊的不平,直至板制角鋼兩邊均平直,如圖2-29a所示。
當(dāng)板制角鋼發(fā)生外彎變形時(shí),應(yīng)將發(fā)生立彎的面貼放在平臺(tái)上,并在側(cè)彎邊與鉛直擋面間用規(guī)鐵加墊,用木尖頂著折彎的內(nèi)彎邊向鉛直擋面錘擊,一方面使折彎處縱向纖維因受錘擊而伸長(zhǎng),另一方面是對(duì)發(fā)生立彎的邊施加橫向載荷,使立彎邊產(chǎn)生反變形而矯正。要注意的是,木尖角度應(yīng)比零件角度小半度,木尖的半徑尺寸與彎制角鋼內(nèi)半徑尺寸相一致,木尖的寬度為其厚度的2~3倍為宜,如圖2-29b所示。

圖2-29 板制角鋼的彎曲矯正
a)內(nèi)彎的矯正 b)外彎的矯正
3)板制角鋼角變形的矯正。當(dāng)板制角鋼角變形的角度偏大時(shí),如圖2-30a所示,將角鋼開口朝上仰放在V形槽上,用木尖R部位頂住角鋼內(nèi)R部位進(jìn)行排擊,使其產(chǎn)生角度減小的矯正。排擊一般從其一端部開始,逐步向中部延伸。矯正時(shí),事先應(yīng)做個(gè)角度樣板,供矯正時(shí)頻繁地使用。

圖2-30 角度的矯正
a)角度減小 b)角度增大
對(duì)于較長(zhǎng)的板制角鋼角度偏大變形的矯正,可按圖2-29b所示,但應(yīng)撤去墊塊,將角鋼的兩個(gè)面緊靠平臺(tái)面和后面的垂直擋面,按圖2-29b所示的方向進(jìn)行錘排,使角鋼得到角度減小的矯正。
當(dāng)板制角鋼的角度偏小時(shí),可將角鋼的兩內(nèi)表面外切于圓鋼,在圖2-30b所示的外力作用下,角鋼的兩個(gè)邊有繞頂點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì),因而有將角度增大的矯正效果。
4)板制角鋼單面不平的矯正。由于板制角鋼折彎線的伸長(zhǎng)或縮短變形導(dǎo)致折彎線或折彎線兩旁的兩個(gè)平面的失穩(wěn)變形稱為板制角鋼的不平變形,如圖2-31所示。圖2-31a所示為折彎線縮短而導(dǎo)致的變形,圖2-31b所示為折彎線伸長(zhǎng)而引起的變形。它們變形的共同特點(diǎn)是板制角鋼的兩個(gè)平面都產(chǎn)生了彎曲不平。矯正時(shí),應(yīng)首先檢查兩平面與平臺(tái)的貼合度。若是中間空,即為圖2-31a所示的變形;若是兩端空,則是圖2-31b所示的變形。
對(duì)于圖2-31a所示內(nèi)變形的矯正,方法之一是借用圖2-29b所示的方法,交替對(duì)兩面進(jìn)行彎曲的矯正;方法之二是借用圖2-30a所示的V形槽,將角鐵開口向上,用小于角鋼夾角的木尖直接頂著角鋼的內(nèi)R部位折彎線逐步錘排,使其軸向伸長(zhǎng)而達(dá)到矯正的目的;方法之三是設(shè)法使板制角鋼的外緣纖維產(chǎn)生短縮的變形,如收縮機(jī)收邊變形,火焰矯正的收邊變形。對(duì)于圖2-31b所示的變形,常用的矯正方法是交替對(duì)其兩邊的外緣進(jìn)行錘放,使其外緣纖維產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形,當(dāng)折彎線和兩邊的外緣纖維產(chǎn)生相同的變形時(shí),板制角鋼就得到矯平、矯直。

