2.2.10 弯形
将原来平直的板料或型材弯成所需形状的加工方法叫做弯形。
弯形是使材料产生塑性变形，所以只有塑性好的材料才能进行弯形。如图2-127（a）所示为弯形前的钢板，如图2-127（b）所示为钢板弯形后的情况。它的外层材料伸长（图中e—e与d—d），内层材料缩短（图中a—a与b—b）而中间一层材料（图中c—c）在弯形后的长度保持不变，这一层叫中性层。材料弯曲部分的断面，虽然因为发生拉伸和压缩，使它产生变形，但其断面面积保持不变。
图2-127 钢板弯形前后的情况
由于工件在弯形后，中性层的长度不变，所以，在计算弯曲工件的毛坯长度时，可按中性层的长度计算。在通常情况下，工件弯形后，中性层不在材料的正中，而是偏向内层材料的一边。经实验证明，中性层的位置，与材料的弯曲半径r及材料厚度t有关。
在材料弯曲过程中，其变形大小与以下因素有关，如图2-128所示。
图2-128 弯曲半径和弯曲角
①r/t比值越小，变形越大；而反之，则r/t比值越大，变形越小。
②弯曲角α越小，变形越小；而反之，则弯曲角α越大，变形越大。
由此可见，当材料厚度不变，弯曲半径越大，变形就越小，而中性层越接近材料厚度的中间。若弯曲半径小，材料厚度越小，而中性层也就越接近材料厚度的中间。
所以在不同的弯曲情况下，中性层的位置是不同的，如图2-129所示。
图2-129 弯曲时中性层的位置
弯形方法分为冷弯与热弯两种。冷弯指的是材料在常温下进行的弯形，它适合于材料厚度小于5mm的钢材。热弯指的是材料在预热后进行的弯形。根据加工方法，弯形分为手工弯形与机械弯形两种。
（1）板料弯形
①手工弯形举例。卷边在板料的一端画出两条卷边线，L=2.5d与L1=（1/4～1/3）L，然后按照如图2-130所示的步骤进行弯形。
图2-130 薄板料卷边方法
按如图2-130（a）所示将板料放到平台上，露出L1长并弯成90°。
按如图2-130（b）、（c）所示边向外伸料边弯曲，直至L长为止。
按如图2-130（d）所示翻转板料，敲打卷边向里扣。
按如图2-130（e）所示把合适的铁丝放入卷边内，边放边锤扣。
按如图2-130（f）所示将板料翻转，接口靠紧平台缘角，轻敲接口咬紧。
如图2-131所示，咬缝基本类型有5种，与弯形操作方法基本差不多，下料留出咬缝量：缝宽×扣数。操作时应依据咬缝种类留余量，绝不可以搞平均。一弯一翻作好扣，二板扣合再压紧，边部敲凹防松脱，如图2-132所示。
图2-131 咬缝的种类
图2-132 咬缝操作过程
弯直角工件：
尺寸较小、形状简单的工件，可以在台虎钳上夹持弯制直角，如图2-133所示；
图2-133 板料直角弯形方法
当工件弯曲部位的长度大于钳口长度时，可以在带T形槽平板上弯制直角，如图2-134所示。
图2-134 较大板料弯形方法
弯多个直角形工件，如图2-135所示：
图2-135 多直角形工件弯形方法
按画线将板料夹入台虎钳的两块角衬内，弯成A角，如图2-135（a）所示；
再用衬垫①（木制垫或者金属垫）弯成B角，如图2-135（b）所示；
最后再用衬垫②弯成C角，如图2-135（c）所示。
弯制如图2-136所示的圆弧形工件方法：
图2-136 圆弧形工件弯形方法（一）
先在材料上画好弯曲处位置线，依线夹在台虎钳的两块角铁衬垫里，如图2-136（a）所示；
用方头锤子的窄头锤击，按照如图2-136（a）～（c）三步所示基本弯曲成形；
最后在半圆模上修整圆弧直至合格，如图2-136（d）所示。
如图2-137所示的圆弧形工件弯制方法：
图2-137 圆弧形工件弯形方法（二）
先将圆弧中心线和两端转角弯曲线Q画出，如图2-137（a）所示；
沿着圆弧中心线R将板料夹紧在钳口上弯形，如图2-137（b）所示；
