一汽大眾鈑金培訓(xùn)教材.ppt

一汽大眾鈑金培訓(xùn)教材 鈑金培訓(xùn) 1汽車的成長 4碰撞理論 6焊接技術(shù) 7鈑金件的替換 8車身校正 5表面件的修理 3鈑金工具 2車身的結(jié)構(gòu) 汽車的成長 整體式車身 汽車的發(fā)展史 汽車的成長 汽車的發(fā)展史 1概述 汽車工業(yè)為一綜合性工業(yè) 是以機(jī)械工業(yè)為主體而發(fā)展的 汽車是由一萬余件的零件裝配組合而成 為非常復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品 其構(gòu)造主要分為底盤與車身兩大部份 車身的制造 修理是以板金的壓造成形加工和焊接組合作業(yè)為主體 車身制造的板金加工為了配合大量生產(chǎn)時的組合作業(yè) 其車身各部分的板金零件有較詳細(xì)分割的傾向 且車身修理工作的作業(yè)內(nèi)容有很大的變化 需要相當(dāng)熟練的作業(yè)技巧才能勝任 因此 汽車板金技工必須熟悉汽車的分類 車身的型式 車身的構(gòu)造及車身的修理工作法等相關(guān)知識 1 1汽車的定義現(xiàn)代的汽車種類很多 其用途及構(gòu)造也是各色各樣 在道路法規(guī)中對汽車有一定的規(guī)定 也就是 汽車者 為使用本身裝備的原動機(jī)為動力在道路上不依軌道及電力架線行駛以載運(yùn)人員或貨物的車輛 包括曳引車及拖車 但是機(jī)器腳踏車除外 通常 一般概念是將汽車分為底盤及車身兩大主要部分 并包括汽車行駛所需的各種裝備在內(nèi) 所以汽車底盤是包括引擎 動力傳輸裝置 車軸及車輪 轉(zhuǎn)向操縱裝置 大梁 懸吊裝置及剎車系統(tǒng)等 而車身部分是包括整個車殼 車門 引擎蓋 行李箱蓋以及一些配件飾條等 近代的汽車尤其是小客車的車身構(gòu)造為整體式結(jié)構(gòu) 沒有顯著的大梁構(gòu)造者 我們通稱為整體式車身 汽車車身之變遷汽車是由許多人經(jīng)過長年代的不斷努力研究發(fā)展 集合世界各地科學(xué)家 工程師的精心杰作才有今日各式各樣快速度而且安全 豪乞 舒適的現(xiàn)代汽車 1 汽車最早是由馬車蛻變而來 以引擎代替了馬匹 因此早期汽車的車身構(gòu)造與馬車相似 為一種敞開式車身 而將座位 覆輪蓋 引擎以及引擎蓋等直接裝置在車架上 到了1900年代開始有箱型的車身被制造出來 此后汽車車身的設(shè)計開始有很大的變化 到了1914年左右 車窗 車頂 車門等都有顯著的改變 車身也朝向輕量化發(fā)展 不實用的裝備零件逐漸被改換除去 并且向大量生產(chǎn)的方向前進(jìn) 2 車身最早是用木材制成骨架外表釘上木板而制成的 木材的骨架構(gòu)造以橫向縱向構(gòu)件直角接合 其接合處再以L型或T型的金屬板補(bǔ)強(qiáng) 一直到1905年時才開始以鋼板 鋁板來包覆木骨的車身 從此車身的設(shè)計才有較大的進(jìn)步 因為木骨金屬板的車身可以不必再限制為平面型 可將木骨架制成曲線 外表覆以各種壓模壓造成形的各種曲面型狀的車身 3 到了1916年美國開始有全部使用鋼骨架及壓造成形鋼板組合的車身出現(xiàn) 此種結(jié)構(gòu)的汽車物美價廉 能適合大量生產(chǎn) 因此 物美價廉的汽車陸續(xù)在市場上出現(xiàn) 奠定了今日汽車普及的基礎(chǔ) 如圖所示 到了1920年左右與我們現(xiàn)在所見到根相似的汽車車身形狀已經(jīng)開始被做成 1917 4 車身外部之涂裝 最初是使用凡立水與磁漆 需要很長的干燥時間而且耐久性較差 容易退色 到了1924年左右 發(fā)展一種硝化纖維漆 lacquer 俗稱 拉卡 能在很短時間內(nèi)干燥 且色彩艷麗豐富 耐久力大增 為后來普遍使用之車身涂料 5 1920一1930年代車身的制造技術(shù)沒有顯著的進(jìn)步 都是采用車身架裝于車梁上的方式 一直到1930年代中葉 車身的設(shè)計才開始有飛躍的進(jìn)步 因為車速增高 而采用流線型的車身設(shè)計 為此流線型的車身型態(tài)其構(gòu)造都為全鋼制造 前后的擋風(fēng)玻璃 水箱罩柵板有很大的傾斜 覆輪蓋前后連接成一體 這樣的汽車已不再有車架上放置車身的感覺 而是車身整個成為一個整體的完美造形 1935 1940 如圖所示 此種形狀的車身需要有很大的單體模來將板金壓造成形以組合為漂亮的成品 此壓造技術(shù)和焊接技術(shù)的進(jìn)步 汽車車身的制造才能漸趨于完美 到了1940年曲面玻璃 塑膠制品開始應(yīng)用在汽車上 以及焊接等加工技術(shù)的進(jìn)步 使汽車車身的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了很大的改變 6 第二次世界大戰(zhàn)后 也就是在1947年左右汽車開始比戰(zhàn)前更進(jìn)一步的正式生產(chǎn) 并將航空機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)點應(yīng)用在汽車上 例如整體式構(gòu)造就是一個顯著的例子 采用強(qiáng)度大的車身 將引擎 車輪 懸吊等直接安裝在車身上 而將大梁省略掉 整體式構(gòu)造車身不僅強(qiáng)度大增 而且重量減輕使汽車之性能大為提高 接著在內(nèi)飾方面海棉材料 塑膠材料 人造纖維 涂料等年年進(jìn)步 汽車用材料不斷有新產(chǎn)品出現(xiàn) 使汽車工業(yè)更加突飛猛進(jìn) 1947 現(xiàn)代的汽車種類很多 也有種種不同的分類 一般均以引擎分類 使用性質(zhì) 形狀 引擎驅(qū)動車輪關(guān)系位置的不同來劃分 例如引擎種類 1蒸汽引擎汽車 2汽油引擎車 3柴油引擎車 4代用燃料汽車 5電動汽車 汽車用語 1 軸距 此項距離為汽車大小的基準(zhǔn)規(guī)格 系在空車狀態(tài)下以前軸中心至后軸中心間之水平距離表示 多軸者 以前軸或前軸組中心點與最后軸中心點之距離為準(zhǔn) 2 輪距 為左右輪胎中心線之距離 如后軸有一組車輪的以左右兩輪中間量起為準(zhǔn) 3 全車長 通常由前保險桿的前端至車尾保險桿的后端整個長度表示 普通大貨車不得超過11米 大客車不得超過12 2米 半拖車 包括曳引車 不得超過18米 全拖車 包括曳引車 總長不得超過20米 4 全車寬 汽車車身左右最大寬度 汽車全寬不得超過2 5公尺 5 車高 空車狀態(tài)時自地面至車身最高點之高度 汽車全高不得超過3 8米 