钳工工艺与技能训练第8章课件.ppt
2022年12月2日星期五,第8章 弯形和矫正,2022年12月2日星期五,目录,2022年12月2日星期五,2022年12月2日星期五,作为冷作加工工艺的弯形和矫正是钳工所经常遇到的任务，它们常利用金属材料产生塑性变形来进行加工。,2022年12月2日星期五,8.1 弯形 8.1.1 弯形的概念 将原来平直的板料或型材弯曲成所要求的曲线形状或角度的操作称为弯形。 弯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。钢板弯形后外层材料伸长内层材料缩短，中间有一层材料弯形后长度不变称为中性层。材料弯曲部分的断面虽然发生了拉伸和压缩，但其断面面积保持不变。经过弯形的工件越靠近材料表面，金属变形越严重，也就越容易出现拉裂或压裂现象。,2022年12月2日星期五,相同材料的弯形，工件外层材料变形的大小，决定于工件的弯形半径。弯形半径越小外层材料变形越大。为了防止弯形件拉裂（或压裂），必须限制工件的最小弯曲半径，使它大于导致材料开裂的临界弯形半径。,2022年12月2日星期五,8.1.2 弯形前落料长度的计算,由于材料在弯形后中性层的长度不变，因此在计算弯形工件的落料长度时在一定的条件下，可以按照中性层的长度计算。在许多情况下材料弯形时，中性层并不一定在材料厚度的对称中间层，而往往是稍微偏向内层。经实验证明中性层的位置是与材料的弯形半径r、弯曲中心角和材料厚度有关。,2022年12月2日星期五,弯曲半径与弯曲中心角,在材料弯形过程中，其变形大小与下列因素有关。 （1）r/比值愈小，变形愈大；r/比值愈大，则变形愈小。 （2）弯曲中心角愈小，变形愈大；反之，则变形愈小。,2022年12月2日星期五,由此可见，当材料厚度不变，弯曲半径和弯曲中心角愈大，变形愈小；而中性层愈接近材料厚度的中间。如果弯曲半径不变，材料厚度愈小，变形愈小，中性层也就愈接近材料厚度的中间。因此在不同的弯曲情况下，中性层的位置是不同的。,弯曲时中性层的位置,2022年12月2日星期五,表8-1为中性层位置系数x0的数值。从表中r/比值可知，当弯曲半径r与比值16时，中性层在材料中间。在一般情况下为简化计算，当r/8时，即可按照x0=0.5进行计算。,弯曲中性层位置系数x0,2022年12月2日星期五,如图所示为常见的几种弯形工件。图中a、b、c为内边带圆弧的工件，图中d为内边不带圆弧的直角工件，图中直线部分和内边圆弧部分的中性层长度相加即为落料的总长度。前三种圆弧部分中性层的长度，可按下列公式计算：,式中：A圆弧部分中性层展开长度，mm；r 弯曲半径，mm；材料厚度，mm；弯曲中心角，；x0中性层位置系数。,常见的几种弯形工件,2022年12月2日星期五,对于内边弯曲成直角而不带圆弧的工件求毛坯长度时，可按弯曲前后材料的体积不变的原理，参照实际生产情况，导出求A的简化公式： A=0.5,2022年12月2日星期五,8.1.3 弯形的方法 弯形的方法有冷弯和热弯两种。在常温下进行的弯曲变形叫冷弯；热弯则是将材料预热后进行的。根据加工手段不同又可分为机械弯形和手工弯形两种，钳工是以手工弯形为主的。 1.板料在厚度方向上的弯形 小工件可在台虎钳上进行，先在弯曲的地方划好线然后再用手锤锤击；也可用木块垫住工件再用钢锤敲击；如果弯形板料较大，超过钳口的宽度和高度时，可以用角铁夹持进行工作。,2022年12月2日星期五,板料在台虎钳上弯形方法,2022年12月2日星期五,2.板料在宽度方向上的弯形 利用金属材料的延伸性能，锤击弯形的外弯部分，使材料向相反方向逐渐延伸，达到弯形的目的；较窄的板料可以在V形铁或特制的弯形模上锤击，使工件弯形；较窄的板料可在简单的弯形工具上进行弯形。,板料在宽度方向上的弯形,2022年12月2日星期五,3.管件弯形 管子直径在12mm以下可以用冷弯方法，直径大于12mm一般采用热弯方法。管子弯形的临界半径必须是管子直径的4倍以上。管子直径在10mm以上时，为防止管子弯瘪必须在管子内灌满、灌实干沙，两端用木塞塞紧。焊接管弯形时，应将焊缝放在中性层位置以减小变形，防止焊缝开裂。