摘要：闡述了在實踐中對矯直設備及直（zhí）線度檢測過程中可能出（chū）現的缺陷及（jí）盲區，提出自己的見解與解決辦（bàn）法，為今後工作提供借鑒。

     矯直工（gōng）作指圓鋼棒材和模具扁鋼的矯直（zhí）及直線度檢測，以滿足工件熱處理調質前後兩次機械加工的（de）要求，最大限度降低材料切削量，提高材料利用（yòng）率。我公司是國內最早擁（yōng）有SXP-65型1400t臥式（shì）旋轉精鍛機和20m鍾罩式熱處理爐的公司，長期生產鑽鋌、方鑽（zuàn）杆、限動芯棒等超長工件，矯直工（gōng）作是生（shēng）產中的重要環節。投產初期擁有一台由第二（èr）重型機器廠仿前蘇聯生產（chǎn）15MN立式油壓矯直機（同（tóng）期生產兩台，第二重型機器自用一台（tái））。多年來隨（suí）著公司快速發展，先後與德國MAE公司、天津鍛壓機床廠、燕山大學、洛陽弘（hóng）洋公（gōng）司等單位合作生產引進多台設備，作（zuò）為這項工作的參與者，現將工作中的心得體會與大家分享（見圖1~圖3）。

       圖1 天津鍛壓機床廠10MN油壓矯直機（矯（jiǎo）直四方鑽（zuàn）杆）

       圖2 洛陽弘洋公司（sī）參與製造（zào）16MN油（yóu）壓矯直機（矯直限動芯棒）

       圖（tú）3 第二重型機器廠15MN矯直機（矯直鑽鋌）

     矯直相關設備

     壓力機與額定壓力的選擇由產品規格、性能範圍決定無異議。在理想（xiǎng）的矯直設備中兩錘砧（zhēn）墊鐵間距（jù）應可以自由調整，以適應不同規格、強度的變（biàn）形工（gōng）件。工件變形彎曲呈曲（qǔ）線，矯直施壓後呈直線，曲線長度大於直線長度，因（yīn）此施壓矯直時兩錘砧墊鐵受向（xiàng）外張力，產生位移。當墊（diàn）鐵用絲杠傳遞時絲（sī）杠會彎曲損壞，設計時應考慮。長工件在臥式爐加（jiā）熱調（diào）質，由於熱應力和組織應力雙重作用變形嚴重，矯直翻轉時隻（zhī）能同時使用兩個翻轉（zhuǎn）輪，超過兩個必定有一（yī）個起阻擋作用。對（duì）於翻轉輪和（hé）傳動輥，可設計多個但翻轉輪不可（kě）同步控，必須分別控製（zhì），工（gōng）作時根據工件長度和所處（chù）位置選擇最佳（jiā）兩輪使用。適合矯（jiǎo）直（zhí）工作的最小最大長度取決於傳動輥間距，最小長度大於輥距兩倍，小於兩倍工件會失控（kòng）落地，最大（dà）長（zhǎng）度取決於壓力機一側輥子總長。從理論上來講，工件總長（zhǎng）51%小於一側輥子總長即可，但考慮到安全性建議工件（jiàn）懸空量（liàng）不大於總長1/3。設計時考慮產品長度，合理（lǐ）設計輥數量（liàng）、間距，合理使用場地。
 

      矯直與檢測
 

     實際工作中（zhōng）矯（jiǎo）直與檢測是相（xiàng）輔（fǔ）相成、密不（bú）可分，檢測發現（xiàn）問題，矯（jiǎo）直（zhí）解（jiě）決（jué）問題，再檢測驗證結果滿足要求。

     傳統矯直工作是依靠裸（luǒ）眼觀測來進行，最後用劃針（百分表）來驗證。隨（suí）著公司快速發展與材料對矯直溫度要求，實現（xiàn）矯、檢同步和（hé）自動化控製一直是公司努力方向，直到引進（jìn）德國MAE公司生產15MN自動矯直機（見圖4）才得以實現。該設備雖然采用了電子（zǐ）測距、伺服電動機、傳感器實現計算機全程（chéng）控製，最大工件達28m，但對工件變形量要求在40mm以下，其（qí）傳感器所測（cè）量采集的依然是變形工件在旋轉過程中偏離軸線（xiàn）部分的起（qǐ）伏和跳（tiào）動，相當於劃針（百分表），矯直原理是樸素原始的。用劃針（zhēn）檢測是點檢測，在長工件（jiàn）上任選（xuǎn）幾點正好檢測到最大彎（wān）曲點是小概（gài）率，需要多點交叉（chā）檢測。

