矫正、弯形、铆接、锡焊本章学习要点1.掌握矫正的有关知识及基本操作技能。2.掌握弯形的有关知识及基本操作技能。3.掌握铆接的相关知识,包括种类、铆道、铆钉尺寸的计算及铆接方法。4.了解锡焊工具、焊料、焊剂,掌握锡焊的基本操作方法。矫正3.1.1矫正概述矫正:是通过外力作用,消除材料或制件的不平、不直、弯曲、翘曲等缺陷的加工方法。缺陷产生原因:残余应力;运输和存放管理等处理不当。注:矫正是针对塑性变形而言的,所以只有对塑性好的材料才能进行矫正。矫正的分类:1.按被矫正工件时的温度分类:冷矫正:常温条件下,矫正塑性较好、变形不严重的金属材料。热矫正:变形十分严重或脆性较大以及长期露天存放而生锈的金属板材和型材,加热到700~1000℃的高温2.按矫正时产生矫正力的方法还可分为手工矫正、机械矫正、火焰矫正及高频热点矫正。手工矫正是在平板、铁砧或台虎钳上用手锤等工具进行操作,矫正时一般采用锤击、弯曲和伸张等方法进行。手工矫正的工具1.平板、铁砧和台虎钳平板、铁砧和台虎钳是矫正板材和型材的基座。一般材料的矫正,通常使用钳工手锤和方头手锤3.抽条和拍板抽条是采用由条状薄板料弯成的简易手工工具来抽打面积较大的板料,拍板是用由质地较硬的檀木制成的专用工具来敲打板料。如图8-2所示。图8-2抽条4.螺旋压力工具螺旋压力工具适用于矫正较大的轴类零件或棒料。如图所示。5.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。用螺旋压力工具矫正轴类零件手工矫正方法定义:采用锤击的方法或利用一些简单的工具、设备来进行矫正所用工具:锤子(铜锤、木锤和橡胶锤)、平台(用来支承矫正的钢材和工件的基本设备)、台虎钳和V形块等。矫正方法:延展法、扭转法、弯形法和伸张法。1.延展法金属薄板最容易产生中部凸凹、边缘呈波浪形以及扭曲等变形,可采用延展法进行矫正,如图8-4所示。图8-4中间凸起薄板的矫正如果薄板四周呈波浪形,说明板料四周变薄而延长了。如图所示,锤击点应从四周向中间,按图中箭头所示方向,密度逐渐变稀,力量逐渐减小,经反复多次锤打使板料达到平整。边缘成波浪形薄板的矫正2.扭转法扭转法是用来矫正条料扭曲变形的。图8-6所示为扁钢扭曲的矫正。图8-7所示为角钢扭曲的矫正方法。图8-6扁钢扭曲的矫正图8-7角钢扭曲的矫正3.弯形法定义:弯形法是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,如图8-8所示。直径大的棒料和较厚的条料采用压力机械校正。图8-8扁钢弯曲的矫正4.伸张法定义:伸张法是用来矫正各种细长线材的。方法:只要将线材一头固定,然后在固定处开始,将弯曲线材绕圆木一周,捏紧圆木向后拉,使线材在拉力作用下绕过圆木而得到伸长矫正,如图8-9所示。图8-9用伸张法矫正线材弯形弯形概述概述:是指将原来平直的坯料弯成所需形状的加工方法。适用范围:只有塑性较好的材料才能进行弯形。图1钢板弯形前后的情况图(a)为弯形前的钢板,图(b)是弯形后的情况。钢板弯形后外层材料伸长(图(b)中e-e和d-d),内层材料缩短(图(b)中a-a和b-b),中间有一层材料(图(b)中c-c)弯形后长度不变,称为中性层。弯形工件越靠近材料表面,金属的变形越严重,也就越容易出现拉裂或压裂现象。相同材料的弯形,工件外层材料变形的大小取决于工件的弯形半径。通常材料的弯形半径大于2倍材料厚度(该半径称为临界半径)弯形毛坯长度的计算工件弯形后,只有中性层长度不变,因此计算弯形毛坯长度时,可以按中性层的长度来计算。当材料厚度不变时,弯形半径越大,变形越小,中性层位置就越接近材料厚度的几何中心。如果材料弯形半径不变,材料厚度越小,变形越小,中性层就越接近材料厚度的几何中心。在不同弯形形状的情况下,中性层位置是不同的,如图8-11所示。图3-1弯形时中性层的位置表3-1为中性层位系数x0的数值。