铆工讲义-矫形成形学习课件

六、结构件矫正成形工艺

第一节结构件矫正第二节结构件成形第一页，共四十一页。第一节结构件矫正工艺矫正的必要性

钢材因受外力或加热等因素的影响，会产生各种变形。如钢板、型钢等原材料在制造前如有不平整、弯曲、扭曲、波浪等变形，对划线、号料和放样，以及零件制造、装配等质量是难以得到保证的，因此在划线、号料、放样及加工成形之前，必须对变形超差的原材料进行矫正。第二页，共四十一页。原材料产生变形的原因钢材残余应力引起的变形钢材在轧制过程中，可能产生残余应力而使钢材变形。例如轧制钢板时，由于轧辊调节机构失灵等原因，造成轧辊的间隙不一致，使钢材沿轧制方向的延伸不一致，间隙小的部分，钢材的延伸大；间隙大的部分，钢材的延伸小。因此，延伸较大的部分受到延伸较小部分的阻碍而产生压缩应力，而延伸较小的部分则产生拉应力，当钢材的冷却速度较快或由于其他原因，使这部分应力残存在钢中，形成残余应力。当钢材受剪切、热切割或受其他因素的影响，残余应力部分被释放，钢材便产生了变形。

第三页，共四十一页。原材料产生变形的原因钢材在加工过程引起的变形钢材在加工过程中，由于受外力或不均匀加热，都可能造成钢材的变形。例如，钢板经剪切、气割或焊接，由于受力、不均匀加热和冷却，都会引起钢材的变形。钢材因运输、存放不当引起的变形冷作钣金使用的原材料均是较长、较大的钢板和型钢，如果吊装、运输和存放不当，钢材就会因自重而产生弯曲、扭曲和局部变形。综上所述，造成钢材变形的原因是多方面的，如果钢材的变形量超过允许偏差，就必须进行矫正。第四页，共四十一页。矫正原理

假设钢材在厚度方向是由多层纤维组成的，钢材平直时，各层纤维长度是相等的；钢材弯曲时，各层的纤维长度是不相等的，如图所示，钢材平直时，ab和cd的长度是相等的；钢材弯曲时，a/b/的长度较短，c/d/的长度较长。矫正就是通过外力或加热，使钢材较短的纤维伸长，或使较长的纤维缩短，最后各部分的纤维长度趋于一致，从而消除钢材或制件的弯曲、扭曲、凹凸不平等变形。第五页，共四十一页。矫正的方法很多，根据外力的来源和性质可分为手工矫正、机械矫正和火焰矫正一手工矫正常用工具——手锤手锤的使用方法：操作要求：（1）通过训练掌握手锤的使用方法；（2）使用前擦净锤面及手柄上的油污，以免滑脱伤人；（3）检查手柄是否松动，以免锤头脱出造成事故。第六页，共四十一页。1、锤子：锤子是冷作钣金工中的基本工具，它的形状很多，作用也不一样。（1）扁头锤：主要用于敲击平面，也可以敲击较深的凹陷和边缘拐角，如图2-15a所示。（2）捅锤：主要用于直捅敲击弧形构件，也可以横击，还可以当撬具和垫铁使用，如图2-15b所示。（3）拱锤：主要用于圆弧形工件的整形和制作，如整修或配制小型车的轴端盖等，如图2-15c所示。（4）中间锤：为了使工件避免直接捶击而使用中间锤，如图2-15d所示。

图2-15锤子第七页，共四十一页。（5）平头整形锤：主要用于修整箱形角等部位，如图2-15e所示。（6）鹤嘴锤：主要用于消除工件表面的小凹坑，如图2-15f所示。（7）其他形式根据捶击需要，锤头可以做成各种形状，如橡胶锤、木锤、铜锤等，如图2-15g。

