金属板材的拱曲：汽车维修钣金工的技术方法

金属板材的拱曲也称为锤拱，是钣金工将平板料通过锤击使板材的中间部分产生延展塑性变形，从而达到拱曲成所需形状的一种操作方法。锤拱在汽车修理时被广泛应用，例如汽车上的车身外蒙皮、翼子板、发动机罩等，都可以用锤拱的方法成型。

1.锤拱件下料尺寸的确定

锤拱件下料尺寸没有严格的计算标准，常采用实际比例法和近似计算法两种方法来确定。

（1）实际比例法 用纸按照实物或模胎的形状压成皱褶包裹在实物或模胎的表面，然后沿实物或模胎的边缘把纸剪下来，再按照纸的展开尺寸加上适当的余量便可得到拱曲零件的展开料尺寸。如果产品数量较多，必须对所得的尺寸经试做修改后取得毛料样板，才能进行大批下料。

（2）近似计算法 这种方法是按照零件展开形状进行计算的，如半圆形拱曲，它的展开形状是圆形，只要求出毛料的直径便可下料。其近似计算公式为

式中D——待下料的毛料直径；

d——实物半球形零件的直径。

这种方法是取近似值，未考虑锤拱时材料的伸展，成形后会比原型略大，可进行边缘修整。

2.锤拱操作方法

锤拱时可使用铁锤、木槌，凹陷的模块及顶杆、平台和铁砧等工具。

锤拱时要选用顶部为弧形且装柄处至锤顶较长的拱锤，还要选择废旧的中间带圆孔的零件作为垫铁，如汽车上齿轮套、盆齿轮，较大轴承外圈等。操作时把板料放到垫铁孔上，一手扶件，一手持锤，对于锤拱深度比较大，拱口直径有严格要求的零件，应该从着板料的中心开始，一锤挨着一锤，对着板料中心绕圈敲打。例如：制作直径为200mm的近似球形的半圆薄板工件，料厚为1.2mm。首先按公式，则1.414×200mm=282.8mm；然后按直径282.8mm放样下料。料径可放大为300mm，如图3-11所示。

在空心圆座上，一手扶件，一手持锤，从着板料的中心开始，一锤挨着一锤，对着板料中心绕圈敲打，如图3-12所示。锤击一圈后，锤击点向板料中心外围移动一个锤痕位置，依此方法，直到锤击遍及板料后再从已经成拱形板料的边缘重新开始，如果此时垫铁的内孔显得过大，应该移到内孔小的垫铁上继续锤击。锤击时要锤点间距要均匀，尽量使锤顶圆弧处落在板料上，以免板料出现裂痕。反复依次绕圈敲打（见图3-13），使工件弧形逐渐加深成形（见图3-14）。

图3-11 按要求下料

图3-12 对着板料中心绕圈敲打

图3-13 反复依次绕圈敲打

图3-14 弧形逐渐加深成形

有时，需要对翘曲部分进行加热收料操作，如图3-15所示；还可以对初步成形工件加以形面粗整，如图3-16所示。

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图3-15 翘曲部分的加热收料

图3-16 初步成形工件的形面粗整

当锤拱件已经到了大致合格的程度时，应在平台上进行修整，锤头与锤击部位和平台面放实后再锤击，不可使锤头与平台面敲空而增大拱件凹凸程度（见图3-17）。修整及消除拱件表面不平后（见图3-18）。再用锉刀挫光边缘毛刺和不整齐的地方。拱深较大的拱件不能在平台上修整，可在顶杆上进行修整。

图3-17 放实后再锤击

图3-18 修整及消除拱件表面不平

进一步对拱曲件的内外表面进行精细平整加工，如图3-19、图3-20所示。

图3-19 外表面的精细平整加工

图3-20 内表面的精细平整加工

最后对内外表面进行打磨抛光，如图3-21、图3-22所示。

图3-21 内面打磨抛光

图3-22 外面打磨抛光

像这种锤拱深度较大的或接近球形的零件，在锤拱过程中，如发现有冷作硬化现象，也应立即进行退火消除冷作硬化后，再进行操作，以免产生裂纹；对于不慎锤击时产生的裂纹，必须进行补焊，可用低碳钢焊丝作焊条，焊后修磨焊道增高处，使其只略高于其他部位且圆滑过渡，然后可继续锤拱。

对于拱形要求比较严格的零件，可以先在金属板上制作型胎，然后在型胎上锤拱。操作时将板料边沿放在型胎上，用圆弧锤顶进行锤击，首先从板料边缘开始，逐渐向中心锤击，锤拱作业不能急，一次不能锤得太深，而且用力要均匀。对于拱形要求比较复杂的零件，可以分成几部分来完成，然后焊接成整体，焊后再进行修整。

对于锤拱深度不大，拱口直径要求不高，类似于盘形的零件，应该采用从板料的外围开始，一锤挨着一锤，对着板料中心绕圈敲打。操作步骤和方法，除了中心与外围起锤不同外，其余基本相同。