钣金制作的基本工艺

第三章钣金制作的基本工艺本章知识点第一节钣金件矫正工艺第二节钣金件手工制作工艺第三节钣金件机械成型简介一、手工矫正工艺手工矫正是在平板、钻砧或台虎钳上用锤子等工具。常用的手工矫正方法有延展法、扭转法、弯形法和伸张法。◆延展法延展法主要针对金属薄板中部凹凸而边缘呈波浪形以及翘曲等变形的情形，如图3-1所示。第一节钣金件矫正工艺◆扭转法扭转法是用来矫正条料扭曲变形的。操作时将条料夹持在台虎钳上，用扳手把条料扭转到原来形状，如图3-2所示。◆弯形法弯形法是用来矫正各种弯曲的棒料和在宽度方向上弯曲的条料。◆伸张法伸张法是用来矫正各种细长线材的。如图3-3所示。图3-2扭转法矫正条料图3-3伸张法矫直线材（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（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（5）曲面凸鼓变形的矫正：如图3-8所示，首先使锤与顶铁中心对正，然后进行敲击修整。握锤的手不宜过于紧，以手腕的力量敲击。敲击速度大约100次／min左右为宜。（6）曲面凹陷变形的矫正：如图3-9所示。顶铁应放在稍偏于锤击之处，锤击点为凸凹不平表面的较高部位。这样可使钢板在顶铁与锤击点中间处受到作用力。图3-8曲面凸鼓变形的矫正图3-9曲面凹陷变形的矫正（7）大凹面的矫正：如图3-10所示。首先可用喷灯将凹面中间部位加热至粉红色的炽热状态，然后在中间部位下侧以顶铁顶起，从而使原来凹陷得到初步复位。再用锤和顶铁相互配合将四周变高的部分逐渐敲平，恢复原来的几何形状。图3-10大凹面的矫正（8）大曲率表面的矫正：如图3-11所示。修整如翼子板、挡泥板等表面曲率较大的部位（高凸面）时，可先用火焰加热，然后顶铁顶起，最后锤击敲平，达到原来的外形形状。（9）小凹痕的矫正：①如图3-12所示，用鹤嘴锤的尖头把凹陷处从里往外锤平。②如图3-13所示，用撬棍伸进狭窄的空间，把凹陷撬平。此法一般用来撬平车门、后翼子板和其他封闭式车身板的凹陷。图3-13用撬棍撬平凹陷图3-12敲平小凹陷③如图3-14所示，用凹陷拉拔器将凹陷拉平。主要用于封闭型车身板或从后面无法接近的皱折。④用拉拔杆将凹陷拉平，如图3-15所示，敲打和拉拔使凸起部降低、凹陷上升。图3-14用拉拔器拉平凹陷图3-15用拉拔杆拉平凹陷（10）扁钢扭曲的矫正：步骤1：将扁钢夹持在台虎钳上。步骤2：用呆扳手夹住扁钢的另一端，用力往扁钢扭曲的反方向扭转，如图3-16所示。步骤3：扭曲变形基本消除后，采用捶击法将其矫正。步骤4：捶击时，将扁钢斜置，平整部分搁置在平台上，扭转翘曲的部分伸出在平台外，如图3-17所示。步骤5：用锤子敲击稍离平台外向上翘曲的部分，敲击点离平台的距离约为板料厚度的2倍左右，边敲击边将扁钢向平台内移动。步骤6：翻转180°再进行同样的敲击，直到矫正为止。图3-17扭曲的锤击矫正图3-16用台虎钳矫正扭曲（11）角钢的变形（如图3-18）与矫正：步骤1：将外弯角钢和内弯角钢放在圆筒铁砧或带孔的平台上。步骤2：对外弯角钢，捶击两直角边的边缘，从边缘往里捶击，如图3-198a所示；对内弯角钢，捶击两直角边的根部，如图3-19b所示。步骤3：将扭曲角钢的一端夹紧在台虎钳上。图3-19角钢弯曲的矫正图3-18角钢的变形步骤4：用呆扳手夹住角钢另一端的直角边，用力使角钢沿相反的方向扭转，并稍微超过角钢的正常状态。如图3-20所示。步骤5：反复几次基本消除角钢的扭曲变形。（12）圆钢变形的矫正：如图3-21所示。圆钢多为弯曲变形，其矫直只需将圆钢放置于平台上，使凸起处向上，用适当的中间锤置于圆钢的凸起处，然后敲击中间锤的顶部进行矫正。图3-20角钢扭曲的矫正图3-21圆钢变形的矫正（13）焊接件的矫正：◆L形焊接件角度的矫正矫正方法：图3-22所示为由两根角钢垂直地焊在一起构成的L形焊接件，冷却后焊接角度会发生变化。◆矩形框架的矫正矫正方法：如图3-23所示为矩形焊接件。框架AD与BC边出现双边弯曲现象时，可将框架立于平台上，外弯边AD朝上，BC边两端垫上垫板，捶击凸起点E如果四边都略有弯曲，可分别向外或向内捶击凸起处。图3-23矩形框架的弯曲矫正图3-22L形焊接件角度的矫正当尺寸误差不太大时，把框架竖起来，捶击较长一边的端头，使其总长缩短。如∠B和∠D小于90°，采用图3-24所示的方法，捶击B点使其扩展。二、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。图3-24矩形框架的弯曲矫正1、钣金件的机械整平：◆操作要求（1）正确使用辊子式整平机；（2）按照要求将变形钣金件整平；（3）操作时，不得将手放在辊子周边。◆操作步骤（1）金属板料的机械整平：整平方法：如图3-25所示，轴辊的间隙根据板厚进行调节。矫正的质量取决于辊子的精度。图3-25金属板料的机械整平（2）滚压已预先成型的工件：滚压方法：如图3-26所示，首先将工件下面的辊子换成较工件之上的辊子曲率略小的辊子，然后利用急松装置将底辊升起，同时将工件置于辊子之间，调整底轮的压力，使工件能在适度的压力之下在辊子间滑动。