《冷作钣金工》 | 第四章 矫正

消除金属板材和型材的弯曲、扭曲或翘曲等缺陷的操作称为矫正。

弯曲、扭曲和翘曲都称为变形。金属材料的变形分为弹性变形和塑性变形。在外力的作用下材料发生变形，如当外力消除后，材料仍能恢复原状，则该种变形称为弹性变形；如当外力消除后，材料不能恢复原状，则该种变形称为塑性变形。因此，矫正是对材料的塑性变形而言，塑性好的材料才可以进行矫正；反之，塑性差、脆性大的材料就不能矫正，否则材料极易断裂。

矫正的方法有手工矫正、机械矫正和火焰矫正3种。本书着重介绍手工矫正和火焰矫正。

一、手工矫正

1.条料的矫正

（1）条料在厚度方向弯曲（又称旁弯）的矫正。可把条料夹在台虎钳上，弯曲处应尽量靠近台虎钳，用活动扳手将另一端朝相反方向扳动，使条料初步扳直，如图4.1所示；或将条料弯曲处夹在台虎钳钳口内，收紧台虎钳进行初步扳直，如图4.2所示。然后再将条料放在平板或铁砧上用手锤矫直，如图4.3所示。

（2）条料在宽度方向弯曲（又称纵弯）的矫正。条料沿宽度方向弯曲，说明条料两长边长度不相等，可采用锤击延展法来矫直，即敲击短边上的三角形区域，使该处金属打薄而延伸，从而达到矫直的目的，如图4.4所示。

（3）条料扭曲变形的矫正。如图4.5所示，把条料一端夹在台虎钳上，用活动扳手或类似工具夹住另一端，施加反向扭转力来矫正扭曲，最后用手锤矫平。

2.角钢的矫正

角钢的变形有外弯、内弯、扭曲及角变形等形式，如图4.6所示。

（1）角钢外弯变形的矫正。将角钢的凸起处向上平放在铁砧上，锤击角钢凸起的棱边来矫直。注意：不应锤击角钢凸起的内侧面，因为角钢凸起的内侧面会随角钢棱边一起被矫平，如图4.7所示。

（2）角钢内弯变形的矫正。其矫正原理与外弯相同。但值得注意的是，在锤击矫正时，应保证角钢的棱边与铁砧表面垂直，不能发生歪斜，否则会影响矫正的效果，如图4.8所示。

（3）角钢扭曲变形的矫正。角钢扭曲变形的矫正与条料扭曲变形的矫正方法基本相同，如图4.9所示。

（4）角钢角变形的矫正。角钢的角度为90度，如果角度大于或小于90度时，可在Ｖ形槽铁或平板上矫正，如图4.10、图4.11所示。

如果角钢同时存在弯曲、扭曲和角变形的情况，应按照先矫正扭曲，再矫正弯曲，最后矫正角变形的顺序进行。

3.轴类、棒类零件的矫直

（1）轴类、棒类零件的变形主要是弯曲。一般用锤直接锤击凸起部位矫直。对表面质量要求较高的轴类、棒类零件，应使用合适的摔锤置于凸起处，然后锤击摔锤的顶部来矫直，避免材料表面因直接锤击而损坏，如图4.12所示。

（2）直径较大的轴类零件弯曲的矫直，应在螺旋压力工具上矫直，如图4.13所示。

注意：要“矫枉过正”，因为存在弹性变形，因此，矫正时的变形量应大于零件原来的变形量，预留出反弹的余地。然后应用百分表检查矫直的情况，如图4.14所示。边矫直，边检查，直至符合要求。