图2-15锤子第八页，共四十一页。手锤的正确使用方法如图2-16所示。

图2-16钣金锤的使用方法第九页，共四十一页。二手工矫正工艺（1）凸鼓面的矫正：步骤1：将板料凸面向上放在平台上，左手按住板料，右手握锤。步骤2：敲击应由板料四周边缘开始，逐渐向凸鼓面中心靠拢，如图3-4所示。步骤3：板料基本矫正后，再用木锤进行一次调整性敲击，以使整个组织舒展均匀。（2）边缘翘曲的矫正：步骤1：将边缘呈波浪形板料放在平台上，左手按住板料，右手握锤。步骤2：敲击由板料中间开始，逐渐向四周扩散，如图3-5所示。步骤3：板料基本矫正后，再用木锤进行一次调整性敲击，以使整个组织舒展均匀。

图3-5边缘翘曲的矫正

图3-4凸鼓面矫正第十页，共四十一页。（3）对角翘曲的矫正：步骤1：将翘曲板料放在平台上，左手按住板料，右手握锤。步骤2：先沿着没有翘曲的对角线开始敲击，依次向两侧伸展，使其延伸而矫正，如图3-6所示。步骤3：板料基本矫正后，再用木锤进行一次调整性敲击，以使整个组织舒展均匀。（4）板料的拍打矫正：如图3-7所示，用拍板（甩铁）在板料上拍打，使板料凸起部分受压变短，同时张紧部分受压伸长，从而达到矫正的目的。

图3-7板料的拍打矫正

图3-6对角翘曲的矫正第十一页，共四十一页。三、机械矫正工艺

手工矫正效率低，劳动强度大，仅适用于对小件的矫正。对于尺寸较大的工件，则采用专用机械进行矫正。

机械矫正则是通过矫正机对钢板进行多次反复弯曲，使钢板长短不等的纤维趋向相等，从而达到矫正的目的。

第十二页，共四十一页。机械矫正设备①上下列辊平行的矫正机②型钢矫正机③圆钢、钢管矫正机④油压机第十三页，共四十一页。机械矫正设备(卷板机)第十四页，共四十一页。油压机矫正

它是利用反向弯曲或反向扭转原理进行矫正的，通常在油压机上矫正的应用实例①中厚板弯曲矫正：在钢板较低处下面垫放一定厚度的垫板，较高处放置方刚，加压矫正，使之受力均匀。第十五页，共四十一页。油压机矫正②中厚板扭曲矫正：在扭曲低点的钢板下面垫放钢板，扭曲高点放置方刚，加压矫正。③槽钢扭曲矫正：槽钢开口向上，在扭曲低点用垫铁垫起，扭曲高点放置方钢，加压矫正。第十六页，共四十一页。油压机矫正④工字钢、箱形梁等立弯矫正：在梁弯曲低点用垫铁垫高，高点放置方刚，加压矫正。⑤工字钢、箱形梁等旁弯矫正：在梁弯曲低点垫放垫铁、高点放置垫铁或方刚，加压矫正，并防止翼板变形。第十七页，共四十一页。四、火焰矫正工艺（一）火焰矫正原理：火焰矫正就是对变形的钢材采用火焰局部加热的方法进行矫正。因金属材料具有热胀冷缩的特性，所以火焰矫正正是利用这种新的变形去矫正原来的变形。1、加热位置、火焰能率与矫正的关系火焰矫正的效果主要取决于加热的位置和火焰的能率。不同的加热位置可以矫正不同方向的变形。若位置选择错误，不但起不到矫正的作用，反而会使变形更加复杂、严重。第十八页，共四十一页。2、加热方式：（1）点状加热：加热的区域为一定直径范围的圆圈状点，故称点状加热。如图3-30a所示。（2）线状加热：加热的区域为一定范围的直线状，故称线状加热，如图3-30b所示。

（3）三角形加热：加热区域呈三角形的加热方法称为三角形加热，如图3-30c所示。(4)火焰加热的温度不宜大于800℃，而且高强度钢不宜水冷，采用空冷。

图3-30加热方式

图3-30加热方式第十九页，共四十一页。

（三）火焰矫正的操作：

1、中部凸鼓工件的火焰矫正：步骤1：将板料置于平台上，用卡子将板料四周压紧。步骤2：用点状加热方式加热凸鼓处周围，如图3-31a所示。说明：也可采用线状加热方式，即从中间凸鼓部分的两侧开始加热，然后逐步向凸鼓处围拢的方式进行矫平，如图3-31b所示。步骤3：矫平后再用锤子沿水平方向轻击卡子，便能松开卡子取出板料。

