一、冷冲压工艺矫正模具变形的方法

金属材料在受力时能够产生显著的变形而不破裂。当外力超过材料的屈服极限后，开始塑性变形；如果再加大外力至超过材料的极限强度，便开始断裂。冷冲压就是利用金属的这种性质，使材料断裂或变形，从而得到所需形状和精度要求的制件。我们在修复模具时，就常采用上述原理和工艺。

1. 采用机械压力挤压矫正

1.1 有中小型液压机的机械压机的杆厂，可在压机上进行矫正弯曲变形。

1.2 一般杆厂可自制设备。如图1所示土平台，这种设备价格低，制造工艺简便，各杆厂均有条件制造，该设备既可用于检测检验，又可用于紧固模具。如装上图2（a）所示的手动压机或图2（b）所示千斤顶压机装置，则可作压机使用。压机装置如装上滑轮，则能任意移动压力点的位置，提高矫正效率。

图1 土平台（上压机两用）示意图

土平台用36～40#工字钢焊接而成，它的平面度与水平位置的校正可用自准直仪、水平仪等测量仪器，亦可用土方以Φ12～Φ16透明塑料管注入清水校正，其精确度在总长范围内小于2mm。

（a）手动压机示意图 （b）千斤顶压机示意图

1-丝杆；2-螺母；3-上横梁；4-双立柱；5、9-上平台；6-下横梁；7-滑轮；8-钢结构下座；10-四立柱；11-50～100t千斤顶；12-钢结构上盖

1.3 采用压力矫正模具的变形比用火焰矫正的矫正区域大，因此，在确定检修工艺方案时应有所选择。进行压力矫正时，一般先矫两端分段模直线度，后矫中间段，具体需视模具的长度、变形情况而定。压力的大小视模具变形程度及其回弹性而定。

2. 手工矫正法

2.1 扳正法：是矫正扭曲的最好方法之一。

2.2 锤击法：通过锤击使金属板材延展，达到矫正的目的。

2.3 扇打法：用一个锤子击打变形的部位，而用另一个锤子抵住与锤击点位置的另一方，使锤击力集中在变形位置上，从而得到较好的矫正效果。

二、火焰加热工艺矫正模具变形

1. 基本知识

火焰矫正法是利用金属材料热膨胀的基本性能，对金属材料进行矫正。决定火焰矫正效果的因素有：（1）火焰加热的位置；（2）火焰加热的形状；（3）火焰加热的热量。不同的加热位置和加热形状可以矫正不同方向的变形；不同的加热热量则具有不同的矫正变形的能力。一般情况下，热量越大则矫正变形量也越大。

2. 热拱曲构件的收缩余量

热拱曲的基本原理（图3）是在毛料上进行三角A-B-C局部加热，加热部分受热后向各方膨胀，但由于这部分处于高温状态，机械性能降低，切向胀不出去，只能向厚度方向膨胀；冷却后（可用冷水冷却）三角形ABC本身又向里收缩，通过一胀一缩，便由ABC缩小成A’B’C’。

如把毛料的四周对称而又均匀地分区加热（加热区域尽量不要重复），那么毛料就会逐渐向里收缩，直至拱成预定的形状。当然，热拱曲零件不可能一次就收缩成形，它与零件的形状、拱曲的程度、加热点的多少、加热温度、材质等因素有关，一般情况下，加热点越多拱曲越厉害。要取得热拱曲各种零件的预定效果，还应在实际工作中探索规律、积累经验。

图3 热拱曲基本原理

3. 火焰矫正的加热形状

3.1 点状加热：用烤把在钢材上烤列圆点，圆点的数目可根据构件的特点和变形情况确定。

3.2 线状加热：将金属材料烤红一条线，进行线状加热时，烤把有三种移动形式：直线加热（火焰沿直线前进）、链状加热（火焰沿线圆圈式前进）、带状加热（火焰沿直线方向前进的同时作横向摇动）。