     德（dé）國MAE公（gōng）司全自動矯直機用工件的快速連續翻轉和縱向（xiàng）高速往返運（yùn）動來彌補（bǔ）。同時（shí）點檢測也會對矯直（zhí）產生誤導的趨勢，稍加（jiā）彎曲整體就偏離軸線都需矯直，實際隻需矯直兩關節處（chù）。工件變形是三（sān）維空間（jiān）的（de）彎曲（qǔ）翹起，平麵展示僅代表傾向與趨勢。如（rú）圖5所示，當工件以A、B 兩點為軸線（置於（yú）翻料機上（shàng））時，工件整體（tǐ）都（dōu）偏離軸線都需施壓（yā）矯直，實際上隻需矯C、D兩點即可。這也是德國（guó）MAE公司對工件原始變形量有要求的原因，工件變形越大，不良效果的趨勢越大。加壓矯直時若壓力過大造成工件反向變形彎曲，要隨即將工件翻轉180°加壓矯直確保（bǎo）各（gè）受力點和最大變形點重合，避免出現小公差內的波（bō）峰波穀現象。實際生產中更多采用裸眼觀測達到一定範圍後，再使用劃（huá）針檢測矯直，第一點（diǎn）選在距工件端（duān）部（bù）0.5m處，以後每隔1m檢測（cè）一點進行矯（jiǎo）直，合格後再返回（huí）前一點複檢複（fù）矯，確（què）保有足夠量重（chóng）合。確保（bǎo）A、C、D和C、D、B分別在一直線上（shàng）則A 、B 、C 、D 在同一直線上。空心管矯直（zhí）主要（yào）是避免壓扁形成橢圓和局部凹陷破壞現象（xiàng）。

      圖4 德國MAE公司15MN精校機C型結構壓機與傳統三梁四柱式（shì）

     長期實踐認為可壓矯的條件為工件（jiàn）壁厚和內孔直徑比大於1:10時可進行，但兩支點（錘砧）間距要大於工件外徑8倍，錘頭不可接近錘砧形（xíng）成（chéng）剪切（qiē）。台階軸矯直主要是指汽輪機主軸之類的多台階長軸，采用“先兩端後中間（jiān）”的對稱式矯直，克服檢測（cè）的不足（zú），提高效率。厚壁管內孔定位的矯直需要在工件兩端放置反光板（bǎn），觀測（cè）內孔明暗光差來進行。如圖6所示（shì），B點凸起（qǐ）阻擋會反射成亮點，A 點凹（āo）陷光源照射不到形成暗點，判斷彎曲部位施壓矯直。
 

      最終（zhōng）檢測

     （1）用劃針檢測 第一點選在距端部0.5m處，以後每隔（gé）1m檢一點，最大限度接近最大彎曲變形點，條件允許時盡可能將工件兩端置於翻轉輪上，否則可（kě）能（néng）造成不準確。如圖（tú）7所（suǒ）示，當A、B 兩（liǎng）點置於翻轉輪（即以AB 為軸線）檢測最大（dà）形變量（liàng）為L 1（E點）；當C 、D 兩點置於翻轉輪上（即以CD為軸線）檢（jiǎn）測則E 點變形量為（wéi）L 2，B 點變形量為L 3；顯然L 2、L 3均小於L 1、沒有反映工件真實變形量。

     當（dāng）工件變形不在一個方向（xiàng）形成波峰波穀（俗（sú）稱“S”彎）時，如圖8所示，當翻轉輪置於A 、B 兩點（即以AB 為軸線）時，C 、D 兩點變形分別（bié）為L 1、L2，當翻轉輪置於C、B兩點（即以CB為軸線）時在A 、D 兩點變（biàn）形均大於L 1、L 2。深（shēn）孔鑽床夾位不在工件兩端易出現類似現象。

      （2）拉線（xiàn） 圓鋼應置於長度相當平台，線繩置於工件兩端垂直切線的切點盡可（kě）能拉直。對稱（chēng）相隔90°拉（lā）四麵（miàn），線繩與（yǔ）工件最大（dà）距離（lí）即為最大變形量；對模具扁（biǎn）鋼（gāng）平麵檢測可在（zài）兩端放等高磁鐵（或機加（jiā）件）線繩與工件不接觸，線繩與工件距離與磁鐵（機加件）高度差即為變形量。對帶錐（zhuī）度或三角的工件拉其（qí）中線，中線到兩邊輪廓線距離差的一半即為變形量。