但小型車不得超過全車寬之1 5倍 6 前 后 懸 自汽車的前 后 軸中心點至汽車最前 后 端之距離 但保險杠不計在內(nèi) 后懸客車不得超過軸距的百分之六十 貨車不得超過軸距的百分之五十 7 車輛重量 汽車于滿載燃料及冷卻水的狀態(tài)下 未搭載乘客及貨物時的重量 8 車輛總重量 車輛重量加上乘客及貨物重量為總重量 9 最大安定傾斜角度 空車狀態(tài)水平放置 向左方或右方開始傾斜直到車子開始發(fā)生傾覆時之最大角度 在安全規(guī)則上規(guī)定空車時的安定傾斜角度不得超過35度 10 最小回轉(zhuǎn)半徑 當(dāng)方向盤打到底時外側(cè)前輪輪胎中心在地上所行的弧的半徑即是 整體式車身 整體式車身 沒有大梁構(gòu)造的整體式車身是一般小型車上最多采用的 以許多的板金零件構(gòu)成的車身約有4000處電阻點焊 各個板金零件經(jīng)點焊組合成構(gòu)造體使車身全體具有強(qiáng)度 如圖所示 壓制車身零件所使用的鋼板 在不需受力很大的部位使用0 6mm左右厚的鋼板 需要強(qiáng)度大的部位使用較厚約為1 0mm厚的鋼板制成 極少有使用2 0mm厚度以上的鋼板 各個板金零件的強(qiáng)度可以利用壓造成形為各種斷面的形狀來獲得所需的剛性 如圖所示 因此板金零件在制造上 壓造成形技術(shù)上要求特別嚴(yán)格 由于鋼板的材質(zhì)和壓造技術(shù)的進(jìn)步 可以設(shè)計生產(chǎn)重量輕 堅固耐用 設(shè)計優(yōu)良的車身 整體式車身為一強(qiáng)固的整體 使能承受較大的荷重及沖擊 更減去了大梁部分 既減輕了車身的重量 又降低了其重心 使其更趨穩(wěn)定 此型車身多為箱型 其受外力的沖擊會分散到車身全部 同時它利用曲面可增大強(qiáng)度 而在懸吊及裝置引擎等應(yīng)力集中部分 可利用補(bǔ)強(qiáng)板 或裝上部分車梁 將其焊接于某一部位 以增大其強(qiáng)度 具有抗沖擊能力的整體式車身 現(xiàn)代高速公路的設(shè)備及維護(hù)方面都進(jìn)步了很多 車輛也進(jìn)入了高速行駛的時代 相對的增高了對車輛安全性能的要求 只有對能動的安全性 事故防止方面 要求是不夠的 必須也重視受動的安全性 車輛保護(hù)的方面 的要求 以致于每一個汽車制造廠都相當(dāng)注意安全車的研究開發(fā) 一 能動的安全 事故防止方面 能動的安全是一種車種在事故防止方面所需具備的 但是稱得上安全車的條件必須能夠滿足下列的數(shù)項要求 1 良好而安全的操縱性 2 受橫向側(cè)風(fēng)的影響小 3 很有效的剎車系統(tǒng) 而且兩個系統(tǒng)是獨(dú)立的 4 寬廣良好的視野 沒有略顯暗淡之處 5 不只是自己能看清楚而已 也必須具備有讓對方容易辨識的附屬裝備 如照明燈 指示器之類的東西 6 成為死角的范圍愈少愈好 7 具有乘坐舒適愉快的座椅 8 防止錯認(rèn)的儀表類 能動的安全不僅是安全性的一面 而且也是為了使減少碰撞的危險性 是新車的設(shè)計上所必須考慮的一些要項 二受動的安全 車輛保護(hù)的方面 受動的安全是保護(hù)乘員安全的方面 將事故發(fā)生時的影響盡可能的減少 故多數(shù)汽車制造廠所做的沖撞試驗 對安全的整體式車身的改良上有很大的貢獻(xiàn) 如圖所示 安全車身是在車身的前面及后面部份做成蛇腹的構(gòu)造 如圖所示 另一方面客室的部分能夠抵抗外來的沖擊 前面及后面部分制造蛇腹構(gòu)造的理由是當(dāng)車輛遭受碰撞時 只有在蛇腹構(gòu)造的部分吸收沖擊力而變形 也就是由車身前后來吸收碰撞之能量 使向著客室的沖擊影響可以減低至最少 確保駕駛者及乘客的安全 又安全車之車門內(nèi)部裝置強(qiáng)有力之防撞鋼管 以抵抗側(cè)向的碰撞 方向盤系統(tǒng)也經(jīng)過精心的安全設(shè)計 在承受極大之壓力下得以自行伸縮 折摺以消滅駕駛者在碰撞時的沖擊力 經(jīng)由各專門機(jī)構(gòu)的調(diào)查結(jié)果 在受碰撞等全部的損傷中64 一72 發(fā)生在車身的前面及后面部分 由這個調(diào)查結(jié)果來看 為了安全上的理論 在車身的前後部分須設(shè)計成蛇腹的緩沖部分來吸收沖擊的能量 圖所示為歐美的調(diào)查結(jié)果一車身前後左右部分遭受碰撞等損傷情形的百分率 安全車的保險桿設(shè)計成緩沖的機(jī)構(gòu)裝置使車輛在遭受碰撞時作彈性的動作 而將初期的沖擊力吸收之 如圖所示 安全車設(shè)計時最大的問題是車身重量的增加 則相對的也要增加引擎的馬力來配合之 結(jié)果是燃料費(fèi)的惡化和車輛價格的上升 所以在設(shè)計時 也將車重 容量 價格等和車身的安全機(jī)構(gòu)一起考慮 車身結(jié)構(gòu) 一般 車輛上人員所乘座的部分 就可稱作車身的本體 再裝上車門 引擎蓋 車窗及行李箱蓋等就可成為一個完整的車身了 以大貨車來說 其駕駛臺周圍要組成完整的車身 故成為獨(dú)立的中核 可分為外部構(gòu)造和內(nèi)部構(gòu)造 外部構(gòu)造當(dāng)然包括外板及外飾部分 而內(nèi)部構(gòu)造則包括了車身的車架強(qiáng)度部分 前護(hù)板 覆輪蓋 葉子板 水箱固定板 引擎蓋及覆輪蓋座 輪室蓋板 通風(fēng)箱 通風(fēng)柵板 下隔板 側(cè)隔板 上隔板 引擎蓋 12 前橫梁 13 前側(cè)梁 14 前懸吊橫梁 15 車頂板 16 車項前內(nèi)嵌板 17 車頂側(cè)內(nèi)嵌板 18 車頂板弓條 19 車頂后內(nèi)嵌板 20 前柱內(nèi)板 21 前柱板 22 儀表板嵌板 23 前底板總成 24 后底板總成 25 側(cè)梁護(hù)板 下護(hù)板 26 中柱 31 后托架總成 37 后座椅底板橫梁 27 后覆輪蓋 32 后座椅托板 38 后橫梁 后角板 33 行李箱蓋 39 行李箱側(cè)板 28 后輪室內(nèi)板 34 后板 40 備用輪夾具 29 后柱 35 備用輪胎室 30 后柱內(nèi)板 36 后側(cè)梁 若是附有大梁車架構(gòu)造的車身 前面部分的各板金零件必須以螺栓和螺帽將其與大梁組合 而整體式構(gòu)造車身除了覆輪蓋 引擎蓋等外板零件是由螺栓接合考外 其他各部分零件是以焊接組合而成的 如此 焊接零件多 修補(bǔ)時較麻煩是其缺點 但車身重量輕量化 且能提高整個車身的剛性是其優(yōu)點 前部車身構(gòu)造 車身底板在整體式構(gòu)造的場合 其各部分均為鋼板壓造成形后利用焊接組合成整體 結(jié)構(gòu)牢固 它的形狀對懸吊裝置 驅(qū)動裝置的影響很大 又工作性 修補(bǔ)性 防聲效果及對上部構(gòu)造的剛性等也因各個構(gòu)造的不同而有差異 底板構(gòu)造 如圖所示是側(cè)車身 側(cè)車身與前部車身 車頂板及底板側(cè)梁等結(jié)合而形成客室之側(cè)面 側(cè)車身之功能為車輛在行駛中能承受從底板傳來的種種荷重 并使分散到車身上都 以及防止車身產(chǎn)生前後 左右方向扭曲的現(xiàn)象 又能支持車門 確?？