冷作工工艺与技能训练（第三版）第四单元　矫正.ppt

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1、第四单元第四单元第四单元第四单元矫矫矫矫 正正正正课题二机械矫正课题一手工矫正课题四构件的矫正课题三火焰矫正一、钢板变形的原因一、钢板变形的原因1.在轧制过程中产生的变形在轧制过程中产生的变形钢材在轧制过程中可能因产生残余应力而引起变形。热轧厚板时，由于金属所具有的良好塑性和较大的横向刚度，使延伸较多的部分克服了相邻延伸较少部分的牵制作用，而产生钢板的不均匀伸长。热轧薄板时，由于薄板的冷却速度较快，轧制结束时温度较低（为600650），此时金属塑性已下降。延伸程度不同的部分相互作用，延伸较多的部分产生压缩应力，延伸较少的部分产生拉伸应力。延伸较多的部分在压缩应力作用下失去稳定，使钢板产生波浪变

2、形。子课题子课题1 1板材的矫正板材的矫正2.在加工过程中产生的变形在加工过程中产生的变形当整张钢板被切割成零件时，由于轧制时造成的内应力得到部分释放而引起零件变形。平直的钢材在压力剪或龙门式剪床上被剪切成零件时，在剪刃挤压力的作用下会产生弯曲或扭曲变形。采用氧乙炔气割时，由于局部加热不均匀，也会造成零件各种形式的变形。3.装配焊接过程中产生的变形装配焊接过程中产生的变形在采用焊接方式连接时，随着产品结构形式、尺寸、板厚和焊接方法的不同，焊接的部件或成品由于焊缝的纵向和横向收缩的影响，不同程度地产生凹凸不平、弯曲、扭曲和波浪变形。二、变形造成的影响二、变形造成的影响钢板的变形会影响零件的号料、

3、切割和其他加工工序的正常进行，并降低加工精度。对零件加工过程中所产生的变形如不加以矫正，则会影响整个结构的正确装配。由焊接而产生的变形会降低装配质量，并使结构内部产生附加应力，以致影响到结构的强度。此外，某些金属结构的变形还会影响到产品的外观质量。所以无论何种原因造成的钢板变形，都必须进行矫正，以消除变形或将变形限制在规定的范围以内。各种厚度的钢板，在矫平机或手工矫正后，应用长度为1 m的钢直尺检查，其表面翘曲度不得超过表的规定。钢材表面的允许翘曲度 mm三、变形的实质和矫正方法三、变形的实质和矫正方法钢板由于各种原因，其内部存在不同的残余应力，使结构组织中一部分纤维较长而受到周围的压缩，另一

4、部分纤维较短而受到周围的拉伸，造成了钢材的变形。矫正的目的就是通过施加外力、锤击或局部加热，使较长的纤维缩短，较短的纤维伸长，最后使各层纤维长度趋于一致，从而消除变形或使变形减小到规定的范围之内。任何矫正方法都是形成新的、方向相反的变形，以抵消钢材或构件原有的变形，使其达到规定的形状和尺寸要求。矫正的方法有机械矫正、手工矫正、火焰矫正和高频热点矫正。四、手工矫正的基本原理与方法四、手工矫正的基本原理与方法1.手工矫正的基本原理手工矫正的基本原理手工矫正是指使用大锤、锤子、扳手、台虎钳等简单工具，通过锤击、拍打、扳扭等手工操作，矫正小尺寸钢材或工件的变形。手工矫正常见的是使用大锤或锤子锤击工件的

5、特定部位，以使该部位较紧的金属得到延伸扩展，较松的金属得到挤压缩短，最终使各纤维层长度趋于一致，达到矫正的目的。2.手工矫正方法手工矫正方法（1）直接锤击凸起处。锤击力要大于材料的屈服强度，使凸起处受到强制压缩产生塑性变形而得到矫正。（2）锤击凸起处周围。用较小的力量锤击凸起处的周围，使其金属延展而得到矫正。五、常用手工矫正工具五、常用手工矫正工具1.大锤大锤2.锤子锤子3.平锤平锤4.扳手扳手5.平台平台一、窄钢板条变形的形式一、窄钢板条变形的形式窄钢板条在下料的过程中，因受外力、加热等因素的影响，表面会产生不平、弯曲、扭曲等变形缺陷，这些变形将直接影响零件和产品的制造质量。子课题子课题2