圖2-31 矯平彎邊
a)折彎線縮短的變形 b)折彎線伸長(zhǎng)的變形
最后,當(dāng)彎邊局部還有不平時(shí),可用手在平臺(tái)上輕輕按壓板面,找出不平點(diǎn)后逐點(diǎn)排除。
(3)矯正操作注意事項(xiàng) 單彎邊件的截面形狀和尺寸特征決定了它的易變形的特點(diǎn),同時(shí)也決定了操作者不需施加大的外載就可達(dá)到矯正的目的。
在矯正時(shí)應(yīng)注意的是:必須使用剛性平面夾具施加扭矩,尤其是對(duì)于板制角鋼,否則會(huì)產(chǎn)生加扭端的截面畸變或局部的不平和彎曲。手工矯正時(shí),錘放點(diǎn)在矯正區(qū)域內(nèi)要均勻分布,切勿過于集中,以免導(dǎo)致局部材質(zhì)硬化,甚至產(chǎn)生裂紋。另外,在進(jìn)行錘放矯正時(shí),工件下面一定要墊實(shí),嚴(yán)禁角鋼直邊單面受力,避免產(chǎn)生不平或影響錘放效果。工件的兩個(gè)面要正反錘擊,以免產(chǎn)生局部材料硬化和影響表面質(zhì)量。錘放的敲擊點(diǎn)要合理、準(zhǔn)確、有效,點(diǎn)數(shù)盡可能少。所使用的錘子材質(zhì)應(yīng)比鋼軟,如采用銅錘、鋁錘和硬木錘等。
2.槽鋼的矯正操作
槽鋼截面是由腹板和與腹板連接在一起的相對(duì)稱的兩翼板構(gòu)成。與角鋼相比,槽鋼的剛度要大得多,所以矯正起來比較費(fèi)力,但由于槽鋼截面為對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此槽鋼的變形要比角鋼的變形稍簡(jiǎn)單些。
槽鋼的變形有立彎、旁彎和扭曲等幾種,如圖2-32所示。槽鋼在腹板平面內(nèi)的彎曲稱為立彎,在翼板方向的彎曲稱為旁彎。由于腹板高度尺寸比翼板的寬度尺寸大,所以槽鋼發(fā)生旁彎變形的可能性要比立彎大,而且從矯正變形的角度看,槽鋼立彎變形的矯正要比其旁彎變形矯正的強(qiáng)度要大得多。

圖2-32 槽鋼的變形
a)立彎 b)旁彎 c)扭曲
(1)槽鋼變形的矯正操作 由于勞動(dòng)強(qiáng)度的原因,槽鋼變形的手工矯正只能用于尺寸較小的槽鋼,而大尺寸的槽鋼必須用機(jī)械方法才能矯正。
1)槽鋼立彎變形的矯正。槽鋼立彎變形矯正時(shí),可將槽鋼置于用兩根平行圓鋼組成的簡(jiǎn)易矯正臺(tái)上,并使凸部向上,用大錘在腹板所在的平面內(nèi)錘擊,錘擊力如圖2-33箭頭所示,這樣可使錘擊力通過腹板從上部傳至下部。由于槽鋼的腹板和翼板的結(jié)合處圓弧過渡具有較大的局部剛度,這樣就可以防止翼板受錘擊而產(chǎn)生局部變形。

圖2-33 槽鋼立彎變形的矯正
2)槽鋼旁彎變形的矯正。槽鋼旁彎分外彎和內(nèi)彎。外彎的矯正方法是將槽鋼的翼緣上凸部朝上(見圖2-34),置放在兩根平行圓鋼組成的簡(jiǎn)易矯正臺(tái)上,用大錘間斷而對(duì)稱地錘擊兩翼板的外緣,使兩翼板的立彎變形得到矯正,隨之其腹板的側(cè)彎變形也易得到矯正,這樣槽鋼的整體外彎就得到矯正。

圖2-34 槽鋼外彎變形的矯正
當(dāng)槽鋼有內(nèi)彎變形時(shí),若槽鋼的內(nèi)彎變形是較大長(zhǎng)度內(nèi)的小彎曲變形,則可將槽鋼臥放在平臺(tái)上,沿兩翼板的立面在腹板的兩側(cè)用大錘進(jìn)行錘擊,使翼板的立彎變形得到矯正,如圖2-35所示。錘擊時(shí)可能要掉轉(zhuǎn)槽鋼,如圖2-34所示,對(duì)其局部的反方向彎曲進(jìn)行矯正。翼板的側(cè)彎變形矯正了,槽鋼的整體變形也就得到了矯正。

圖2-35 槽鋼內(nèi)彎變形的矯正
如果槽鋼的內(nèi)彎變形是小范圍的較大程度的凸起變形,則以火焰矯正為宜,因過多地敲擊會(huì)導(dǎo)致截面的畸變,對(duì)表面質(zhì)量帶來不利的影響。
3)槽鋼扭曲變形的矯正。矯正槽鋼扭曲變形時(shí),首先將槽鋼斜置在平臺(tái)上,使扭曲翹起的部分伸出平臺(tái)外,然后用卡子將槽鋼壓住,錘擊伸出平臺(tái)部分翹起的一邊,使其反向扭轉(zhuǎn),邊錘擊邊使槽鋼向平臺(tái)內(nèi)移動(dòng)(見圖2-36a中S方向),然后再掉頭進(jìn)行同樣的錘擊,直至矯直為止。