褪覂?nèi)的氣密 水密和駕駛者的視野 最重要的是要求其在車輛碰撞或翻覆時能確保客室空間的完整 避免乘員受到傷害 側(cè)車身構(gòu)造 鈑金工具 旅行車身的修理作業(yè) 必須充分了解車身的構(gòu)造及其相關(guān)知識 汽車依其制造廠商的不同 而具有其特色的構(gòu)造 依年份的不同構(gòu)造上也有些差異 因此當(dāng)各板金零件的分解修理時若不了解構(gòu)造的相關(guān)知識 就不能作正確的作業(yè) 汽車板金的修理作業(yè) 包括成型與整平兩種作業(yè) 這些手工作業(yè)要求精細(xì)的最後加工和修整 且必須十分平滑 所以要成為汽車板金作業(yè)的熟練技術(shù)員 必須對作業(yè)的各階段充分的熟悉 而車身修理作業(yè)的主要項目為變形及凹凸的修正作業(yè) 這需要種種手工具及其他矯正機(jī)器等工具 在本章謹(jǐn)先介紹三類車身板金手工具的種類和其使用方法 車身修理用鐵槌的大而平的面 可使鋼板表面所接受的打擊力擴(kuò)散于相當(dāng)廣大的面積上 這對平板作業(yè)時有效果 對于頂墊在板金背面而看不見的頂鐵 很難給予配合正確的槌擊 但鐵槌的打擊面大時 打擊的失誤減少 鐵槌的打擊面 其中央部分是平面的 而外周部分稍附圓弧以避免傷及板材 依作業(yè)來選擇適當(dāng)?shù)蔫F槌極為重要 通常需要具有大平面的鐵槌之外 尚需數(shù)種曲面的鐵槌 手頂鐵類手頂鐵有各式各樣的形狀和大小 一般常用的為標(biāo)準(zhǔn)型 作業(yè)者必須依修理部位的形狀選擇最適合考使用之 手頂鐵是頂墊 在板材的背面支持鐵槌的打擊力量 以具有鐵槌的三倍重量為適當(dāng) 撬棒類 撬棒是由鋼棒所制成 其一端或兩端被延展成平的形狀 有各式各樣的形式 平的部分使用于鋼板的彎曲部或凹下部分的修正 撬棒適用于板金面的內(nèi)側(cè)等狹窄而手頂鐵不易伸入的部位 而且可當(dāng)作手頂鐵在較大的部位將鐵槌的打擊力擴(kuò)散 鐵錘和手頂鐵的使用法一般在板金作業(yè)時 鐵槌和手項鐵的使用機(jī)會非常多 這兩種手工具是汽車板金工作者最基本的工具 使用這些簡單的手工具能夠用來將金屬板整平 修正變形 延展 或者是做各種形狀的東西 使用鐵槌和手頂織作業(yè)時 必須是能夠?qū)⑹治粘种ぞ呱旒鞍褰鹄飩?cè)的部位才可 也必須先將車身板金里面的防表材料和絕緣 隔音材料等物除去之 防表材料可以用熔劑剝離 而絕緣板可由板金外側(cè)加熱後除去 以加熱方法除去絕緣板時 因為粘結(jié)劑變軟化 可將其成塊的一片片取下來 利用手工具修整變形 如果鐵槌打擊在手頂鐵沒有頂?shù)降牡胤綍r 則可以矯正變形 也可以得到與折彎相同的效果 打擊處距離手頂鐵較遠(yuǎn)時 則整形或打彎的力量較為減弱 手頂鐵和鐵槌可以做很多的工作 將鐵槌和手頂鐵配合著作業(yè)上的需要交互的敲打 積工作的經(jīng)驗而能夠使技術(shù)成為熟練 車身板金凹入的整形順序是先檢查凹陷的程度和應(yīng)力分布的狀態(tài) 小的凹陷 應(yīng)力是由中心處擴(kuò)大 因而整形作業(yè)是由中心處開始向周圍擴(kuò)大 板金大凹陷部分的修正順序是 用手頂鐵由板金內(nèi)側(cè)向外頂出 使凹陷變淺 而後使用整平槌敲打凹陷周圍比原來板面為高凸的部分 此時鐵槌和手頂鐵的距離略遠(yuǎn) 交互著敲打此為 敲虛 的現(xiàn)象 將變形的范圍縮小并使變形量集中 最後再將此殘余的少部分凸起部打縮 此為 敲實 由內(nèi)側(cè)修正凹陷 手頂鐵的曲面要小于鋼板的曲面 大凹陷 修正寬廣的凹陷時 應(yīng)力在外側(cè)的兩端處 如圖所示 必須由外端向中央部分進(jìn)行修正作業(yè) 將鐵槌和手頂鐵一面敲打一面向中央移動整形之 汽車制造廠的板金零件是以壓床壓造成形的 被制造時產(chǎn)生殘留應(yīng)力 修正作業(yè)進(jìn)行中彈力被解放 而修理作業(yè)者必須利用這個鋼板本身的彈力特性來修正變形 依正確的作業(yè)順序 并且利用此彈力特性 能使整形作業(yè)迅速且節(jié)省工時 撬棒的使用法撬棒是用于修正車身某些不能使用手頂鐵的地方 有許多各種不同的形狀 修正凹陷時 因板金內(nèi)側(cè)的空間狹窄而不能使用手頂鐵 則以撬棒代替可得到許多的便利 撬棒也可以當(dāng)做手頂鐵使用 將撬棒自縫隙插入種種形狀的凹陷下或變形車身板金的內(nèi)側(cè)里 再以鐵槌敲打整平板面 同時也可用來分散鐵槌的打擊力 此時將撬棒墊在凹陷處或凸痕面上 鐵槌則敲打在撬捧上 形成間接的作用力 不僅使打擊的作用力分布變廣闊 也使油漆不致于被敲打剝落 車身板金銼刀之使用法 使用鐵槌和手頂鐵將板金變形修復(fù)後 接著是做表面的整平作業(yè) 首先使用銼刀 鐵刮刀和砂磨機(jī)將法膜除去 板金表面整形敲平後 以車身銼刀銼除一些小凸起處或者是用來幫助作業(yè)者能夠很容易的判別出細(xì)小的凹凸處 然後再以尖頭槌等工具將凹凸處消除 使用車身板金銼刀作業(yè)時 要成一適當(dāng)之角度而不是順著銼刀直行前進(jìn) 如果順著銼刀直進(jìn)的話 將會把板金面銼出凹痕 而且僅輕輕加壓力於銼刀上進(jìn)行推銼即可 太重的壓力將使銼由過分切削金屬面 但是仍然需要有適當(dāng)?shù)膲毫σ苑乐逛S刀跳動 銼削開始時 僅以銼刀前端的銼曲作用 隨著工作行程 使銼齒的銼削作用移到中間或尾端 亦就是一個工作行程 使銼齒從前端到尾端都有銼削作用 行程要長而有規(guī)律 不可短而雜亂 一般車身某處填補(bǔ)焊錫後 也可以利用車身板金銼刀做表面的整形加工作業(yè) 外力對損傷的影響 車身具有充份的剛性及耐久性 使車輛在普通的行駛中能夠承受荷重及沖擊 同時設(shè)計成在肇事碰撞的時候能夠確保車內(nèi)乘員的安全 也就是以車身的變形來吸收碰撞時的沖擊能量 而不致使乘貝遭到?jīng)_擊力的撞擊而受傷 像這樣的設(shè)計是使車身前部及后段易于某一程度的變形 具有將沖擊能量吸收的構(gòu)造 