图3-26滚压已预先成型的工件注意：要全面滚压，以免局部延展伸长。要随时利用样板核对工件的曲率。将钣金件在一个方向依次滚压完后，再将工件调转90°，重复以上操作，滚压线路与原来方向交叉进行，如图3-27所示。（3）滚压平钣金件的波形皱纹：滚压方法：如图3-28所示，滚压时金属板移动的方向与原来移动的方向成对角线，压力保持均匀，并平稳地移动，以免再度造成波纹。图3-28滚压平钣金件的波形皱纹图3-27将钣金件转90°后滚压（4）大型钣金件的成型方法：成型方法：如图3-29所示，根据工件的要求在滚压大型钣金件时需要两个人把持工件，在滚压机上按以上描述依次前后移动。图3-29大型钣金件的成型方法三、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。金属材料具有热胀冷缩的特性。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。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。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，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，便松开卡子取出板料。图3-30加热方式图3-30加热方式（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。（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，再向凸起处围拢，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常见的钣金件手工制作工艺有弯曲、放边、收边、拔缘、拱曲、卷边、咬缝及制筋工艺。一、弯曲板料弯曲是钣金成型基本操作工艺，弯曲形式一般有两种，即角形弯折和弧形弯曲。1、角形弯折：板料角形弯折后出现平直的棱角。弯折前，板料根据零件形状划线下料，并在弯折处画出折弯线，一般折弯线画在折角内侧。如果零件尺寸不大，折弯工作可在台虎钳上进行。将板料夹持在台虎钳上，使折弯线恰好与钳口衬铁对齐，夹持力度合适。当弯折工件在钳口以上较长或板料较薄时，应用左手压住工件上部，用木锤在靠近弯曲部位轻轻敲打，如图3-33所示，如果敲打板料上方，易使板料翘曲变形。第二节钣金件手工制作工艺若板料在钳口以上部分较短，可用硬木垫在弯角处，再用力敲打硬木，如图3-34所示。如果钳口宽度较零件宽度小，可借助夹持工具完成，如图3-35所示。图3-34弯钳口上段较短的工作图3-33弯钳口上段较和的工作图3-35用角铁夹持弯直角弯成各种形状工件时，可借助木垫或金属垫等作辅助工具。（1）弯S形件。其操作顺序如图3-36所示。依画线夹持板料，弯成α角，然后将方衬垫垫入α角，再弯折β角。图3-36弯S形件的程序（2）弯n形件。如图3-37所示，先弯成α角，再用衬垫弯成β角，最后完成θ角。弯曲封闭的盒子时，其方法步骤与弯形件大致相同，最后夹在台钳上，使缺口朝上，再向内弯折成形。图3-37弯n形件的程序2、弧形弯曲：以圆柱面弯曲为例，首先在板料上画出若干与弯曲轴线平行的等分线。作为弯曲时的基准线，后用槽钢作为胎具，将板料从外端向内弯折。当钢板边缘接触时，将对接缝焊接几点。将零件在圆钢管上敲打成形，再将接缝焊牢。捶击时，应尽量使用木锤，以防板料变形，如图3-38所示。图3-38圆柱面的弯曲3、复杂形状工件的弯曲：如图3-39所示，用垫铁和手锤配合进行弯曲，一手持垫铁在工件背面垫托，垫铁的边缘要对准弯折线，另一手持手锤子从正面弯折线处敲击，边敲击边移动垫铁，循序渐进，使工件边缘逐渐形成弯曲。二、放边通过板料变薄而导致角形零件弯曲成型的方法叫放边，如图3-40。图3-40放边零件图3-39复杂形状工件的弯曲1、打薄放边：制造凹曲线弯边的零件，可用直角形材料在铁砧或平台上捶放直角料边缘，使边缘材料变薄、面积增大、弯边伸长。捶击时，注意握击力度，使靠近内缘的材料伸长较小，靠近直角料边缘的材料伸长较大，锤痕呈放射状均匀分布即可达到此目的。这样，直角料就逐渐被捶放成曲线弯边的零件，如图3-41所示。图3-41打薄放边三、收边收边的常用方法有用折皱钳起皱和搂弯收边这两种方法。1、用折皱钳起皱：步骤1：将零件折弯，如图3-42a所示。步骤2：校直直角料，使之平直。步骤3：用折皱钳使收缩边起皱褶，如图3-42b所示。步骤4：收缩边边缘长度减小，使角料呈圆弧形，如图3-42c所示。步骤5：放在铁砧上用铁锤敲平，如图3-42d所示。步骤6：锉削毛边。图3-42收边操作过程2、搂弯收边：如图3-43所示，将坯料夹在型胎上，用铝棒顶住毛坯，用木锤敲打顶住部分，使板料弯曲逐渐被收缩靠胎。四、拔缘在板料边缘，利用手工捶击弯曲成弯边的方法称为拔缘。拔缘主要针对环形板料边缘的弯曲，分为外拔