圖2-36 槽鋼扭曲變形的矯正
a)冷矯正 b)熱矯正
槽鋼的扭轉(zhuǎn)一般是和彎曲伴隨產(chǎn)生的,這樣就增加了矯正的難度。圖2-36b所示為槽鋼的兩翼板不同程度的立彎而導(dǎo)致的槽鋼彎曲和扭轉(zhuǎn)的組合變形。其通常采取的矯正方法為:在相同長(zhǎng)度的兩翼板上根據(jù)扭曲程度劃出不等數(shù)量的火焰加熱點(diǎn),立彎變形大的翼板加熱點(diǎn)可多些,反之少些。火焰加熱時(shí),兩翼板上的加熱點(diǎn)盡可能同步加熱完,使兩翼板同時(shí)產(chǎn)生矯正變形,如果選點(diǎn)和操作得當(dāng),通過一次加熱就能得到滿意的矯正效果。最后再適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行手工矯形,就能完全消除原有的變形。
4)槽鋼其他變形的矯正。如圖2-37a、b所示,當(dāng)槽鋼翼板發(fā)生局部變形時(shí),可用大錘抵住槽鋼凸起部位緊鄰的平整部分,或?qū)⒄麄€(gè)大錘橫向抵住外凸的后面,然后用另一大錘錘擊凸起部位的外表面,使翼板上的彎曲纖維因受縱向壓縮而矯直,翼板平面得到平整。

圖2-37 槽鋼翼板變形的矯正
a)用大錘垂直抵住翼板 b)用大錘橫向抵住翼板 c)翼板凹陷的矯正
如果翼板上有局部的凹陷,可將翼板平放,使變形翼板貼放在平臺(tái)上,用大錘錘擊凹陷的凸出面,直接將局部凸出變形消除(見圖2-37c)。對(duì)于翼板向內(nèi)的局部凹陷,因大錘不便直擊施力,可設(shè)法借用頂鐵或其他較長(zhǎng)的工具使變形凸處間接受力而得到矯平。
(2)槽鋼矯正操作的注意事項(xiàng) 槽鋼截面是由較寬的腹板和相對(duì)腹板對(duì)稱分布的兩翼板構(gòu)成。立彎變形的矯正關(guān)鍵在于腹板立彎的矯正,側(cè)彎變形的矯正關(guān)鍵在于兩翼板立彎的矯正,兩翼板不等的立彎變形導(dǎo)致槽鋼的扭曲變形。對(duì)槽鋼任何變形的分析和矯正方案的選擇都應(yīng)從這點(diǎn)出發(fā)。
由于槽鋼翼板的寬度遠(yuǎn)小于腹板的寬度,因此,槽鋼在翼板寬度方向因彎曲剛度小而易產(chǎn)生旁彎變形,同時(shí),因剛度小,旁彎變形也是槽鋼變形中較容易矯正的變形。對(duì)于任何較復(fù)雜的槽鋼變形,其變形矯正順序是:扭曲→立彎→旁彎。
在對(duì)槽鋼矯正時(shí),還應(yīng)注意:由于翼板外緣的板厚尺寸較小,兩直角棱的強(qiáng)度較低,在沿其板面平行方向錘擊矯正時(shí),因接觸面積小易使翼緣和棱邊產(chǎn)生局部損壞。因此,在對(duì)這兩部分施力時(shí)最好墊上一定寬度的頂鐵或適用的型錘,使這兩部分不直接與錘接觸,令其受力均勻分散,減小擠壓應(yīng)力,避免留下錘印。應(yīng)禁止用錘子直接敲擊受力處。
3.框板類構(gòu)件的矯正操作
用薄板料壓制成的在某一平面內(nèi)具有一定力學(xué)性能的框形零件稱為框板類構(gòu)件。框板類構(gòu)件按形狀可分為條形、環(huán)形和隔框類。框板類構(gòu)件的主要組成部分是腹板和緣板。由于不同的框板構(gòu)件成形方式不同,特別是緣板的成形方式不同,材料纖維的伸長(zhǎng)和縮短不一致,因而導(dǎo)致了各種框板類構(gòu)件會(huì)有不同的變形。如條形框板的彎曲度、腹板平面的不平及扭曲、緣板角度的增大回彈等;環(huán)形框板的腹板翹曲及緣板角度的增大回彈;隔框(或大型框板)框板的腹板不平(扭曲和緣板外形不準(zhǔn)等變形)。
(1)框板類構(gòu)件的矯正操作 框板類構(gòu)件屬薄板成形件。由于是薄板制件,其局部剛性較小。一般對(duì)框板類構(gòu)件的局部變形,可以直接矯正變形處,而對(duì)于某些較大的變形,一定要對(duì)與它相關(guān)聯(lián)的部分進(jìn)行綜合分析,尋找原因。
1)條形框板類構(gòu)件的矯正操作。圖2-38所示為條形框板類構(gòu)件的變形與矯正。當(dāng)條形框板有曲率偏大(即圓弧半徑偏小)的變形時(shí)(見圖2-38a),其矯正方法是將條形框板的腹板貼放在平臺(tái)上,用一定寬厚比的條板沿著框板內(nèi)緣彎邊線均勻地排擊,從而使內(nèi)緣線附近纖維伸長(zhǎng),曲率得到減小。