而為了確保車內(nèi)乘員的空間及安全性 圍成客室的車身中央部分必須使其有強(qiáng)固的構(gòu)造 以豐田 TOYOTA 汽車的例子 時速五十公里的正面碰撞實驗的結(jié)果是引擎室的部分較原來長度撞縮了30一40 而車箱客室部分才擠縮了1一2 關(guān)于這個問題首先要考慮的是碰撞時 關(guān)于作用力的作用要素等問題 力的三個要素是方向 大小 作用點 但是車輛事故有很多種的情況 有單獨(dú)碰到固定物的 有二重 三重的碰撞的 如圖6 l所示 因此處理事故車的時候 也必須把握住車輛遭受碰撞外力的數(shù)量 碰撞外力的順序都能夠符合一致的重點上 來仔細(xì)的檢查損傷的范圍 下列為檢視損傷時必須具備的工作要項 1 力的方向 4 外力的數(shù)量 2 力的大小 5 外力的順序 3 力的作用點 力的要素 沖擊力的方向 事故沖擊力 作用力 的方向是對著路面某一角度 則這個作用力被分解成對著地面的一個垂直分力及兩個水平分力 合計有三個分力 如圖所示前覆輪蓋的右側(cè)有一成 角度 力量大小A A 的作用力 作用在A點上 則作用力A A 被分解為AB垂直分力和AC水平分力 又相同的作用力 如圖所示 作用點一樣是在A 與車輛的前后方向成一 角度 此作用力分解為A一D分力和A一E分力 因而如圖所示來看作用力 碰撞 A A 對前覆輪蓋有向下壓縮的A B分力 向后方壓縮的A C分力以及將覆輪蓋向引擎蓋側(cè)壓的A一E分力三個作用力 沖擊力和碰撞面積 若車輛的重量 速度相同 而碰撞物是墻面 如圖 或電線桿 如圖 的不同情況時 則車輛所受的損傷是不相同的 單純的正面撞擊時 單位面積所受的沖擊力 f 以下列公式求出 f F AF為作用力大小 A為碰撞面積 同樣的作用力撞擊面積大的話 單位面積所受的沖擊力變小 但是損傷范圍大而且變形量小 相反的 若撞擊面積小的話 單位面積所接受的沖擊力非常的大 保險桿 引擎蓋 水箱等變形量大 而且引擎被向后擠壓 也有的甚至于影響后懸吊 力的力矩 轉(zhuǎn)矩 車輛碰撞時 若作用力向著車輛的重心時 則車輛不會有產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象 而直接向其作用力方向產(chǎn)生較預(yù)想為嚴(yán)重的重大損傷 但是若作用力的作用點不向著重心的話 則重心將成為回轉(zhuǎn)軸 使車輛旋轉(zhuǎn) 這個就稱為 力的力矩 旋轉(zhuǎn)方向決定于作用力是向著重心的那一側(cè)而定 應(yīng)力集中 應(yīng)力的集中 物體受拉張 壓縮等外力作用時 在物體斷面上的任一處皆發(fā)生一樣的應(yīng)力 但是若斷面的某處有急劇的變化時 則發(fā)生的應(yīng)力不一樣 如圖所示是在板的中央部切兩個半圓 圖b是開一圓孔在上下端做同樣大小的拉張力時應(yīng)力的分布情形 由此可知在中央最小斷面處不規(guī)則的應(yīng)力分布情形 在此處發(fā)生最大的應(yīng)力 像這樣的在物體某一部分產(chǎn)生異常大的應(yīng)力稱為 應(yīng)力集中 整體式構(gòu)造車身的前側(cè)梁或前輪室蓋板的上線處都有急劇的斷面變化 這是將 應(yīng)力集中 做相反的利用 為了在車輛碰撞時將沖擊力集中 使能有很好的能量吸收效率 另外設(shè)計成孔洞狀的部分也是同樣的道理 沖擊力的波延 如圖所示在彈簧的左端施予一沖擊力時 則彈簧如圖所示被壓縮一部分也移動了整個彈簧 接著這個壓縮部如圖叻所示沿著彈簧進(jìn)行下去 如此的沖擊波延是和振動波的進(jìn)行是同樣的道理 事實上 沖擊力的作用點 大小 和方向 波延力所經(jīng)過路線上的材質(zhì) 斷面形狀 車身組合處的構(gòu)造 波延方向的改變等是影響損傷變形的重要因素 其判別法是復(fù)雜的 而存在有抵抗波延力的部位 因為能夠?qū)_擊吸收而變形 以致于減弱了沖擊力 如圖所示在作用點A施加一個大小為F0的沖擊力時 則在B點斷面形狀變化很大的部分先變形 減弱了F0的力量 其次由C點孔洞處的變形吸收了部分的沖擊力 余下F2的力量改變波延方向至D點 為F3的力量大小 接著是前門柱和車頂板接合處E點的變形 使波延力減弱成F4的力量大小 中柱和車頂板接合處附近的沖擊量逐漸趨於零 當(dāng)然變形也就不很明顯了 如圖是表示車輛前后部分受碰撞時一般沖擊力的波延途徑 用圓圈圈注的部位是表示在波延途徑上 大量吸收沖擊力的車身部位 如前面所述 在車身上外力的作用點上 沖擊力被分解為一個垂直分力和兩個水平分力 車身變形量的大小由其中最大分力的大小和方向來決定 又車身的構(gòu)造和其構(gòu)成的各部分的強(qiáng)度也有很大的影響 如圖用圓圈圈注的部位是將沖擊力大部分吸收的部位 在損傷范圍的判別上是最重要的著眼點 前面部份受碰撞時 碰撞力量小的話 首先保險桿被撞凹 由保險桿支架而到前側(cè)梁也變形 前覆輪蓋 水箱框架 前護(hù)板 水箱前飾板及引擎蓋等也都被撞縮而變形 碰撞力較大的話 前覆輪蓋頂?shù)酵L(fēng)柵板與前門的間隙沒有了 又引擎蓋鉸鍵彎曲且引擎蓋的后面部分疊塔到通風(fēng)柵板的上面 這時前側(cè)梁在懸吊的橫桿 前懸梁 裝置接合處產(chǎn)生座屈 車輪室罩板的上部與滑柱式懸吊座的接合處也產(chǎn)生很大的變形 這些變形都是為了減輕前懸吊遭受重大的沖擊力 若是碰撞力非常大的話 車身的前面部分 門柱被擠壓 前車門變形且車門的開關(guān)也變成困難 這時前車身門柱在通風(fēng)柵板的上面附近也引起變形 前側(cè)梁在轉(zhuǎn)向齒輪箱的接合處也產(chǎn)生座屈 這座曲變形是為了減輕轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)直接遭受太大的沖擊力 但是如果那些變形也不能完全吸收沖擊力的話 如圖在前側(cè)梁后面部分的接合處有剪斷力的作用 而使焊接處被剝離 從前面來的碰撞情況 例如正面沖擊時 因?qū)Ψ杰囕v的車頭突出物 而使前側(cè)梁被往下壓 或是車輛行駛中碰到路面上的障礙物使車頭突然激烈的被往上抬 這時前側(cè)梁的接合處成為回轉(zhuǎn)軸 作力距的彎曲 如圖所示 其接合處及緩沖板等也都會變形 前側(cè)梁被壓往下時 前車門鉸鏈裝配處被向下拉張 而引起車門往上提的現(xiàn)象 相反的 者前側(cè)梁被頂上時 則鉸鏈裝配處也被拉向上引起車門往下降的現(xiàn)象 如圖所示車輛受珍方向前面來的碰撞時 前側(cè)梁接合處為回轉(zhuǎn)軸 成左右及上下的彎曲力距 作用點的另一側(cè)也會變形 后面部分受碰撞時 碰撞力較小的話 從保險桿以至后牌照板被撞凹而變形 后覆輪蓋及后角板也鼓隆起來 后車底板也產(chǎn)生變形 碰撞力較大時 後角板以至車頂板接合處產(chǎn)生變形 若為四門車的話 中柱也會變形 而沖擊能量是被上述各部份的變形以及如圖所示后側(cè)梁彎曲部份的變形所吸收 側(cè)面部份受碰撞時 車輛側(cè)面受碰撞時因車型的不同 而損傷的情況也有相當(dāng)?shù)牟町?