图3-31中部凸鼓工件的火焰矫正第二十页，共四十一页。2、边缘波浪形工件的火焰矫正：步骤1：用卡子将板料三面压紧在平台上，波浪形变形集中的一边不要卡紧，如图3-32所示。步骤2：用线状加热方式先从凸起两侧平的地方开始加热，再向凸起处靠拢，加热次序如图3-32中的箭头所示。说明：加热线长度一般为板宽的1／3～1／2，加热线距离视凸起的高度而定，凸起越高，距离应越近，一般取20～50mm。若经过第一次加热后还有不平，可重复进行第二次加热矫正，但加热线位置应与第一次错开。

图3-32边缘波浪形工件的火焰矫正第二十一页，共四十一页。一、机械成型优点钣金机械成型与手工成型相比，其最大特点是加工精度高、自动化程度高、有很高的生产效率。第三节钣金件机械成型简介二、成型工艺与常用设备1、下料：下料是将材料根据展开，切割成所需要的形状。下料的方法很多，按机床类型和工作原理可分为剪切，冲切，激光切割。1.1剪切——用剪床或剪板机切剪出所需要的形状。精度可以达到0.2mm以上,主要用于剪条料或剪净料。1.2冲切下料——用数控冲床(NC)或普通冲床进行下料。两种下料方式的精度都可达到0.1mm以上,但前者在下料时会有接刀痕且效率相对较低，后者效率高，但单一成本高，适于大批量生产。第二十二页，共四十一页。1.2.1数控冲床在下料时是通过上下模固定，工作台移动来冲切板材，加工出所需要的工件形状。1.2.2普通冲床是通过上下模的移动，利用落料模冲出所需要的料件形状。普通冲床一般必须与剪床配合,才能冲出所需要的形状,即先用剪床剪好条料以后,再上冲床冲出所需的料件形状。1.3激光切割——利用激光切割设备对板材进行连续切割，得到所需的料件外形。它的特点是精度高并可以加工具有非常复杂外形的料件，但加工成本相对较高。数控冲床激光切割机第二十三页，共四十一页。1.4数控火焰切割在下料时是通过数控编程，用火焰加工出所需要的工件形状。1.3激光切割——利用激光切割设备对板材进行连续切割，得到所需的料件外形。它的特点是精度高并可以加工具有非常复杂外形的料件，但加工成本相对较高。第二十四页，共四十一页。第二节结构件成形机器成形主要包括：折弯成形,冲压成形。2.1折弯成形——折弯机将上、下模分别固定于折床的上下工作台，利用伺服马达传输驱动工作台的相对运动,结合上下模的形状,从而实现对板材的折弯成形。折弯的成形精度可以达到0.1mm。2.2冲压成形——冲床利用电机驱动飞轮产生的动力驱动上模，结合上、下模相对形状，使板材发生变形，实现料件的加工成形。冲压成形的精度可以达到0.1mm以上。冲床可以分为普通冲床及高速冲床。

折弯机冲床第二十五页，共四十一页。

工装胎具凹模第二十六页，共四十一页。

工装胎具凸模第二十七页，共四十一页。

压弯成形工件第二十八页，共四十一页。

压弯成形工件第二十九页，共四十一页。压弯成形（缺陷）

第三十页，共四十一页。压弯成形：

第三十一页，共四十一页。压弯成形（防止回弹）

第三十二页，共四十一页。压弯成形（防止偏移）

第三十三页，共四十一页。压弯成形（防止裂纹）

第三十四页，共四十一页。压弯成形（单角尺寸确定）

第三十五页，共四十一页。压弯成形（双角模尺寸确定）

第三十六页，共四十一页。压弯成形（双角尺寸确定）

第三十七页，共四十一页。压弯成形（双角尺