把心轴的轴线方向与板料弯形线Q对正，并且夹紧在钳口上，应使钳口作用点P与心轴圆心O在一直线上，并且使心轴的上表面略高于钳口平面，将a脚沿心轴弯形，使其紧贴在心轴表面上，如图2-137（c）所示；
翻转板料，重复以上操作过程，将b脚沿心轴弯形，最后使a、b脚平行，如图2-137（d）所示。
圆弧和角度结合的工件弯形，如图2-138所示：
图2-138 圆弧和角度结合工件弯形方法
先在板料上画弯形线，如图2-138（a）所示，并加工好两端的圆弧及孔；
按照画线将工件夹在台虎钳的衬垫内，如图2-138（b）所示，先弯好两端1、2两处；
最后如图2-138（c）所示，在圆钢上弯工件的圆弧。
②机械弯形。常用机械弯形方法及适用范围见表2-14。
表2-14 常用弯曲方法及适用范围
③常用板材最小弯曲半径见表2-15。
表2-15 常用板材最小弯曲半径
（2）角钢弯形
①角钢作角度弯形。角钢角度弯形有3种，如图2-139所示。大于90°的弯曲程度比较小；等于90°的弯曲程度中等；而小于90°的弯曲程度大。
图2-139 角钢角度弯形的形式
如图2-140所示为弯形步骤：
图2-140 角钢作角度弯形方法
计算锯切角α大小；
画线锯切α角槽，锯切时应确保α/2角的对称。
两边要平整，必要时可以锉平。V尖角处要清根，防止弯完了合不严实，如图2-140（a）所示。
弯形通常可夹在台虎钳上进行；边弯曲边锤打弯曲处，如图2-140（b）所示，口角越小，弯作中锤打越要密些，力大点。对退火、正火处理的角钢弯作过程可以适当快些，未作过处理的角钢，弯曲中要密打弯曲处，避免裂纹。
②角钢作弯圆。角钢的弯圆分为角钢边向里弯圆与向外弯圆两种。通常需要一个与弯曲圆弧一致的弯形工具配合弯作，在必要时也可采用局部加热弯作。
如图2-141所示为角钢边向里弯圆：将角钢a处同型胎工具夹紧；敲打b处使之贴靠型胎工具，并夹紧；均匀敲打c处，使c处平整。
图2-141 角钢边向里弯圆方法
如图2-142所示为角钢边向外弯圆：将角钢a'处同型胎工具夹紧；敲打b'处使之贴靠型胎工具，并夹紧；均匀敲打c'处，避免c'翘起，使c'处平整。
图2-142 角钢边向外弯圆方法
（3）管子弯形分冷弯与热弯两种
直径在12mm之下的管子可采用冷弯方法，而直径在12mm以上的管子则采用热弯。但是弯管的最小弯曲半径，必须大于管子直径的4倍。
管子直径大于10mm时，在弯形之前，必须在管内灌填充材料，见表2-16，两端用木塞塞紧，如图2-143所示。对于有焊缝的管子，弯形时必须将焊缝放在中性层位置上，如图2-144所示，防止弯形时焊缝裂开。
表2-16 弯曲管子时管内填充材料的选择
图2-143 管内灌砂及两端塞上木塞
图2-144 管子弯形时焊缝位置
①用手工冷弯管子。如图2-145所示，对直径比较小的铜管手工弯形时，应将铜管退火后，用手边弯作边整形，修整弯作产生的扁圆形状，使弯作圆弧光滑圆整。切记不可一次弯作过大的弯曲度，这样反而不易修整产生的变形。
图2-145 手工冷弯小直径铜管
钢管弯形如图2-146所示。首先应把管子装砂、封堵；并依据弯曲半径先固定定位柱，然后再固定别挡。
图2-146 钢管弯形
弯作时逐步弯作，把管子一个别挡一个别挡别进来，用铜锤锤打弯曲高处，也要锤打弯曲的侧面，用来纠正弯作时产生的扁圆形状。
热弯直径较大管子时，可在管子弯曲处加热之后，采用这种方法弯形。
②用弯管工具冷弯管子。冷弯小直径管通常在弯管工具上进行，如图2-147所示。弯管工具由底板、转盘、靠铁、钩子以及手柄等组成。转盘圆周上和靠铁侧面上有圆弧槽，圆弧槽根据所弯的管子直径而定（最大直径可达12mm）。当转盘与靠铁位置固定后（两者均可转动，靠铁不可移动）即可使用。使用时，将管子插入转盘和靠铁的圆弧槽中，钩子钩住管子，根据所需的弯曲位置，扳动手柄，使管子跟随手柄弯至所需角度。
图2-147 弯管工具