但是一般上車門 前面部分以及中央客室部分 門柱等都會有變形 碰撞力非常大的話車底板也會變形 前覆輪蓋 後角板遭受構(gòu)向的大碰撞時 另一側(cè)也會受碰撞力的影響 特別是前覆輪蓋的中央附近受碰撞時車輪室被壓凹 自前懸吊橫梁以至前側(cè)梁也被沖擊 此時懸吊的各部裝置受損傷 前輪校正及前後軸距產(chǎn)生歪曲 又轉(zhuǎn)向裝置也受影響 必須仔細(xì)檢查各連結(jié)環(huán) 齒輪箱等有無異常 汽車鋼板的基本金屬加工方法金屬加工技術(shù)可以說是汽車車身修理廠修理技師應(yīng)該掌握的一項最重要的技術(shù) 但它同時也是一項最容易受到忽視的技術(shù) 近年來發(fā)展起來的性能優(yōu)異的塑料車身填充劑 使人們可以很方便地校正車身上的凹陷和凸出處 并給受損部位涂敷填充劑 車身修理技師們往往花費(fèi)很多的時間對塑料填充劑進(jìn)行加工整形 但是 如果他們能夠正確地修理受損的金屬 所需的時間將會有所減少 這些不熟練的修理技師不僅浪費(fèi)了寶貴的時間 而且還經(jīng)常使修理質(zhì)量大受影響 受損壞的金屬板如果受到不適當(dāng)?shù)男Ｕ?將會產(chǎn)生應(yīng)力 造成塑料填充劑開裂甚至喪失與金屬板的結(jié)合力而脫落 其結(jié)果 當(dāng)然會使用戶不滿意 但是 提高工作質(zhì)量和使用戶滿意還不是要正確地修理受損壞金屬板的全部原因 甚至也不是最重要的原因 對于當(dāng)今的車架結(jié)構(gòu) 最需要優(yōu)先考慮的是司機(jī)及其家庭成員的安全 汽車上的所有箱形截面的橫梁 內(nèi)支柱和連接板上發(fā)生的彎曲都會影響車架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 必須修理受到損壞的整體式車身 使它恢復(fù)到原來的狀態(tài) 車身修理的方法不僅與受到損壞的類型和車身面板的外形及結(jié)構(gòu)有關(guān) 而且受損壞的鋼板種類也會影響修理方法 本章將就這些問題進(jìn)行探討 汽車上使用的鋼板車身結(jié)構(gòu)中有兩種類型的鋼板 熱軋鋼板和冷軋鋼板 熱軋鋼板是在1472T以上的高溫下軋制的 它的厚度一般在1 6 8MM之間 用于制造汽車上比較厚的零部件 例如車身和橫梁 冷軋鋼板是由熱軋鋼板經(jīng)過酸洗后冷軋變薄 并經(jīng)過退火處理 由于冷軋鋼板是在較低的溫度下軋制的 它的厚度精度高 表面質(zhì)量好 并且具有良好的可塑性大 多數(shù)整體式車身都采用冷軋鋼制成 在懸架周圍特別容易受到腐蝕的地方 采用經(jīng)過表面處理的冷軋鋼板作為防銹鋼板 高強(qiáng)度鋼正在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的低碳鋼 越來越多的應(yīng)用于整體式車身 低碳鋼在當(dāng)前的汽車車身修理中遇到的鋼板大多數(shù)都是低碳鋼制成的 含碳量低的鋼材很軟 所以便于加工 可以很安全地進(jìn)行焊接 熱收縮和冷加工 它的強(qiáng)度不會受到嚴(yán)重影響 但是 由于低碳鋼容易變形 而且又有很大的重量 汽車制造者們已開始改用高強(qiáng)度鋼來制造汽車上需要承受載荷的零部件 深色 鍍鋅的高抗拉強(qiáng)度鋼中色 鍍鋅鋼板淺色 高抗拉強(qiáng)度鋼 高強(qiáng)度鋼高強(qiáng)度鋼泛指強(qiáng)度高于低碳鋼的各種類型的鋼材 而低碳鋼在大多數(shù)汽車結(jié)構(gòu)上已經(jīng)使用了多年 在70年代中期 汽車制造商們面臨的問題是必須減輕汽車的重量 從而達(dá)到節(jié)省燃料的目的 新設(shè)計的整體式車身通常比它們所取代的車身小 車的前部要求能夠承受比過去大得多的載荷 并能夠更好地吸收能量 強(qiáng)度較高的鋼正好可以用來解決這兩方面的問題 目前的整體式車身對構(gòu)件的要求是 一個構(gòu)件 例如擋泥板或橫擋 它們不再像過去那樣僅具有擋泥板或橫擋的作用 還要求重量輕 同時還要能夠承受懸架的一部分載荷 并支承橫向安裝的發(fā)動機(jī) 蓄電池 點火裝置和減振器 它還必須設(shè)計成抗彎截面 以減少傳遞到乘坐室內(nèi)的損害 為了成功地達(dá)到這些目的 許多汽車制造商都采用強(qiáng)度好 重量輕的高強(qiáng)度鋼來制造這種新型的擋泥板 前圖顯示了采用高強(qiáng)度鋼制造的幾種常見的車身零部件 然而 強(qiáng)度高和重量輕這些特性卻給汽車修理業(yè)帶來了一些難題 當(dāng)高強(qiáng)度鋼受到碰撞而變形時 它比低碳鋼更難修復(fù)到原來的形狀 在常規(guī)的修理過程中 需要采用加熱的方法來釋放拉伸應(yīng)力或焊接新的零部件 使用高強(qiáng)度鋼以后 這種加熱需要受到嚴(yán)格控制 或者根本就不能加熱 否則會對零部件造成結(jié)構(gòu)上的損害 1 高強(qiáng)度鋼的類型很多種鋼都可稱為高強(qiáng)度鋼 汽車結(jié)構(gòu)中常用的高強(qiáng)度鋼有三種 在解釋這幾種鋼的區(qū)別以前 必須先懂得強(qiáng)度的定義 事實上 有兩個強(qiáng)度概念 它們都與鋼或其它金屬抵抗永久變形的性能有關(guān) 可以通過許多種加工方法來提高鋼的強(qiáng)度 其中包括熱處理 冷軋和加化學(xué)添加劑 根據(jù)熱處理和化學(xué)添加劑的類型和程度 超過一定的時間或溫度的任何進(jìn)一步加熱都會顯著地 永久性地改變鋼材的強(qiáng)度 l 屈服強(qiáng)度 或屈服應(yīng)力 用單位面積所受的最小的力來表示 達(dá)到屈服強(qiáng)度時 材料開始永久性地變形 2 抗拉強(qiáng)度 或拉伸應(yīng)力 用單位面積所受的最大的力來表示 達(dá)到抗拉強(qiáng)度時 材料完全破裂 應(yīng)力和強(qiáng)度的單位都是kg mm 此外 屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高的材料其可加工性都較差 