2.3 機械矯正

機械矯正是借助于機械設備對變形工件及變形鋼材等進行的矯正。用于機械矯正的設備有滾板機、滾圓機、專用矯平機、矯直機及各種壓力機，如機械壓力機、油壓機、螺旋壓力機等。

2.3.1 機械矯正的方法及適用范圍

（見表2-10）

采用機械矯正能達到的矯正精度見表2-11。

2.3.2 板料的矯正

鋼板的變形一般在多輥矯平機上矯正。矯平時，鋼板越厚，矯正越容易，鋼板越薄越容易變形，矯正越困難。

矯平機按照軸輥數，可分為五軸輥、七軸輥、九軸輥、…、二十一軸輥等；按相對位置可分為平行式和不平行式。大型多軸式矯平機可矯正厚度50mm、寬度2000mm的鋼板。通常，厚度在3mm以上的鋼板，在五輥或七輥矯平機上矯平，厚度在3mm以下的薄鋼板，必須在九輥、十一輥或更多輥矯平機上矯平。

1．矯正鋼板的基本原理

矯正鋼板的基本原理如圖2-41所示。5、7軸輥為進料導向軸輥，6為出料導向軸輥，其余皆為工作軸輥。當板料被送入上下軸輥之間時，1、2、4三軸輥組成一組，使板料向上彎曲，2、3、4三軸輥組成一組，使板料向下彎曲，鋼板經多次的超過屈服極限的拉伸彎曲，使原來“緊”的部位被拉伸，與原來“松”的部位相均衡，即產生了所謂的塑性流動，達到矯正的目的。

2．確定上軸輥壓下程度的方法

矯平機上輥的壓下程度直接確定了軸輥之間的間隙。當上軸輥的壓力適中時，板料只有“緊”的部位被拉伸，與原來“松”的部位相均衡，板料便被矯正，這是最理想的；當上軸輥的壓力不足時，板料“緊”的部位雖也產生了拉伸，但與“松”的部位不均衡，板料未得到徹底矯平；當上軸輥的壓力過大時，不但“緊”的部位被拉伸，“松”的部位也有不同程度的拉伸，雖然拉伸的程度均衡，板料被矯正，但板的晶粒被扭曲、破裂而產生過量的冷作硬化，降低了板材的使用壽命。因此，確定好上輥的壓下程度將直接影響到板料的矯正效果。

矯平機上輥的壓下程度（即軸輥之間的間隙）一般入料端導向軸輥（如圖2-41中的5、7軸輥）大于板厚2～3mm（以便于插入被矯板），出料端等于板厚。工作軸輥根據板厚的不同，前端小于板厚1～5mm，由前到后遞增，至出料端導向軸輥等于板厚的方法進行調整。但在實際矯正中，這種方法由于不便于測量，故根據經驗，工作中常用以下的方法確定矯平機上輥的壓下程度。

（1）試條法 取一根與被矯板等厚的板條送入矯平機，憑手感壓至軸輥與板條接觸并有一定壓力，還要配合觀察上軸輥的高低和左右水平狀況，然后將板條滾出矯平機，觀察其平直程度再作一次試平、調整，這個壓力稱為基礎壓力。然后送入被矯板，滾壓后觀察板的平直程度，并聽取機械運轉的負荷聲響，判斷上軸輥的壓力是否合適，若壓力不合適可進行微調，或滾出一段再微調，最后確定的壓力稱為實際工作壓力。之后，即可按此壓力進行成批矯平。

（2）先插入后調法 將板料送入矯平機，用手或加力桿壓下上軸輥，憑軸輥的吃力程度判斷壓下程度是否合適，再用眼觀察的方法，看看各上軸輥軸承座上邊線是否等高，軸輥是否左右水平，然后開矯平機，板料送至托架后，依其平直程度和軸輥的旋轉狀況決定壓下還是提起。若有的上軸輥不轉或時轉時停，說明此軸輥壓下程度不夠；若全上軸輥都能旋轉，則說明有一定壓力；若發現跑偏，說明偏的一側壓下程度大，另一側壓下程度小，然后根據壓下程度的欠或過進行調整；若卷板被送至托架割成小板后仍有大面積不平整，說明壓下程度不夠，還應適當壓下。

至于出料端導向軸輥的壓下程度，可根據出矯平機后板的端頭上翹或扎下程度進行微調。

3．板料矯正的操作方法

矯平機矯正的板料范圍很廣，如卷板、中凸板、波浪板和零片板等。其矯正操作方法主要包括以下幾個方面。

（1）卷板矯正的操作方法 按照上述介紹的確定矯平機上輥的壓下程度方法，將工作軸輥調整至工作壓力，升起入料端導向軸輥5，吊起卷板，使卷板的一端插入進料導向軸輥5、7之間，同時間斷開啟矯平機，使卷板徐徐進入一段距離（約1～2個工作軸輥），再通過吊車的前后左右移動調整端頭板的位置，使其與某一上或下軸輥的外輪廓線平行（可從側面觀察），以防止放置的板跑偏，然后壓下入料端上軸輥5，并施加較大的壓力，以防卷板放于卷板托架時脫位，隨后便可開機放板。通過觀察送至托架上板的平直度和聽取機械運轉時的載荷聲響判斷上軸輥的壓下程度是否合適，進行適當調整后，便可進行后續的成批放板矯正。

