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第30章 模块三车身严重损伤的修复(6)

(3)进行安装拉伸工具、夹具等操作时要注意不要损坏车身的电气和油路等设施,并防止拉伸工具和夹具等对车身造成损伤,夹持必须牢固可靠。

(4)用安全绳将拉链、拉伸工具或夹具和车身三者进行联固,防止滑脱后飞出。

(5)进行拉伸操作时要经常观察拉伸工具和设备的夹持位置有无变化,避免产生滑脱。

(6)控制拉伸力的大小,勿使其超过拉伸工具和设备的承载能力;观察和聆听车身板件和构件在拉伸时的局部形变和声音变化,防止对车身造成损伤。

(7)在拉伸操作时,操作人员和其他工作人员不得站在拉伸方向上,防止发生危险。

(2)拉伸工具和夹具的使用

每一种类型的车身矫正系统都会配备比较齐全的拉伸工具和夹具,主要有拉伸工具、拉钩、夹具和各种专用工具等。各个车身矫正设备制造厂家一般都配有各种钣金工具的推荐使用图表,供工作人员在修理操作中参考使用,图20—19显示了在拉伸承载式车身以修复损伤时,各种夹钳是如何固定到各个不同的部位上的。但这并不限制车身修理人员创造性地使用这些工具和设备,只要运用合理,搭配得当,用于其他相应的位置同样可以起到很好的矫正效果。

下面就常见的几种工具、夹具的使用位置和功能及承载能力等作简单介绍。

(1)夹钳。拉伸矫正用的夹钳其主要作用是夹持住车身的拉拔点,使链条的拉力作用于需要进行拉伸的部位。夹钳根据车身不同部位的结构特点并结合拉伸的需要有不同的设计,在使用时可以灵活选用。

夹钳的不同设计用途主要体现在钳口的宽度和钳身的厚度上,但使用的部位基本上都是车身具有焊接翻边等天然的可供夹持的部位。钳口比较扁平、钳身较薄的轻型夹钳适合于车身比较轻薄部位的拉伸夹持,由于它们的体积小、使用比较灵活,承载能力多在30kN左右。钳身厚重的夹钳承载能力也相应地大些,可达50—60kN,基本上钳身越厚重、钳口越宽大的夹钳承载能力越高,多用于车身底部裙边、车身梁柱等需要较大的拉伸力的场合。为几种常见的夹钳。

有些夹钳具有自紧功能,即随着拉伸力的增加,钳口的加紧力也逐渐地增大,可以避免产生松脱,自紧的基本原理就是杠杆原理,如图20—21所示。但不能因为自紧夹钳具有自紧功能就忽视锁紧螺栓的固定和支持,单纯靠自紧是不能产生很大的夹持力的,所示的剪式自紧夹钳,完全靠拉伸时的自紧力完成夹持,其承载能力大约在20kN。

拉伸操作时夹钳的安装要尽量紧固。同时,拉伸力的方向也要注意,必须使拉力方向的j=n延长线通过夹齿的中间,如图20—22所示。这样做的目的是使拉伸力作用于夹持点上,如果不是(2)拉钩和拉带。在车身的某些部位不适合使用夹钳等夹持工具进行固定和拉伸,此时可以采用拉钩和拉带等进行拉伸操作。拉钩无需加紧操作,只要挂在需要拉伸的部位就能进行拉拔,使用简便。在拉钩与车身构件接触的部位垫较大的木块可以减小压强,保护车身构件。拉带适合于车身立柱等部位的拉伸,由于其比较柔软,不会对拉伸的部位造成额外的损伤,其承载能力也不小,可以达到50kN。如图20—23所示为常用的拉钩和拉带。

大力拉钩可以对前围板、前罩板、仪表板周围、车门、后备箱等较深的部位进行拉伸,最大负荷为50kN。大型直角拉钩可以快速安装在车身的纵梁、横梁等部位进行大力的拉伸操作,其承载能力为70kN。多向拉钩既有对较深部位的拉拔功能,也有一定的夹持能力,在夹持状态下可以进行多角度的拉伸操作,最大承载为50kN。轻型拉钩适合于对车身上的孔或缝隙较小的箱型板件进行拉伸,承载能力为20kN。