而且焊接強(qiáng)度低 正因為如此 這種鋼過去在汽車上的應(yīng)用不多 近來 具有較好可成形性和焊接性的高強(qiáng)度薄鋼板已開始應(yīng)用在汽車上 根據(jù)強(qiáng)化的過程 高強(qiáng)度鋼可分為下面的三種 1 高強(qiáng)度 低合金鋼 HSLA 又稱回磷鋼 是通過在低碳鋼中加入磷來提高鋼的強(qiáng)度 它是最近幾年新出現(xiàn)的一種鋼 具有和低碳鋼相類似的加工特性 為汽車的外部面板和車身提供了更高的抗拉強(qiáng)度 2 高抗拉強(qiáng)度鋼 HSS 又稱Si Mn固溶體淬火鋼 這種鋼增加了硅 錳和碳的含量 使抗拉強(qiáng)度得到提高 過去 這種鋼被用來制造與懸架裝置有關(guān)的構(gòu)件和車身等 沉淀淬硬鋼是另一種高抗拉強(qiáng)度鋼 它是通過形成碳氮化鈮沉淀物來提高強(qiáng)度的 這是在70年代初期發(fā)展起來的一種高抗拉強(qiáng)度鋼 具有優(yōu)異的加工和沖壓性能 這種鋼主要用于車門邊護(hù)板 保險杠加強(qiáng)筋等 3 超高強(qiáng)度鋼 UHSS 又稱雙相鋼 是將鋼材在一個連續(xù)的熱處理傳送帶或帶鋼熱軋機(jī)上淬火而得到的 這種鋼具有兩相顯微組織 淬硬的馬氏體結(jié)構(gòu)和鐵素體結(jié)構(gòu) 雙相鋼的可成形性好 其抗拉強(qiáng)度大于78000 Ib in 馬氏體鋼是最著名的超高強(qiáng)度鋼 2 高抗拉強(qiáng)度鋼高抗拉強(qiáng)度鋼的強(qiáng)度高于低碳鋼 因為它經(jīng)過一定的熱處理 大多數(shù)從日本進(jìn)口的汽車上都裝有高抗拉強(qiáng)度鋼制成的車身構(gòu)件 常規(guī)的加熱和焊接方法不會降低這種鋼的強(qiáng)度 這是因為它的屈服強(qiáng)度可達(dá)35000Ib in 抗拉強(qiáng)度可超過45000Ib in 在汽車受到碰撞而產(chǎn)生變形時 它的應(yīng)力將增加 超過屈服強(qiáng)度 如果對受到碰撞的部位加熱 促使它恢復(fù)原來的形狀 可減小因碰撞而產(chǎn)生的應(yīng)力 因此強(qiáng)度又恢復(fù)到了原來的水平 如果碰撞所產(chǎn)生的應(yīng)力超過了材料的抗拉強(qiáng)度 鋼材將會破裂 一般的焊接方法 包括氧乙炔焊 都可用于修理這類構(gòu)件 然而 進(jìn)行氧乙炔焊時 必須引起特別的注意 在用氧乙炔焊炬加熱的部位周圍必須使用溫度顯示的方法 將這些地方的溫度限制在1200F以內(nèi)車門護(hù)梁和保險杠加強(qiáng)筋都不適宜矯正 而應(yīng)更換 對于車門護(hù)梁的輕微損壞 只要它不影響門的對準(zhǔn)或門的功能 可以忽略不計 如果它已經(jīng)凹陷或產(chǎn)生其它變形 應(yīng)加以更換 3 高強(qiáng)度 低合金鋼高強(qiáng)度 低合金鋼 HSLA 在美國生產(chǎn)的許多車上都有應(yīng)用 可用來制造前后梁 車門檻板 保險杠面桿 保險杠加強(qiáng)筋 車門立柱等 它的強(qiáng)度主要取決于添加的化學(xué)元素 注意 通過對各種高強(qiáng)度低合金鋼板加熱而釋放應(yīng)力時 必須特別小心 將鋼材在650度或更高的溫度下暴露幾分鐘以后 專門加入的硬化元素將在受熱部位被更大 更軟的元素吸收 導(dǎo)致強(qiáng)度降低 為了避免汽車在受到正常的道路載荷或碰撞力作用時 結(jié)構(gòu)性能發(fā)生明顯降低 加熱溫度決不可超過制造廠的規(guī)定值 根據(jù)經(jīng)驗 加熱溫度不可超過700 900F 加熱時間不可超過3min HSS和HSLA鋼適合采用氣體保護(hù)焊接 大多數(shù)汽車制造商都不贊成采用氧乙炔焊接法來焊接這兩種鋼材 4 超高強(qiáng)度鋼超高強(qiáng)度鋼內(nèi)沒有合金元素 它的抗拉強(qiáng)度幾乎可達(dá)到普通低碳鋼的10倍 汽車上所有的車門護(hù)梁和一些保險杠加強(qiáng)筋都是由各種馬氏體鋼即超高強(qiáng)度鋼制成的 這些鋼材的不同尋常的高強(qiáng)度來源于在成形和加工過程中產(chǎn)生的特殊晶粒組成 為修理而進(jìn)行的重新加熱將會破壞這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu) 而使鋼的強(qiáng)度降低到一般低碳鋼的水平 此外 這些鋼材非常堅硬 用一般修理廠的設(shè)備無法在常溫下對它們進(jìn)行校正 因此 受損壞的馬氏體鋼即超高強(qiáng)度鋼零部件不可修復(fù) 必須更換 安裝新的零部件時 應(yīng)采用氣體保護(hù)塞焊 鋼板的性能在制造現(xiàn)代的整體式車身時 無論采用哪種類型的鋼材 都必須具有良好的塑性 使它能夠加工成各種形狀 滿足安全上和結(jié)構(gòu)上的需要 汽車鋼板的不同牌號通常不會引起車身修理人員的注意 因為他或她永遠(yuǎn)不會對平整的未經(jīng)加工的鋼板進(jìn)行工作 所有需要處理的鋼板都已加工成形 當(dāng)平整的鋼板被加工成一定的形狀以后 它便具有鋼板硬化以后的特性 例如 大多數(shù)小型的廉價轎車的頂板都很平坦 如果用手掌對它的中心擊一掌 它可能會發(fā)生彎曲 然后迅速恢復(fù)到原來的形狀 如對波紋形的頂板重復(fù)同樣的動作 這種頂板對此幾乎毫無反應(yīng) 雖然這兩種頂板可能都是由同種牌號的鋼材制成的 但變形化最大的一種頂板被認(rèn)為更硬 更能抵抗變形 在這個用手拍打的過程中 波紋形頂板的性能比平坦的車頂變化更大 在實際的碰撞過程中 形狀已發(fā)生變化的金屬板也有類似的情形 受碰撞部位的金屬結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化 金屬變得更硬 更能抵抗各種外力的影響 為了修理受到碰撞的汽車 車身修理技師必須知道金屬的性能發(fā)生了什么樣的變化 1 鋼材的物理結(jié)構(gòu)為了給這些特性下定義 最好應(yīng)先掌握金屬板的物理結(jié)構(gòu) 鋼材也和其它所有的物質(zhì)一樣 是由原子構(gòu)成的 許多原子微粒結(jié)合在一起 形成晶粒 圖7 2 在顯微鏡下我們可以看見晶粒 晶粒以一定的形式構(gòu)成晶體組織 一塊鋼板的晶體組織狀態(tài)決定了它能夠被彎曲或成形加工的程度 為了改變平坦的鋼板的形狀 應(yīng)改變位于折縫或彎曲處的所有晶粒的形狀和位置 在發(fā)生破裂以前 