从表中r/t的值可知,当内弯形半径r≥16t时,中性层在材料的中间(即中性层与几何中心重合)。在一般情况下,为简化计算,当r/t≥8时,可按x0=0.5进行计算。表8-1弯形中性层位系数x0r/t0.250.50.812345678101214≥16x00.20.250.30.350.370.40.410.430.440.450.460.470.480.490.5图3-2所示的是几种常见的弯形形式,其中图3-2(a)~图3-2(c)所示为内边带圆弧的制件,图3-2(d)为内边不带圆弧的直角制件。图3-2常见的弯形形式图3弯形角内边成直角不带圆弧的弯形制件,求其毛坯长度时,可按弯形前后毛坯体积不变的原理,一般采用如下经验公式计算:A=0.5t内边带圆弧的制件,其毛坯长度等于直线部分(不变形部分)和圆弧部分(弯形部分)中性层长度之和。圆弧部分的中性层长度可按下式计算:A=π(r+x0t)α/180°【例1】已知图3-2(c)所示制件的弯形角α=120°,内弯形半径r=16mm,材料厚度t=4mm,边长l1=50mm,l2=100mm,求毛坯总长度L。解:r/t=16/4=4,查表8-1得x0=0.41,则L=l1+l2+A=l1+l2+π(r+x0t)120°/180°=50+100+3.14×(16+0.41×4)120°/180°=186.93mm例2:用¢6mm圆钢弯成外径48mm的圆环,求圆环的落料长度A=π(r+X0t)a/180°2、弯形的方法§3—5矫正与弯形弯形冷弯在常温下弯形叫~。≤5mm可以冷弯热弯加热后再弯形叫~。>5mm的棒料或管子1)板料弯形材料不大可直接在台虎上进行操作2)管子弯形:直径在12mm以下可以用冷弯,直径在12mm以上要采用热弯形,且弯形的临界半径是管子直径的4倍以上,管内还要灌满灌实干沙,两端用木头塞紧焊缝要中性层上,否则会开裂。(无缝钢管就任意摆放)冷弯在常温下弯形叫~。≤5mm可以冷弯2、弯形的方法弯形热弯加热后再弯形叫~。>5mm的棒料或管子1)板料弯形材料不大可直接在台虎上进行操作2)管子弯形:直径在12mm以下可以用冷弯,直径在12mm以上要采用热弯形,且弯形的临界半径是管子直径的4倍以上,管内还要灌满灌实干沙,两端用木头塞紧焊缝要中性层上,否则会开裂。(无缝钢管就任意摆放)钳工工艺学旧课复习管子弯形:弯形:将坯料(如板料、条料或管子)弯成所需要的形状的加工方法弯形的方法:冷弯:在常温下弯形(直径小于12mm的管料及厚度小于4mm的板料)热弯:加热后弯形(直径大于12mm及厚度大于4mm的板料)有缝钢管的弯法:导入新课:铆接铆接概述铆接:借助于铆钉将两个或两个以上的工件或零件连接为一个整体。1.铆接过程如图所示,铆接的过程是将铆钉插入被铆接工件的孔内,用工具连续锤击或用压力机压缩铆钉杆端,使铆钉充满钉孔并形成铆钉头。图铆接过程1—铆钉杆;2—铆合头;3—铆钉原头2.铆接种类(1)按连接结构的使用要求分类①活动铆接—结合部分可以相互转动,如钢丝钳、划规、剪刀等工具的铆接。②固定铆接—它所结合的部位是固定不动的。强固铆接:桥梁、车辆、起重机紧密铆接:只能承受很小的均匀压力,但要求接缝处非常严密以防渗漏,(低压容器气筒、水箱、油箱)强密铆接:承受压力大,接缝非常严密,(如锅炉、高压容器)(2)按铆接方法分类①冷铆—不需加热;直径在8mm以下②热铆—直径大于8mm的钢铆钉。多用热铆(将整个铆钉加热到一定温度)。铆接时铆钉孔直径应放大0.5-1mm,使铆钉在热态时容易插入。③混合铆—铆钉的铆合头端部加热,以避免铆接时铆钉杆的弯曲,适用于细长的铆钉3.铆钉(1)铆钉种类①按铆钉形状—平头、半圆头、沉头、半圆沉头、管状空心和皮带铆钉等。②按铆钉材料—钢铆钉、铜铆钉和铝铆钉等几种。铆钉的形状(2)铆钉标记一般要标出直径、长度和国家标准序号。