(3)链条和链条连接工具。在拉伸操作中,链条和链条的连接占有非常重要的地位,不仅涉及拉伸效果,更主要的是安全问题。

拉伸用的链条是专用的链条,其最大承载能力为80kN,一般普通的链条不能用于车身的拉伸矫正。为了更方便地将链条与夹具固定或调整链条的长度,在车身矫正工具设备中还专门制造了链条连接拉钩、链条连接器等专用工具,如图20—24所示。

图20—21自紧式夹钳的自紧基本原理这样,拉伸力会造成夹钳的扭转,这不仅会造成夹钳的松脱,也有可能使夹持部分的车身金属被撕裂。拉伸矫正的好坏决定于拉伸力的作用点和作用方向,如果发现拉伸造成了夹具的扭转,则应马上停止拉伸工作,调整拉链的位置。

链条连接拉钩可以将链条快速地与夹持工具进行连接和拆卸,使用方便。对于不同型号的链条可以配备不同规格的连接拉钩,最大的负荷为50kN。

链条连接器可以将两条较短的链条进行连接,使其达到要求的长度,也可以将较长的链条缩短到要求的有效长度。

(4)其他工具。除以上所介绍的常用工具种类外,还有许多专门用于特定场合的专用工具和其他的常用工具等。

具。这种专用的拉伸工具可以很方便地安装在车辆的减振器支座上,并能够全方位地对碰撞后的减振器支座进行矫正,更有效地保证减振器支座中心孔的对中,保证车辆悬架系统的正确安装。

为针对车身下部底板部分做下拉矫正的导向轮,将其固定在矫正器的工作平台上,可以实现向下的拉伸操作。

为快速拉板,由于板上有许多直径不同的孔,因此可以很方便地将其固定在车身连接的螺栓部位,实现对这些部位的拉伸。

为螺旋撑拉工具,它利用螺纹产生较大的拉伸和拉伸力对车身进行矫正,用于不方便使用液压顶杆装置的地方。

四、车身’正过程

1.拉伸时的测量

在拉伸前、拉伸过程中和拉伸后都需要进行车辆测量。对车辆损伤的情况进行测量有助于确定如何进行拉伸,在拉伸过程中的测量有助于检查对损伤的拉伸是否适当,而在拉伸后的测量是对拉伸工作的检查。具体内容请参见学习任务19:车身测量技术。

2.拉伸前的部件拆卸

拆卸汽车零部件的原则:只拆那些妨碍修理的车辆零部件。例如在正面碰撞中,往往不得不拆下翼子板才能接近车架纵梁上的拉伸点。为了靠近汽车上需要修理的部位而必须拆除的部件。

根据车辆的结构和损伤的位置和程度,有时在继续进行修理之前拆卸部件比较方便。仔细分析车辆情况和损伤情况,以确定必须拆卸的部件。有时最好在将车辆放置到矫正架上之前就拆下部件以便于更好地紧固。

如果损伤的结构件可能要用于拉伸,那么就不要拆下它。在很多情况下,需要在损伤的焊接件上进行拉伸,尽管这些部件将要被更换掉。通过对严重损伤部件的拉伸,往往能帮助矫正其他不要更换的结构件。如果首先拆下了损伤的结构件,就可能使拉伸和矫正相邻部位或板件变得更加困难。

以前,在将承载式车辆放置到矫正器上之前,经常需要将悬架和传动系统拆卸下来。对于大多数现代矫正系统,再加上发动机支架这样的辅助装置,就不需要这样做了。大多数矫正作业都可以在保证主要机械零部件完好的情况下进行。

3.制定拉伸计划

计划拉伸工序时,应遵循:

(1)确定拉伸的方向。

(2)按与碰撞损伤相反的顺序,修理碰撞时出现的损伤(先里后外)。

(3)设计拉伸点和拉伸顺序。

(4)找到安装拉伸夹钳的正确位置。

(5)估算修复损伤所需的拉伸量。

(6)确定必须拆下哪些零部件才能进行拉伸。

最好在实际拉伸车辆损伤之前拟定好修理计划。这个计划中应当给出原厂的和实际的尺寸、固定位置和拉伸位置。

确定拉伸位置最简单的方法就是徒手画出要通过拉伸修复的损伤。拉伸过程中以完全相同的方法工作。

通常,只要悬架、转向系统或动力传动系统安装点损伤,或者车辆的中部严重损伤,就需要进行车辆矫正。要想确定某个碰撞是否符合这个原则,可以用肉眼观察哪里有明显的损伤,或者用卷尺或量规做一些一般性测量。这些测量包括:用对角测量检查是否有菱形变形;用长度测量检查是否有挤压损伤。尽量了解损伤是从哪里开始的,在哪里结束的。利用所有可用的尺寸数据,包括车身/车架尺寸手册和车辆厂家手册,或者通过检查未受损伤的汽车而得到的数据一旦确定了碰撞对承载式车身的损伤程度并且确定了损伤部位,就可以对损伤部位进行拉伸和矫正了。矫正后的基准点可作为进一步拉伸的有用参考。

在计划修理(拉伸)顺序时,应记住以下两条基本规则,以保证用最少的钣金工件就可以修复错误和损伤,而且不会对车身零部件造成进一步的损坏。

(1)修理损伤的顺序应当与碰撞时发生损伤的顺序相反(先里后外)。

(2)拉伸的方向应当与损伤的方向相反。

4.车身的固定与拉伸

对于承载式车身具体固定时必须用多点固定的方式。一般需要四个点,对于前部受损的汽车,定位夹具应该安放在汽车的中部或后部。对于后部受损的汽车,定位夹具应该放在汽车的中部和前部。当然根据拉伸力及其方向的不同,有时要增加辅助固定点。

在准备进行拉伸操作时要注意矫正设备的正确使用,这些内容在车身矫正设备中已经予以介绍,但每种设备有些差异,所以一定要了解你所用矫正设备的使用、安全防护措施。

另外,还应充分利用各种矫正设备,在拉伸或顶压时有多种设置方法。拉伸矢量图是一个简单的三角形,列举了一些矫正力方向设计方法。

向上牵引车顶前端链条固定,千斤顶向上顶在拉伸过程中应当监测矫正的进程。由于金属板有弹性或可塑性,车身结构在被拉回到规定的尺寸后,会在一定程度上恢复到损伤的状态。因此,提前估算回弹量是很重要的。这就是为什么受控制的过拉伸非常重要的原因所在。

拉链在顶杆的作用力下,一旦松弛部分被拉紧,车身构件的金属就开始移动。一定要不断地检查尺寸,以防拉伸量过大。

为了使损伤部位保持在适当的位置,可能需要做一些工作。可以在拉伸后松开拉力,观察一下板件在拉力释放后的移动量,然后再重新进行拉伸和释放,这样慢慢地将部件或面板移动到规范尺寸。每重复一次,板件就会向预期的位置移动一些。敲打临近区域的金属有助于释放应力并保持板件按照需要进行移动。

每次拉伸时拉伸一点点,然后释放拉力,进行测量。一般,在矫正承载式车身/车架的损伤时应当按照从中心到两侧的顺序进行,并要满足以下顺序:长度方向的损伤矫正、宽度方向的损伤矫正、高度方向的损伤矫正。

执行拉伸操作要像徒手作业一样,也就是说,假定唯一可用的工具是手的情况下,怎样才能使金属重新恢复其造型,每一次能矫正几个区域,向哪个方向矫正。这些就是有效拉伸的关键所在。

具体矫正过程的拉伸或顶压可总结为以下几条原则:

“先重后轻”,即:优先矫正损伤最大的部位。

“先强后弱”,即:同一部位的变形应先由强度大的构件开始矫正。

“先中间后两边”,即:从中间部位开始操作。

“先里后外”,即:先变形的后拉,后变形的先拉。

“先长度后宽度”,即:长度和宽度两个方向同时存在变形时,优先矫正车身长度方向的变形。

“先低后高”,即:由车身底部开始矫正,而车身顶部位的变形则可以放到最后进行。“多点多次”,即:防止单点拉伸损伤板件,多次分解段拉伸可及时消除应力。

5.拉伸过度如果矫正过程中不能精确地、经常地测量,则很可能拉伸过度。为防止拉伸过度而损坏整体车身,在用任何一种拉伸装置进行拉伸矫正的过程中,都要对损伤部位的矫正进程进行测量。切记,可以将一块钢板拉长,但要反过来通过推压使其缩短则是不可能的。任何损坏的钢板,在拉伸直之后,超过了极限尺寸,就很难再收缩和被压缩了。很多情况下,拉伸过度唯一的修理方法就是替换。

6.应力消除

车身矫正包括两个任务:一是将受损的钣金件恢复到原来的形状;另一个更为重要的任务是恢复钣金件原来的状态。将受损的钣金件恢复到原来状态需要将碰撞中引起的金属应力消除掉。

金属具有“记忆”特性或叫弹性性能,它“知道”自己原来的初始状态,只有消除由事故引起的板件应力,它才会恢复到原来的状态。

平直的钣金件其金属晶粒和原子层都处在相对松弛的位置。钣金件弯曲时[图20—32(b)]这些晶粒就会产生轻微的变形,从而产生应力。如果钣金件有足够的弹性,一旦压力消除后,晶粒可以立即恢复到原来的状态;如果钣金件在碰撞中弯曲程度严重,则在弯曲的钣金件的外层,晶粒在剧烈张力的作用下产生严重的变形,而内层则在压力的作用下产生同样的变形[图20—32(c)]。这些力引起晶粒变形,改变晶粒结构,而这种结构比受损前更坚硬(加工硬化)并且缺少弹性,同时应力被固定在金属内部。

如果试图在不消除应力的情况下把钣金件拉伸恢复到原来的形状,金属将出现如图20—32(d)所表现的撕裂或变薄。这个形状接近原始形状,但是晶粒结构中仍保留着变形并且有新的变形区域产生。

若应力未被消除,金属疲劳和破裂迟早要发生在这些薄弱区域,或者一旦发生再次碰撞,即使很小的力也将引起同样或更大的危害从而造成严重的后果。

在冶金学教科书上,应力被定义为一种内部阻力,这种阻力是物质在特定的负载下变形时产生的。在碰撞修理业中,应力可定义为一种对维修起阻碍作用的金属的内在阻力。造成这种阻力(应力)的原因主要有:变形和开裂、过度加热、不正确的焊接技术、不理想的应力集中等。

消除应力通常在两个时刻进行:拉伸金属板件时和拉伸金属板件之后。对于严重变形的板件,由于其应力非常之大,如果强行拉伸会造成板件的撕裂。而矫正之后的板件消除应力是为了使金属稳定地保持原来的状态。

消除应力有两种方法:弹性敲击和有控制地加热。对于受损严重的板件,弹性敲击可能作用不大,此时可以对金属有控制地加热,激活金属的晶粒,使其重新松弛,恢复原来的状态。所谓有控制地加热是指加热的温度和时间不能超过厂家的规定值,因为过度地加热会破坏晶粒结构,导致金属变软,强度降低,尤其是对于承载式车身的高强。

一、准备工作

(1)供矫正用的承载式轿车(或车身)、车架。

(2)轻便型液压矫正设备2套,测距尺、车身矫正器1台,并配套拉伸工具和量具、机械式米桥三维测量系统1套及配套车身尺寸图和测量附件(或车身电子测量系统一套)、测距尺、钢卷尺、必要的拆装工具、氧一乙炔焊接设备1套(用于需要消除应力时的加热)。

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