低碳鋼的各個晶粒都可承受相當(dāng)大的變形和位移 為了證明這一點 可取出一根焊條 將它反復(fù)彎曲幾次 你可以發(fā)現(xiàn)彎曲的部位將變得很熱 這種熱量是由彎曲部位的各個晶粒相互運(yùn)動而引起的內(nèi)摩擦產(chǎn)生的 2 碰撞力的影響一種金屬的原子結(jié)構(gòu)和晶體組織將決定它對于外力的作用有何反應(yīng) 金屬板抵抗變化的能力可用三種性能來表示 彈性變形 塑性變形和加工硬化 所有這些特性都與施加在金屬板上的力所產(chǎn)生的各方面影響有密切的關(guān)系 它們都與 屈服點 有關(guān) 屈服點是某種金屬在不破裂的情況下所能承受的力的量值 彈性變形 圖7 3 是金屬受到拉伸后能夠恢復(fù)到原來的形狀的能力 例如 取一塊金屬板 緩慢地使它彎曲 讓它略微出現(xiàn)弧狀 當(dāng)外力消失后 它將跳回到原來的形狀 這種回跳現(xiàn)象提醒汽車修理技師 在受到損壞的金屬板上會發(fā)生彈性變形 修理技師可以利用金屬的回跳傾向進(jìn)行修理 任何比較平滑的部位都可發(fā)生回跳 即使它們受到鄰近部位的影響而偏離了原來的位置 當(dāng)鄰近部位的變形消除以后 這些受影響的部位往往會回跳到其原來的形狀 4 塑性變形塑性變形是金屬發(fā)生彎曲或變成各種形狀的能力 當(dāng)金屬的彎曲超過了它的彈性極限時 它將出現(xiàn)回跳的傾向 但它并不能完全回到原來的形狀 圖7 4 一塊金屬板 如果被彎曲成U形 當(dāng)外力消失后 它將發(fā)生回跳 但不能恢復(fù)到原來的形狀 這是因為它的晶體組織變成了另外一種結(jié)構(gòu) 塑性對于車身修理技師非常重要 因為大多數(shù)受損壞的金屬都會在不同的部位發(fā)生拉伸變形 包括永久性的變形 圖7 5顯示了彈性變形和塑性變形的情況 從圖中可以看出給金屬板施加拉伸載荷時 載荷的大小和金屬板的延伸量之間的關(guān)系 當(dāng)載荷逐漸增加時 延伸量也成比例地增大 但是 如果載荷超過一定的極限 晶體組織將出現(xiàn)內(nèi)部滑移 這時 即使載荷增大的速度保持一定 延伸量也會突然增大 如果再施加更多的載荷 延伸量將急速地增加并達(dá)到最大值 此后 某一個部位將局部延伸并出現(xiàn)斷裂 圖7 5中的A點稱為彈性極限 如果施加的載荷低于A點 當(dāng)載荷消除后 變形將隨之消失 金屬板恢復(fù)原來的形狀 這就是彈性變形 當(dāng)載荷超過A點時 即載荷消除后 變形也會保留下來 金屬板不能恢復(fù)其原來的形狀 這就是塑性變形 例如 從P點取消載荷 金屬板的延伸量將返回到E點 但將保留永久變形OE 當(dāng)汽車在碰撞過程中受到損壞時 由碰撞而產(chǎn)生的變形將保留下來 除非將這種變形除去 產(chǎn)生永久變形的部位周圍都會產(chǎn)生彈性變形 但在這種情況下 彈性變形無法消除 在修理受到這種類型損壞的車身時 應(yīng)首先排除永久變形 這樣彈性變形也會隨之消失 使車身恢復(fù)到原來的形狀 5 加工硬化加工硬化是達(dá)到塑性變形的上限時 金屬出現(xiàn)的一種現(xiàn)象 金屬被彎曲過的部位變得非常硬 這就是加工硬化 例如 將一根焊條反復(fù)彎曲幾次 在彎曲的部位將會出現(xiàn)彎折 這個部位的塑性變形非常大 迫使晶體組織完全離開了原來的位置 金屬變得非常硬 圖7 6 這種硬度的增加稱為加工硬化 受彎曲或加工部位的金屬產(chǎn)生硬化而造成強(qiáng)度增加 這一認(rèn)識的重要性無論怎樣強(qiáng)調(diào)也不為過分 因為它實際上是所有金屬板損壞的根源 在任何未受損壞的車身金屬板上都存在某種程度的加工硬化 碰撞造成的彎曲只能使受到影響的部位產(chǎn)生更加嚴(yán)重的加工硬化 有時 車身修理技師在校正受損壞的部位時 會加重該處加工硬化的程度 如果由于對金屬的不適當(dāng)加工 造成了過度的加工硬化 將會更加難以加工 正因為如此 車身修理技師必須掌握上面討論過的金屬特性 據(jù)估計 一般的車身修理技師在修理過程中造成的損壞與碰撞對汽車造成的損壞幾乎同樣多 這是由于缺少這方面的知識和經(jīng)驗而造成的 在校正金屬板的過程中 多少總要引起一些加工硬化 但一定要將它控制在最小范圍內(nèi) 在修理過程中 不應(yīng)造成損壞 車身損壞的類型車身修理的第一步是對受到損壞的部位進(jìn)行分析 修理技師必須學(xué)會識別出現(xiàn)在受損壞的金屬上的一些狀態(tài) 下面列出的是金屬在受到碰撞時 可能會發(fā)生的一些情況 1 直接損壞 斷裂 擦傷或劃痕 2 間接損壞 折損 單純的鉸折 凹陷鉸折 單純的卷曲 凹陷卷曲 和擠壓 拉伸部位 壓縮部位 3 加工硬化 包括正常的和碰撞時產(chǎn)生的 4 造成損壞的力的方向 金屬會受到兩種類型的損壞 即直接損壞和間接損壞 直接損壞 直接損壞很容易理解 它通常以斷裂 擦傷或劃痕的形式出現(xiàn) 用眼睛即可看到 直接損壞是引起碰撞的物體與金屬板上受到損壞的部位直接接觸而造成的 圖7 7 在所有的損壞中 直接損壞通常只占10 15 但是 如果碰撞產(chǎn)生了一條很長的擦傷或折痕 它將在總的損壞中占80 可以對直接損壞進(jìn)行的修理是很有限的 當(dāng)今汽車上使用的金屬往往太薄 難以重新加工 矯直修理需花費(fèi)很多時間 所以實際上一般不對受到直接損壞的部位進(jìn)行修理 修理直接損壞通常需要使用塑料填充劑 有時還需要使用鉛性填充劑 在填充的過程中 間接損壞也得到了修理 每一種構(gòu)件所受到的直接損壞有所不同 間接損壞間接損壞是由直接損壞引起的 通常在所有的損壞中 大部分都是間接損壞 所有非直接的損壞都可看成是間接損壞 大多數(shù)碰撞都會同時造成這兩種損壞 各種構(gòu)件所受到的間接損壞沒有什么區(qū)別 它總是產(chǎn)生同樣的彎曲 同樣的壓縮力 對間接損壞的修理方法也是相同的 只是由于受損壞部位的尺寸 硬度和位置的不同 所用的修理工具有所不同 間接損壞平均占所有損壞的80 90 由于各種構(gòu)件所受到的間接損壞基本相同 80 90 的金屬板都可采用同樣的方法修理 可采用一些基本的方法來修理大多數(shù)車身 加工硬化如上所述 只要將金屬彎曲 就會發(fā)生加工硬化 當(dāng)金屬在制造廠第一次被加工成形時以及當(dāng)它受到損壞時 都會發(fā)生加工硬化 為了便于理解 可觀察一塊平坦的金屬板被加工成車身面板 例如翼極 的過程 將金屬板放在沖壓機(jī)上 板材的外緣受到嚴(yán)格的定位 板材的中心部位被拉人沖壓機(jī) 