铆接工具:手工铆接工具除锤子,还有压紧冲头、罩模、顶模等罩模:镦出完整的铆合头顶模:铆接时顶出铆钉原头,有利于铆接又不损坏铆钉原头4.铆接件的接合、铆道及铆距(1)铆接件的接合搭接连接—把一块钢板搭在另一块钢板上进行铆接对接连接—将两块钢板置于同一平面,利用盖板进行铆接角接连接—即将两块钢板互相垂直或组成一定角度进行铆接图8-15搭接连接图8-16对接连接角接连接(2)铆道铆道是铆钉的排列形式。根据铆接强度和密封的要求,铆钉的排列形式有单排、双排和多排等,如图所示。铆钉的排列形式(3)铆距铆钉与铆钉间或铆钉与铆接板边缘的距离。三种隐蔽性的损坏情况:即沿铆钉中心线被拉断、铆钉被剪切断裂及孔壁被铆钉压坏。注:故按照结构和工艺的要求,对铆钉的排列距离应有一定的规定。如铆钉并列排列时,铆距为t≥3d(d为铆钉直径)。铆钉中心到铆接板边缘的距离,当铆钉孔是钻孔时,约为1.5d;当铆钉孔是冲孔时,约为2.5d。5、铆钉直径、长度及通孔直径的确定1.铆钉直径—与被连接板的厚度、连接形式以及被连接板的材料等多种因素有关(查表修正)2.铆钉长度—3.通孔直径—如果孔径过小,会使铆钉插入困难;如果孔径过大,铆合后的工件容易松动(查表3-25)板料厚度不相同时铆钉直径等于最小板厚的1.8倍板料厚度相同时铆钉直径等于板厚的1.8倍半圆头铆钉杆长度L=δ+(1.25~1.5)dδ-被接件的总厚度d-铆钉直径沉头铆钉杆长度L=δ+(0.8~1.2)dδ-被接件的总厚度d-铆钉直径【例】用沉头铆钉搭接连接2mm厚和5mm厚的两块钢板,如何选择铆钉直径、长度及通孔直径?解:d=1.8t=1.8×2=3.6mm按表8-3圆整后,取d=4mm,则L铆合头=(0.8~1.2)×d=(0.8~1.2)×4=3.2~4.8mmL总厚=2+5=7mmL=L铆合头+L总厚=10.2~11.8mm铆钉通孔直径在精装配时为4.1mm,在粗装配时为4.5mm。练习题:用沉头铆钉铆接两块厚度为4mm的钢板,试确定铆钉直径、长度和粗、精装配时通孔的直径。6、铆接方法按铆接方法的不同,可将铆接分为钳工常用的铆接多为冷铆。冷铆时,铆钉不需加热,在常温下用手工或机器直接镦出铆合头。1.半圆头铆钉的铆接图8-19半圆头铆钉的铆接过程冷铆热铆2.沉头铆钉的铆接沉头铆钉的铆接有两种:①用现成的沉头铆钉铆接②用圆钢按铆钉长度的确定方法,留出两端铆合头部分后截断作为铆钉。图8-20所示的步骤进行。图8-20沉头铆钉的铆接过程3.空心铆钉的铆接空心铆钉的铆接可按以下步骤进行:(1)把板料互相贴合。(2)划线钻孔,孔口倒角。(3)插入铆钉。(4)用样冲冲压,使铆钉孔口张开,与板料孔口贴紧图8-21a。(5)用特制冲头将翻开的铆钉孔口与工件孔口贴平图8-21b。图8-21空心铆钉的铆接过程铆钉的拆卸方法1.半圆头铆钉的拆卸①直径小的铆钉—可用凿子、砂轮或锉刀将一端铆钉头加工掉、修平,再用小于铆钉直径的冲子将铆钉冲出。②直径大的铆钉—可用上述方法在铆钉半圆头上加工出一个小平面,然后用样冲冲出中心,再用小于铆钉直径1mm的钻头将铆钉头钻掉,用小于孔径的冲头冲出铆钉。2.沉头铆钉的拆卸拆卸沉头铆钉时,可用样冲在铆钉头上冲个中心孔,再用小于铆钉直径1mm的钻头将铆钉头钻掉,然后用小于孔径的冲头将铆钉冲出。作业:习题册锡焊定义:常用的一种连接方法。锡焊时,工件材料不熔化,只是焊料受热熔化,利用熔化状态的填充金属将工件连接起来。与熔焊的不同点:是被焊金属边缘并不熔化。锡焊时,由于被焊金属和焊料之间分子的相互扩散,使锡原子和被焊金属的交接处形成合金层,从而形成牢固的焊接点。主要优点:主体金属不产生变形,设备简单、操作方便,大部分金属及合金都可以进行锡焊。锡焊工具烙铁、烘炉、喷灯其中—烙铁是最主要的锡焊工具,分为烙铁焊头用紫铜制成,端部呈楔形,用火炉或喷灯加热后能储存较大的热量,另一端固定在木柄(或铁柄)上