通过外力作用,消除材料或制件的不平、不直、弯曲、翘曲等缺陷的方法称为矫正。
一、矫正原理
金属材料变形有两种:一种是弹性变形,另一种是塑性变形。矫正实质是让金属材料产生一种新的塑性变形,使钢材内部各层纤维的长度趋于一致,来消除原来不应存在的塑性变形。因此,只有对塑性好的材料才能进行矫正。
矫正后的材料内部组织发生变化,造成硬度提高、性质变脆,这种现象称为冷作硬化。为减少冷作硬化现象带来的影响,尽量避免对同一材料多次矫正。必要时应进行退火处理,恢复材料原来的力学性能。
二、矫正分类
1.按矫正工件时的温度分类
冷矫正:常温下,矫正塑性较好、变形不严重的金属材料。
热矫正:700℃~1000℃的高温,矫正变形较大或脆性较大的材料。
2.按矫正时使用的矫正方法分类
按矫正方法,矫正可分为手工矫正、机械矫正、火焰矫正及高频热点矫正。
三、手工矫正
1.基本特点
手工矫正是以手工操作手锤、拍板等工具,对变形的钢材施加外力,来达到矫正变形的目的。手工矫正简便灵活,一般用于薄钢板、小型型钢和小型结构件的局部变形的矫正。目前在我国很多行业,如汽车钣金修理作业中,手工矫正仍然是主要方法。
2.手工矫正的工具
平板、铁砧和台虎钳:是矫正板材和型材的基座。一般材料的矫正,使用钳工手锤和方头手锤。
抽条和拍板:抽条是用条状薄板料弯成的简易手工工具,用来抽打面积较大的板料;拍板是用质地较硬的檀木制成的专用工具,用来敲打板料。
螺旋压力工具:适用于矫正较大的轴类零件或棒料。
检验工具:零件矫正精度的检验工具有平板、直角尺、直尺和百分表等。
3.手工矫正的方法
延展法:用来矫正金属薄板产生的中部凸凹、边缘呈波浪形以及扭曲等变形。
扭转法:用来矫正条料扭曲变形。
弯形法:用来矫正各种弯曲的棒料及宽度方向上有弯曲的条料。直径较小的棒料和薄条料可夹在台虎钳上用扳手矫正;直径大的棒料和较厚的条料采用压力机械校正。
伸张法:用来矫正各种细长的线材。
四、机械矫正
为提高矫正效率,减小劳动强度,对于尺寸较大的工件,则采用专用机械进行矫正。
例如,汽车钣金材料的机械矫正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。汽车钣金材料变形的矫正一般都是在上、下辊平行的矫正机上进行。
五、火焰矫正
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。
金属材料具有热胀冷缩的特性。当局部加热时,被加热的材料受热而膨胀,而周围未加热部分的材料温度低,使膨胀受到阻碍。停止加热后,金属冷却收缩,使加热处金属纤维比原先的短。火焰矫正正是利用这种新的变形去矫正原来的变形。
火焰矫正的加热源广泛采用温度高、加热速度快、简单方便的氧-乙炔焰。火焰矫正的加热位置通常选择在材料变形量大、纤维拉伸最长的部分,即材料弯曲部分的外侧。火焰越强,加热速度越快,热量越集中,矫正能力越强,矫正变形越大;反之,矫正效果差。对低碳钢和普通低合金钢,通常加热到600℃~800℃,不能超过850℃,以免金属过热。