,弯管工具,2022年12月2日星期五,8.2.1 矫正的概念 制造机器所用的原材料常有不直、不平、翘曲等缺陷。有的机械零件在加工、热处理或使用之后产生了变形。消除这些原材料和零件的弯曲、翘曲和变形等缺陷的操作称为矫正。矫正的原理是材料在外力作用下，使内部组织发生变化，晶格之间产生滑移从而达到矫正。 金属材料的变形有两种一种为弹性变形；另一种为塑性变形。塑性变形是一种永久变形。,8.2 矫正,2022年12月2日星期五,矫正的实质就是使材料产生新的塑性变形来消除原来的不平、不直或翘曲变形。矫正是对塑性变形而言的，所以只有塑性变形好的材料才能进行矫正。脆性材料如铸铁、淬硬钢等就不能矫正，否则工件会断裂。 矫正可分为冷矫正和热矫正。按矫正时产生力的方法还可以分为：手工矫正、机械矫正、火焰矫正与高频热点矫正等，钳工操作主要以手工矫正为主。手工矫正是在平板、铁砧或台虎钳等上用锤子或其他工具进行矫正。它包括采用扭转、弯曲、延展和伸张等方法，使工件恢复到原来的形状。娇直和娇平都是矫正的范畴。,2022年12月2日星期五,8.2.2 矫正方法,1.条料的矫直 条料有时因堆放管理不当或搬运受压以及其他原因，常使材料产生弯曲和扭曲等变形不符合使用要求必须进行矫直。矫直方法有以下几种。 1）扭转矫直 条料扭曲变形时可用扭转的方法进行矫直。将工件的一端夹在台虎钳上，用类似扳手一类工具或活扳手夹住工件的另一端，左手按住工件的上部，右手握住工件的末端施力使工件扭转到原来的形状。,2022年12月2日星期五,用扭转法矫直条料,2022年12月2日星期五,2）扳手和台虎钳矫直 矫直条料在厚度方法上的弯曲时可将条料近弯曲处夹入台虎钳，然后在它的末端用活扳手朝相反方向扳动，使其弯曲处初步扳直；或将条料的弯曲处放在台虎钳口内，利用台虎钳的夹紧力把它初步夹直，消除显著的弯曲现象后再放到平板上或铁砧上用锤子捶打，进一步矫直到所要求的平面度。,矫直条料,2022年12月2日星期五,3）伸长法矫直 条料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，然后在将条料放在铁砧上用伸长法来矫直。伸长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，如果调料的断面十分宽而薄，则只能直接用伸长法来矫直。,用伸长法矫直条料,2022年12月2日星期五,2.棒料、轴类的矫直 1）棒料的矫直 棒料的弯曲一般采用锤击法进行矫直。在矫直前应先检查棒料的弯曲程度和弯曲部位，并用粉笔做好记号，然后把棒料的凸起部位向上放在平板上，用锤子连续锤击棒料凸起部位，棒料上层受压力而缩短，下层受拉力而伸长，于是使凸起部位逐渐消除。在沿棒料全长上轻轻锤击进一步矫直。,用锤击法矫直棒料,2022年12月2日星期五,轴的矫直方法,2）轴类工件的矫直 轴类工件的矫直，因其矫直后的直线度要求较高，所以一般也可在螺杆压力机上进行，矫直前先把轴装在两顶尖上或架在V形铁上，使轴转动并用粉笔划出弯曲的部位。矫直时使凸部向上，转动螺杆使压块压在凸起部位并用百分表测量在靠近螺杆压块处轴的弯曲部分，以显示加压程度。为了去除因弹性变形所产生的回弯，加压时可适当地压过量一些，然后再用百分表检查轴的弯曲情况。这样经多次边矫直、边检查，直至轴矫直到符合要求为止。,2022年12月2日星期五,3.板料的矫平 矫平板料是一种比较复杂的操作。引起板料翘曲的原因是多方面的。有的是因受外力使板料局部凹凸不平，有的是因板料本身的内应力引起的翘曲，有的是经过其它加工后引起的部分翘曲等。因此应根据翘曲的不同情况，采用适当的矫平方法。,2022年12月2日星期五,1）用木锤或平板矫平 有些装饰面板之类的铜、铝制品，不允许有锤击印痕时可用木锤或橡胶锤子锤击。 对厚度薄而软的铜箔类的材料，可用平整的木块，在平板上压推材料的平面使其达到平整。,薄板料的矫平方法,2022年12月2日星期五,2）用抽条抽平 在厚度不大的薄板上有微小扭曲时可按用抽条从左到右顺序抽打平面，因抽条与板料接触面积较大板料受力均匀，容易达到平整。,用抽条抽平薄板料,2022年12月2日星期五,本次课到此结束，谢谢！,