圖2-38 條形框板類構(gòu)件的矯正
a)曲率減小的矯正 b)曲率增大的矯正 c)腹板中間懸空的矯正 d)腹板端頭翹起的矯正 e)彎邊角度的矯正
當(dāng)條形框板有曲率偏小(即圓弧半徑偏大)的變形時(shí)(見圖2-38b),其矯正方法是將條形框板的腹板貼放在平臺(tái)上,用與前同樣的條板沿著框板外緣彎邊線均勻地排擊,使外緣線附近纖維伸長(zhǎng),并使其曲率得到增大。
當(dāng)條形框板有腹板平面局部懸空不平的變形時(shí)(見圖2-38c),應(yīng)將框板的腹板貼放在平臺(tái)上,并在局部懸空的變形區(qū)兩端各墊一薄板,用一寬度小于框板內(nèi)擋寬度的墊塊墊放在變形區(qū)上,使上面墊塊的兩邊緊靠框板的兩緣,用錘子進(jìn)行敲擊,從而使上凸的兩緣矯平,然后撤去兩薄墊板,仍用原墊塊并錘擊,使腹板的不平區(qū)消除。
當(dāng)條形框板有腹板端頭翹起造成腹板不平的變形時(shí)(見圖2-38d),可將條形框板兩緣的內(nèi)側(cè)墊放在一墊鐵上,沿著兩緣的邊緣均勻地錘擊,使邊緣纖維產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形,從而使腹板平面得到矯正。
當(dāng)條形框板有彎邊角度回彈的變形時(shí)(見圖2-38e),可用錘子直接敲擊角度增大變形的邊緣,或用一墊塊緊貼框板彎形線,用錘敲擊兩緣的外緣或兩緣彎形線的根部,使變形的兩緣緊貼墊塊,從而得到角度矯正的效果。
2)環(huán)形框板類構(gòu)件的矯正操作。由于環(huán)形框板的緣板為垂直于腹板的封閉形薄板,它與腹板組成一個(gè)具有較大剛度的薄板結(jié)構(gòu),其一部分的變形和應(yīng)力分布必將影響到另一部分的應(yīng)力分布乃至產(chǎn)生變形。
當(dāng)環(huán)形框板的腹板有翹曲不平的變形時(shí),如圖2-39a所示腹板左右兩邊上翹,采用的矯正方法是:將環(huán)形框板凹口向下,上翹的兩邊分置在平臺(tái)邊緣的兩邊,用左手將環(huán)板的左邊緊貼在平臺(tái)上,用右手將環(huán)形框板的右邊下壓,使其緣板產(chǎn)生彎曲變形,隨之使腹板得到矯平,再將環(huán)形框板凹口朝上,用腹板貼靠平臺(tái),如圖2-39b所示那樣用頂塊沿彎形線內(nèi)緣錘排(主要是左右兩側(cè)的結(jié)合處),目的是消除剪應(yīng)力和拉應(yīng)力,適當(dāng)增加彎形線附近的壓應(yīng)力。當(dāng)腹板如此矯正后,應(yīng)對(duì)緣板左右半結(jié)合處進(jìn)行適當(dāng)?shù)某C正,并使矯正后的變形部位盡量減少殘余的拉應(yīng)力。當(dāng)環(huán)形框板內(nèi)外環(huán)有超出的形狀變形時(shí),可將圓木段夾于臺(tái)虎鉗上,將構(gòu)件小于外形處懸掛在圓木上,用錘子錘擊變形的對(duì)應(yīng)位置,使外形達(dá)到要求,如圖2-39c所示。也可如圖2-39b所示將環(huán)形框板凹口朝上對(duì)緣板的角度進(jìn)行矯正(見圖2-38e),同樣也可達(dá)到外形矯正的效果。