（2）扭曲窄板條的矯正 在剪板機上剪下的窄板條，由于刃口呈傾斜狀，所以剪下的板條呈扭曲變形，同時還有平彎和立彎變形。這種板條也可以在矯平機上矯正，其矯正方法是：按照上述方法調出上軸輥的基礎壓力，提起入料端上導向軸輥5，并使之較同厚板稍高，以適應扭曲板不易插入的需要，工作軸輥的壓力要比矯同厚板的壓力稍大，以使其產生過量的塑性變形，得到一定的矯正效果。根據矯正的程度還可第二次或第三次送入，但后次要掉頭并稍加壓力才可取得較好的矯正效果。這種矯正方法對板條的立彎矯正效果較差，出機后可用手工進行補充矯正。

要說明的是，上述矯正方法，板條會有微量的變薄拉伸傾向。

（3）較薄零片板的矯正 對于較薄的零片板料，可用一塊較厚鋼板作為墊板，上置零片板進行矯正，也可將數塊長薄板重疊后放入矯正，如圖2-42所示。

（4）中間平而邊緣呈波浪形板的矯正 對于中間平而邊緣呈波浪形的板料，可在其中部較平部位加墊板，使中部也變薄伸長而達到矯正的目的，如圖2-43所示。

（5）中部縱向呈波浪形而兩側較平板的矯正 對于中部縱向呈波浪形而兩側較平的板料，可在兩側加墊板，使兩側變薄而達到矯正的目的，如圖2-44所示。

（6）一側呈波浪形另一側為較平板的矯正 對于一側呈波浪形另一側較平的板料，可在較平側加墊板，使其變薄伸長而達到矯正的目的，如圖2-45所示。

此外也可在較平側直接施以壓力，使此側拉伸變薄，便可得以矯正，如圖2-46所示。

（7）三輥卷板機上平彎的矯正 熱切后的鋼板條易形成立彎，很少有平彎和扭曲，在斜口剪板機上剪下的鋼板條易形成復合彎形，即立彎、平彎和扭曲，板越薄越明顯。在矯平機上只能矯正平彎和消除部分扭曲，在三軸輥卷板機上能矯正平彎和扭曲。圖2-47所示為矯正在斜口剪板機上剪下的14mm×300mm×2560mm鋼板的示意圖。操作時，將一塊32mm厚的墊板吊入卷板機，然后再將該鋼板條垂直軸輥卷入卷板機，壓下上軸輥并來回滾動，鋼板平彎便得到矯正，并消除部分扭曲。至于上軸輥壓下程度，視矯正情況定，但絕不能使墊板上弧。

使用此法的前提是墊板要相當厚，一般在30～40mm之間，墊板與被矯板的剛性差越大越好。

（8）三輥卷板機上扭曲的矯正 矯正鋼板條的扭曲時，應使鋼板條與軸輥成一定角度。由于扭曲程度的不同，斜置角不易事先確定，一般是通過用壓力的大小看矯正效果。矯正時，應采用由輕到重的試驗方法觀察其矯正效果，然后再成批矯正，千萬不能下壓過多（壓過則成了反扭曲），適得其反。圖2-48a、b所示分別給出了右向扭曲、左向扭曲鋼板條的矯正方法，其矯正效果與板料在軸輥上放置的角度有關，而與從哪端放入無關。

若在板料下部放置墊板，則根本無法完成板料扭曲的矯正，因為墊板是不能上弧的。

2.3.3 型材的矯正

管材、型鋼等型材的機械矯正多采用冷矯，即采用多輥式型材矯正機、型材撐直機及壓力機進行矯正。

1．用多輥式型材矯正機矯正

多輥式型材矯正機工作原理與板材矯平機相似，區別在于校輥是輪廓與被矯型材斷面相適應的滾輪，如圖2-49所示。矯正不同型材，可以調換不同輪廓滾輪。與板材矯平原理一樣，型材通過上下兩列輥輪時，受到反復彎曲，使纖維被拉長而得到矯正。正輥機的輥輪軸線互相平行，適于各種型材；斜輥機輥輪素線為雙曲線，且多為上下成組（每組2～3個）布置，滾輪軸斜置，使被矯圓材產生附加旋轉運動，增強了矯正效果，適于管、棒、線材矯正。

2．用型材撐直機矯正

型鋼和各種焊接梁的彎曲變形可采用型鋼撐直機反向彎曲法矯正變形。撐直機運動件呈水平布置，運動件一般多為雙頭（見表2-10圖）。

工作時，型鋼置于支撐和推撐之間，凸出部由推撐擋住，壓向支撐，并可沿長度方向移動，支撐的位置可由操縱手輪適當調節，以適應型鋼不同程度的彎曲。當推撐由電動機驅動作水平往復運動時，便周期性地對被矯正型鋼施加推力，使其產生反向彎曲而達到矯正的目的。

推撐的初始位置可以調節，以控制變形量。臺面設有滾柱以支撐型鋼，并減小型鋼來回移動時的摩擦。型鋼撐直機也可用于型鋼的彎曲加工，即為彎曲和矯正兩用機。

3．用壓力機矯正型材

用壓力機矯正型材及各種焊接梁的矯正原理、順序和方法同厚板材，但操作時應根據工件尺寸和變形部位合理設置工件的放置位置、加壓部位、墊鐵厚度和墊放的部位，以便提高矯正的質量及速度。圖2-50所示為型材的壓力機矯正示意圖。