4. 火焰矫正加热用火焰

一般采用氧一乙炔中性火焰。气焊使用的可燃气体是乙炔，氧和乙炔混合燃烧的火焰即为氧一乙炔焰。

4.1 氧气：氧不能自燃但能助燃，它和乙炔混合燃烧时可产生大量的热。焊接用的氧气纯度应不低于98.5%。

4.2 乙炔：乙炔（C₂H₂）是一种有特殊气味的无色可燃气体，当压力超过1.5个大气压或温度高于300℃时，遇火就会爆炸，压力超过2个大气压则会自行爆炸。焊接用的乙炔由碳化钙（电石）与水作用而产生的，反应式为：CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂+C₂H₂↑

4.3 氧一乙炔焰的构造及性质：焊接火焰由氧与乙炔气体混合燃烧而形成，它由焰心、内焰和外焰三部分组成。

火焰内部为焰心、氧和乙炔的混合气体在焰心内部被加热至着火温度。在焰心的外层，乙炔分解成碳和氧气，分解形成的碳粒呈白热状态，发出强烈的白光，所以，焰心也是火焰中最明亮的部分，焰心最外层的温度为1000℃左右。

火焰中间部分为内焰，呈杏核形，为深蓝色。在此区域内，氧与乙炔发生第一阶段燃烧：2C+H₂+O₂→2CO+H₂，这一区域的温度最高，距内焰末端2～4mm处的温度可达3150℃，且CO及H₂能起还原作用，故气焊一般都在此区域进行。

火焰最外层称外焰，颜色由内向外逐渐由淡紫色变为橙黄色。这一区域的温度约为1200～2500℃。

根据氧和乙炔的比例不同，气焊火焰可分为中性焰（O₂:C₂H₂=1.1～1.2）、氧化焰（O₂:C₂H₂>1.2）、碳化焰（O₂:C₂H₂<1）三种，应用最广的为中性焰。模具的火焰矫正一般也都是中性焰。

火焰温度的高低主要与混合气体的成分有关，中性焰的构造及温度分布见图4。

图4 中性焰构造及温度分布图

火焰在横向断面的温度也是不同的，断面中心温度最高，越向边缘温度越低。

5. 火焰矫正加热温度色泽鉴别法（表1）。

色泽	温度（℃）	色泽	温度（℃）
暗中透出微亮	500～520	浅红色	900
暗褐色	600	橙黄色	960
红褐色	650	黄色	1000
暗樱红色	700	浅黄色	1050
樱红色	750	黄白色	1100
浅樱色	800	白色	1240～1400
红色	850

三、火焰加热工艺矫正模具变形的方法与示例

1. 根据模具检测情况确定检修方案

当钢结构变形量较大或呈弧形时，一般宜采用火焰矫正，其它情况下一般不用。

2. 确定矫正的顺序

根据模具结构的变形情况，一般先矫正点的变形（主要变形），后矫正局部变形（次要变形）；先矫正下部结构，后矫正上部结构。

3. 确定火焰矫正的位置及范围

4. 火焰矫正模具结构（构件与零件）变形实例

4.1 如模具产生凸大弧变形，可按A-B-C-D-E点顺序进行火焰矫正。由于模具是空腹圆筒形，矫正时上下模应分开进行。三角形加热位置多数在分模面两侧加强板与管壁处，因此，必须用两把焊距在两侧同时进行加热并同时冷却收缩，以防冷热不均产生局部变形，造成模具扭曲。另外，加热量必须适当掌握，如果热量过大，热必造成收缩过大，使模具向相反方向变形。

4.2 在模具两端或中间适当位置采用紧固或顶压后施工，能使矫正效果更好。同样，在采用压力机械矫正模具变形时，可以结合火焰加热法同时进行矫正工作。

4.3 如模具加强板、纵横筋板等发生扭曲变形，则采用手工矫正法为佳。

4.4 需要焊接或补焊工序，均在矫正工序前进行，但分段模连接处的管内壁接缝，连接法兰的外接角缝的焊缝，可在最后焊接磨平。