迫使原先平坦的板材變成沖模的形狀 金屬在進(jìn)入沖壓機(jī)之前相當(dāng)柔軟沖壓后變得很硬 由于晶體組織的重新排列 它已經(jīng)產(chǎn)生加工硬化 加工后仍保持平坦的部位比較柔軟 圖7 8所示的翼板可分為 柔軟 部位 無陰影 和 硬化 部位 有陰影 有陰影的部位 頂部和邊緣 難以受到損壞 但如果受到損壞 也難以修復(fù) 另一方面 平坦的金屬在修理過程中容易被損壞 應(yīng)采取正確的校正方法 以免傷及未受損壞的部分 汽車上的所有金屬板材都存在不同程度的加工硬化 在這些金屬板受到損壞以前 必須知道哪些部位的金屬最硬或最軟 現(xiàn)以一塊大約12in長 6in寬的鋼帶為例 圖7 9 說明加工硬化對修理過程的影響 將此鋼帶稍微彎曲 鋼帶將可恢復(fù)原來的形狀 但是 如果彎曲超過了一定的極限 彈性極限 金屬將出現(xiàn)折損 在折報部位周圍的金屬都將恢復(fù)原來的狀態(tài) 但是在折損部位出現(xiàn)了加工硬化 如果試圖將此處的金屬彎曲到它原來的形狀 會在原來折損部位的旁邊出現(xiàn)兩處新的折損 加工硬化 這是因為折損的部位硬度太高 無法恢復(fù)到原來的形狀 汽車上的鋼板構(gòu)件在受到碰撞時 造成的折報加重了加工硬化的程度 只有當(dāng)金屬被彎曲到不能恢復(fù)原來的形狀時 才會出現(xiàn)折損 金屬被彎曲后 不一定會出現(xiàn)折損 如果彎曲后 金屬能夠恢復(fù)到原來的形狀 則金屬沒有受到折損 加工硬化折損如圖7 10所示 圖中其它的一些受損部位只是發(fā)生彎曲 但沒有折損 了解這些部位對于確定正確的修理方法起著舉足輕重的作用 折損如前所述 折損是金屬的彎曲程度超過了其彈性極限的結(jié)果 超過彈性極限以后 彎曲的金屬將不能恢復(fù)其原來的形狀 這時如果要將金屬彎回到其原來的形狀 將會產(chǎn)生新的加工硬化 并形成新的形狀 間接損壞中的折報可分類如下 單純的鉸折 凹陷鉸折 單純的卷曲 凹陷卷曲 1 單純的鉸折單純的鉸折這一概念很容易理解 它的彎曲過程像一個鉸鏈一樣 沿著其整個長度均勻地彎曲 圖7 11 這種鉸折通常很少引起拉伸和壓縮 但是 如果校正的方法不正確 它將會給修理人員帶來很大的麻煩 甚至必須 拉出 而不是被推出 圖7 11顯示的是單純的鉸折 從圖中可以看出 產(chǎn)生這種變形時 金屬上部的表面受到拉力而產(chǎn)生拉伸變形 而下部的表面被推到一起而產(chǎn)生收縮變形 由于上部受到拉伸而下部受到壓縮 很顯然 在金屬的中間有一個未發(fā)生變形的區(qū)域 采用正確的修理方法可以校正金屬的變形 并能使金屬板上各處的尺寸保持一致 如果進(jìn)行正確的修理 鉸折處將可以完全恢復(fù) 否則 如果修理方法不正確 將會對鄰近的區(qū)域和折報處造成新的損壞 單純的鉸折總是形成一條 直線 形的折損 以上對單純鉸折的描述是針對實心的金屬板而言的 箱形截面上發(fā)生彎曲的規(guī)律與實心的金屬相同 但是兩者彎曲的結(jié)果有一點不同之處 圖7 12 箱形截面的中心線上沒有強(qiáng)度 所以頂部的金屬板被向下拉而不是受到拉伸 很少有或者說根本就沒有拉伸 底部的金屬板受到兩邊的壓力 所以很容易出現(xiàn)鉸折 如果在校正時不加注意 頂部的表面也會鉸折 而造成嚴(yán)重的全面收縮 與實心的金屬產(chǎn)生的鉸折不同 如果進(jìn)行了錯誤的校正 箱形截面的頂部和底部表面會同時出現(xiàn)凹陷 凹陷鉸折對于施加在其端部的壓力 金屬板的抵抗能力很低 但是 它對于沿著其長度方向施加的拉力卻具有很大的抵抗力 為了證明這一點 可以取一條大約為linX8in的鋼帶 并用它來推某一個物體 不需要用多少力氣 鋼帶便彎曲了 然后再將這條鋼帶固定在板凳或桌子上 并用力拉它 即使用數(shù)百磅的力量也不會將它拉長或?qū)λ斐扇魏螕p壞 這個簡單的實驗說明 鉸折中頂部金屬受到的損傷比底部金屬要小得多 圖7 12 折損處受到壓力的一邊產(chǎn)生嚴(yán)重收縮 如果箱形截面換成實心金屬時 則情況更是如此 這就是凹陷鉸折 當(dāng)箱形截面受到校正時 頂部的表面很容易發(fā)生進(jìn)一步的凹陷 必須采用加熱的方法并使用拉伸設(shè)備 以防止出現(xiàn)這種情況 圖7 13顯示了錯誤的和正確的校正方法所產(chǎn)生的結(jié)果 在新型的整體式汽車車身上 有許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱形截面構(gòu)件 其中包括箱形結(jié)構(gòu)梁 車門檻板 風(fēng)窗支柱 中心支柱 車頂梁等 有些箱形截面構(gòu)件 例如車門 的體積龐大 任何被彎成一個角度的金屬件都可看作是具有箱形截面 新型的汽車結(jié)構(gòu)中帶有大量的隆起和凸緣 這些部位都產(chǎn)生了加工硬化 都被看成是局部的箱形截面 圖7 14 整個翼板可看成是具有局部箱形截面的構(gòu)件 和圖7 12中的完全箱形截面一樣 局部箱形截面也會發(fā)生凹陷 兩者凹陷的結(jié)果相同 兩者折損的名稱也相同 都是凹陷鉸折 而且不適當(dāng)?shù)男Ｕ龝斐赏瑯拥慕Y(jié)果 使整個尺寸縮短 凹陷卷曲當(dāng)鉸折折損穿過一塊金屬板時 它不僅使所有的箱形或局部箱形截面產(chǎn)生收縮 而且也會使它穿過的任何隆起的表面收縮 發(fā)生這種情況時 便形成了新的折損 這種折損試圖將金屬版的內(nèi)部向外翻并卷起 以增加其長度 這種 長度的增加 正是這種折損的特征 這種折報稱作凹陷卷曲 鉸折型析報 包括凹陷鉸折和單純的餃折 增加的是深度 而不是長度 任何發(fā)生在隆起表面上的折報都會使金屬收縮 凹陷卷曲式折損也不例外 這里的收縮量取決于碰撞的程度 單純的卷曲折損每當(dāng)發(fā)生凹陷卷曲時 還有另外兩處也同時發(fā)生折損 這兩處折損發(fā)生在凹陷卷曲部位的旁邊 這就是單純的卷曲折損 由于這兩處都位于金屬板的隆起部分 因而也是收縮型的折損 很容易識別卷曲型的折損 凹陷的和單純的卷曲折損都在金屬板的隆起處形成一個箭頭形狀 初看圖7 15所示的翼板 似乎只有一個單純的折損垂直地穿過它 實際上 它有5處析報 分別屬于4種類型 卷曲折損 單純的或凹陷的 只發(fā)生在隆起的表面上 因為這種折損區(qū)是由隆起的部分引起的 如果金屬是平坦的 它將會以鉸折的形式發(fā)生彎曲 產(chǎn)生的是單純的餃折折損 如果金屬板是隆起的 穿過它的折報在深入到金屬的內(nèi)部時 將傾向于卷曲 這不僅是因為金屬表面具有合攏作用 還因為金屬自身的收