6、2窄钢板条的矫正窄钢板条的矫正二、各种变形的手工矫正方法二、各种变形的手工矫正方法1.弯曲变形的矫正弯曲变形的矫正弯曲变形矫正的方法有直击凸处法和延展法。（1）直击凸处法锤击力要大于材料的屈服强度，使材料凸起处受到强制压缩产生塑性变形而矫平。（2）延展法用较小的锤击力锤击凹面，使材料仅在凹面扩展而矫平。2.扭曲变形的矫正扭曲变形的矫正（1）扳扭法（2）锤击法子课题子课题3 3角钢框变形的矫正角钢框变形的矫正1.多辊钢板矫平机多辊钢板矫平机矫平机的工作部分由上、下两列轴辊组成，如图所示。子课题子课题1 1板材的矫正板材的矫正多辊钢板矫平机a）辊列平行矫平机b）上辊列倾斜矫平机根据轴辊排列形式和调

7、节轴位置的不同，常用的矫平机有以下两种。（1）辊列平行矫平机（2）上辊列倾斜矫平机2.板缝碾压机板缝碾压机薄板拼接后易产生波浪变形。由于这种变形是焊缝的纵向收缩引起的，用滚轮施加一定的压力在焊缝上反复地碾压，可以使焊缝及附近的金属延展伸长，从而达到矫正的目的，如图所示。板缝碾压机一、多辊型钢矫正机矫正一、多辊型钢矫正机矫正子课题子课题2 2型钢的矫正型钢的矫正型钢矫正机1、3、5、8轴辊2型钢4角钢6槽钢7方钢二、型钢撑直机矫正二、型钢撑直机矫正 型钢撑直机是采用反向弯曲的方法矫正型钢和各种焊接梁的弯曲变形。撑直机工作部分1支撑2工件.3推撑4滚柱二、二、液压机矫正 液压机矫正型钢a）矫正弯曲

8、b）矫正扭曲一、火焰矫正的原理与特点一、火焰矫正的原理与特点1.火焰矫正的原理火焰矫正的原理火焰矫正是利用金属局部加热后所产生的塑性变形抵消原有的变形，而达到矫正的目的。火焰矫正时，应对变形钢材或构件纤维较长处的金属进行有规律的火焰集中加热，并达到一定的温度，使该部分金属获得不可逆的压缩塑性变形，冷却后对周围的材料产生拉应力，使变形得到矫正。子课题子课题1 1板材的矫正板材的矫正2.火焰矫正的特点火焰矫正的特点（1）火焰矫正能获得相当大的矫正力，矫正效果明显。（2）火焰矫正设备简单、方法灵活、操作方便。（3）火焰矫正与机械矫正一样，也要消耗金属材料的部分塑性储备，对于特别重要的结构、脆性或塑性

9、很差的材料要慎重使用。（4）加热温度要适当控制。二、影响矫正效果的因素二、影响矫正效果的因素1.工件的刚度工件的刚度2.加热位置加热位置3.火焰热量火焰热量4.加热面积加热面积5.冷却方式冷却方式三、火焰矫正的加热方式三、火焰矫正的加热方式 1.点状加热点状加热用火焰在工件上做圆环状移动，均匀地加热成圆点状（俗称火圈），根据需要可以加热一点或多点。点状加热2.线（条）状加热线（条）状加热火焰沿一定方向直线移动并同时做横向摆动，以形成具有一定宽度的条状加热区，如图所示。线状加热3.三角形加热三角形加热将火焰摆动，使加热区呈三角形，三角形底边在被矫正钢板或型钢的边缘，角顶向内，如图所示。三角形加热

10、四、火焰矫正工艺要领四、火焰矫正工艺要领1.预先了解构件的材料及其特点，以确定能否使用火焰矫正，并根据不同预先了解构件的材料及其特点，以确定能否使用火焰矫正，并根据不同材质来正确掌握矫正过程中的加热温度，避免因火焰矫正而导致材料力学性材质来正确掌握矫正过程中的加热温度，避免因火焰矫正而导致材料力学性能严重下降。能严重下降。2.分析结构变形的特点，考虑加热方式、加热位置和加热顺序，选择最佳分析结构变形的特点，考虑加热方式、加热位置和加热顺序，选择最佳的加热方案。的加热方案。3.加热火焰采用中性焰。如果要求加热深度浅，避免造成较大的角变形，加热火焰采用中性焰。如果要求加热深度浅，避免造成较大的角变