圖2-39 環(huán)形框板的變形與矯正
a)腹板翹曲的手工矯正 b)錘排矯正 c)矯正內(nèi)框板
3)大型框板件的矯正操作。圖2-40所示為大型框板件(也稱隔框類),從其結(jié)構(gòu)上看有翻邊而成的緣板、加強(qiáng)孔和增強(qiáng)平面剛度的加強(qiáng)窩(又稱局部成形結(jié)構(gòu)),在緣板上還開有結(jié)構(gòu)要求的缺口和避讓連接零件的下陷結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件,熱處理后必然產(chǎn)生各種翹曲和不平的變形,常見的有缺口的彎邊放松擴(kuò)張、加強(qiáng)窩減輕孔收縮拉緊、平孔周邊松弛、平面扭曲、凹彎邊曲率變大等。
大型框板件的矯正過程是:將熱處理后產(chǎn)生變形的構(gòu)件(見圖2-40a)放在模具上,先用橡皮條抽拍腹板平面部分,使其與模板大致貼合。用非鐵金屬錘或硬木錘敲排加強(qiáng)窩、減輕孔周邊根部(為了不致錘傷這些結(jié)構(gòu),可用墊塊墊著敲擊)。敲擊的目的是消除拉應(yīng)力,增加壓應(yīng)力。然后將構(gòu)件反面向上置放在另一模具上(見圖2-40b),用非鐵金屬錘或硬木錘錘展減輕孔、加強(qiáng)窩根部的周圍,或用非鐵金屬墊塊頂擊這些部位。再用橡皮條均勻抽打腹板平面至平整,若發(fā)現(xiàn)腹板有鼓動(dòng)扭曲,應(yīng)按平板件矯正的方法來排除。由于翻邊成形時(shí)凹彎邊處材料的伸長(zhǎng)變形最大,因此,再將構(gòu)件如圖2-40a所示置放于模具上,用錘子均勻錘放凹彎邊,使材料放松直至符合外形樣板。

圖2-40 大型框板件的矯正
a)正面 b)反面
(2)框板類構(gòu)件矯正操作的注意事項(xiàng) 框板的主要結(jié)構(gòu)要素是腹板和緣板,不管腹板上有何局部結(jié)構(gòu)(如平孔、加強(qiáng)孔、局部成形),腹板的平面至少有一面是平整的。不管緣板上有何缺口和局部成形結(jié)構(gòu),緣板總是和腹板平面垂直的。因此,對(duì)于任何變形的矯正都必須在平臺(tái)上進(jìn)行。對(duì)于較復(fù)雜的大型框板,都應(yīng)借用模板來矯正,使構(gòu)件的矯正和正確形狀接近,嚴(yán)禁脫模矯正,否則,過多無效的矯形將會(huì)使構(gòu)件變形加劇,造成難以收拾的畸變。較簡(jiǎn)單的框板矯正時(shí),腹板應(yīng)與平臺(tái)面一直貼放在一起,腹板及彎形線纖維的錘放都要以平臺(tái)為實(shí)墊,敲擊時(shí)被敲擊部分一定要墊實(shí),嚴(yán)禁空敲,否則不但不能改變纖維長(zhǎng)度,往往還會(huì)產(chǎn)生新的不平。
在進(jìn)行大平面的矯正時(shí),應(yīng)將平的那面貼向模具或平臺(tái),不平面朝上,這樣才能便于橡皮條的抽拍矯平,同時(shí)腹板被矯正部分應(yīng)和模具平面相貼,不應(yīng)懸空,以便于敲擊錘放,或避免在橡皮條的抽拍下產(chǎn)生新的凹陷不平。當(dāng)被敲擊部分面積不大或要求較準(zhǔn)確時(shí),可用頂塊對(duì)準(zhǔn)被敲擊區(qū)。
對(duì)于框板大面積的翹曲變形,可先對(duì)其反變形方向施加扭矩,使其原變形程度減小,然后再用錘擊法進(jìn)行細(xì)致的矯正,直至符合圖樣的要求。
為保證框板的外表質(zhì)量和形狀的準(zhǔn)確度,忌用較硬材質(zhì)的錘子或墊塊直接與工件表面接觸,避免產(chǎn)生痕印;不易施加外力的腹板與框緣結(jié)合處的矯正,一定要用形狀相吻合的材質(zhì)較軟的墊塊或器具間接傳力于矯正處,避免由于施力的不準(zhǔn)確和各部位的相互干擾而破壞矯正效果。
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