（3）线料的矫直。将卷曲的线料一端夹在台虎钳上，再将线料在圆木上绕一圈，握住圆木向后拉，使线料伸张而矫直，如图4.15所示。

4.板料的矫平

（1）薄板料的矫平。较大面积的薄板料变形，可用抽条抽打平面来矫平，如图4.16所示。

抽条是用条料弯成的简易工具，由于抽条与板料接触面积大，受力均匀，因此矫平效果好。

表面质量要求较高的板料、有色金属制品的变形，应使用木锤、铜锤、橡皮锤等软锤来矫平，如图4.17所示。

如铜箔等极薄而较软的材料，可用平整的木块推压材料表面来矫平，如图4.18所示。

（2）板料中间凸起的矫平。板料中间凸起，是由于中间材料变薄引起的。如果直接锤击凸起部分，则凸起处材料变得更薄，凸起现象会更严重，如图4.19（a）所示。

因此，应采用放四周的方法来矫平。具体方法是：首先将钢板放在工作平台上，使凸起处朝上，用手锤从凸起处的边缘，由内向外锤击。注意：锤击时，锤击力应由内向外逐渐由轻到重；锤击点也应要越往外越密集，使四周材料逐渐伸展，直至凸起部位消除，如图4.19（b）所示。

如果板料表面有几处凸起，则应先锤击凸起的交界处，使所有凸起部分集中成一个大的凸起，再按上述方法矫平。

（3）板料边缘呈波浪形的矫平。板料边缘呈波浪形，是由于板料边缘材料变薄而引起的。矫平的方法与矫中间凸起的方法类似，即用手锤由四周向中间锤击。锤击时，锤击力应由四周向中间逐渐由轻到重；锤击点也应越往中间越密集。使中间材料逐渐伸展，直至矫平，如图4.20所示。

二、火焰矫正

1.火焰矫正的原理

火焰矫正是利用火焰对材料变形部位进行局部快速加热，而加热部位周围的材料温度较低，限制了加热部位的膨胀，使加热部位产生压缩变形；冷却后，进一步依靠冷缩应力对加热部位的材料进行收缩，从而达到矫正的目的。火焰矫正的适用范围较广，如各种轴类、管类、板材、型材和一些不规则零件都可用火焰矫正的方法矫正，矫正效率较高且所使用的气焊设备又极为普遍，因此，它是一种应该重点掌握的矫正方法。

2.决定火焰矫正效果的因素

（1）加热温度。加热温度与矫正的能力成正比，即加热温度越高，矫正的效果越好。但是不允许使用过高的温度来矫正，因为温度过高会影响材料的金相组织。一般根据不同材料，加热温度应选择为600~800℃。加热温度虽然可用半导体测温器测出，但在实际生产中，通常应根据金属在不同温度下的颜色变化，凭经验掌握。钢的加热温度和颜色对照如表4.1所示。

在材料允许的情况下，为了提高矫正效果，可以对加热部位浇注冷却水进行快速冷却。

（2）加热方式。加热方式有点状加热、线状加热和三角形加热3种，如图4.21所示。

a.点状加热。适用于薄板凹凸不平、钢管弯曲的矫正。当材料变形较大时，加热点间距要小些，加热点直径适当加大；反之，则加热点间距要大些，加热点直径适当减小。

b.线状加热。适用于中、厚板料的弯曲，Ｔ字梁、工字梁焊后角变形的矫正。一般加热线宽度约为板料厚度的0.5~2倍，加热深度为板料厚度的1/3~1/2。当材料变形较大，加热线宽度和加热深度，应适当加大。

c.三角形加热。适用于变形严重、刚性较大工件的变形矫正。三角形加热的区域应视变形的程度而定，即加热区域越大，收缩量越大；反之，收缩量越小。

（3）加热位置。不同材料的不同变形，其加热位置均有区别。一般应选择在材料变形的凸起部位，对于复杂零件，应尽量选择在零件的边缘、转角等应力较大处。现介绍常见材料变形用火焰矫正的加热方式和加热位置。

a.火焰矫正薄板料的变形，如图4.22所示。

b.火焰矫正扁钢的纵弯和厚板料的弯曲，如图4.23所示。

c.火焰矫正各种型钢的变形，如图4.24~图4.28所示。