11、形，为提高加热速度，也可采用氧化焰。为提高加热速度，也可采用氧化焰。4.矫正尺寸较大的复杂板材和型钢结构时，既可能出现局部变形，又可能矫正尺寸较大的复杂板材和型钢结构时，既可能出现局部变形，又可能出现整体变形，既有板材的变形，又有型钢的变形。在矫正过程中这些因素出现整体变形，既有板材的变形，又有型钢的变形。在矫正过程中这些因素会互相影响，应掌握其变形规律，灵活运用，尽量减少矫正工作量，提高效会互相影响，应掌握其变形规律，灵活运用，尽量减少矫正工作量，提高效率，保证矫正质量。率，保证矫正质量。5.进行火焰矫正时，也可同时对构件施加外力。例如，利用大型结构的自进行火焰矫正时，也可同时对构件施加外力

12、。例如，利用大型结构的自重和加压重物造成附加弯矩，或利用机具进行牵拉和顶压，都可提高矫正的重和加压重物造成附加弯矩，或利用机具进行牵拉和顶压，都可提高矫正的效果。效果。构件产生变形的原因构件产生变形的原因1.施焊时，如果工字梁没有垫平，焊接时由于自身重力的影响，工字梁会施焊时，如果工字梁没有垫平，焊接时由于自身重力的影响，工字梁会发生变形。正确的施焊方法是把总装好的工字梁垫平后再进行施焊。发生变形。正确的施焊方法是把总装好的工字梁垫平后再进行施焊。2.虽然工字梁断面是对称的，但是焊接时如果不对称焊接，工字梁会发生虽然工字梁断面是对称的，但是焊接时如果不对称焊接，工字梁会发生变形。一般对称布置的

13、焊缝，最好由成对的焊工对称地进行焊接，这样可使变形。一般对称布置的焊缝，最好由成对的焊工对称地进行焊接，这样可使各焊缝所引起的变形相互抵消。各焊缝所引起的变形相互抵消。3.如果焊接顺序不合理，也会发生各种变形。焊接时，如果采用合理的焊如果焊接顺序不合理，也会发生各种变形。焊接时，如果采用合理的焊接顺序，就可以防止或减小焊接变形。接顺序，就可以防止或减小焊接变形。子课题子课题2 2型钢的矫正型钢的矫正型钢变形特点及矫正方法的确定型钢变形特点及矫正方法的确定型材和焊接梁较为常见的变形是弯曲变形，但有时也有扭曲变形，焊接梁还有翼板的角变形。T形梁在腹板平面内不同方向的弯曲，可采取在腹板上用三角形加热

14、或在翼板上用条形加热予以矫正。翼板平面内的弯曲（旁弯）则在翼板凸出一侧用三角形加热矫正。加热区的大小和间隔视弯曲挠度而定，如图所示。翼板如有角变形，应在翼板上沿焊缝背面做线状加热。变形较小时取单线，变形较大时取双线。子课题子课题1 1焊接箱形梁的火焰矫正焊接箱形梁的火焰矫正 型钢、焊接梁的矫正a）腹板平面内弯曲b）翼板平面内弯曲直径较大的圆管和轴类零件的弯曲变形，可在其凸出一侧用点状加热矫正，如图所示。圆管和轴类的矫正一、板架结构变形的矫正一、板架结构变形的矫正由板材和型材组成的角接焊缝所引起的角变形，一般只需在焊缝背面进行线状加热即可矫正。当板材较厚或变形比较严重时，在加热的同时，可借助机具顶压以附加外力。当型材之间的板格中产生凹凸波浪变形时，先在角焊缝背面进行线状加热，在板的凸凹交界拐点处用长线状、短线状或十字交叉加热矫正。若此时变形仍未完全消除，再在凸起的中部进行加热。板架变形矫正如图所示，图中数字表示加热的顺序。子课题子课题2 2支架变形的矫正支架变形的矫正板架变形的矫正a）单纯角变形b）凹凸波浪变形二、板架自由边缘的矫正二、板架自由边缘的矫正自由边缘的矫正a）板架自由边缘矫正b）孔口周边矫正