
第二章 汽车钣金修复工艺和零部件修复方法
第一节 汽车钣金修复工艺
一、传统车身修复工艺
自汽车承载式车身出现以来,为适应汽车燃油经济性和环保性的需求,汽车的车身钢板重量越来越轻,钢板厚度越来越薄,材料的合金成分越来越复杂。特别是近几年来,新材料、新技术随着汽车工业的日新月异得到了普遍的推广。在汽车发生碰撞损坏后,必须采用全方位拉伸的方法进行校正,尽量不采用或少采用加热的方式,以防止金属内部结构发生改变,导致强度降低,使汽车在不幸遭遇的“二次碰撞”时不能有效地保护驾乘人员的安全。一个新兴而有生命的行业——汽车碰撞修理业,不断地发展和壮大。
碰撞损伤修复过程中的形状与功能恢复越来越受到广大车身维修师的密切关注和研究。下面结合多年车身碰撞修复的经历,提出以下观点:传统的车身修复,看重形状恢复。图2-1所示为对构件损伤进行的强行拉伸。
图2-1 对构件损伤进行强行拉伸
一般采取撬、锤、简单拉伸等钣金修复工艺,切割和焊接使用氧—乙炔火焰,对变形严重的车身外表金属使用氧—乙炔火焰高温集点收火。经碰撞的事故车辆,在传统钣金修复过程中,通常有这样的理念:钢铁材质的构件几乎全部进行整形修复,且一般不更换;高分子材料件、铝合金构件损伤后大多采用更换的方法,很少进行整形修复。如此修复的车身,由于大面积使用氧—乙炔火焰进行高温处理从而使钢板软化,这样钢板形状基本能够恢复,如果再涂装到位,可以认为是车身修复成功。但是所有经氧—乙炔火焰高温处理过的结构件,车身外表金属材料被高温氧化而脱碳、析出金属晶粒并且会变薄、变性。原车设计的防撞、抗压功能几近消失,且结构件的内表面根本无法进行防锈、防腐处理,时间不长就会产生锈蚀现象。图2-2所示为氧—乙炔火焰处理的损伤构件。
如果不幸遭遇“二次碰撞”后,车辆损伤变形就会较“第一次”更为严重,人、财、物的损伤就更大,驾乘人员的安全也得不到保障。
图2-2 氧—乙炔火焰处理的损伤构件
二、现代车身修复工艺
新型汽车大多采取刚性结构设计(如马自达“3H”结构车身),同时还广泛使用了钢性材料(如高强度钢),从而使驾乘人员的安全得到充分保障。随着大家对车辆主动安全要求的增强,汽车生产商要求对车辆的碰撞修复采用小损伤修复。该办法通常使用车身外形修复机,利用介子拉伸整形、炭棒收火。大范围的损伤,特别是车架、大梁的损伤,需要使用车身定位夹具固定,多点反复拉伸校正,测量必须使用三维测量系统进行规范操作。
对一些结构件的外皮损伤,如果超过1/3以上,一般建议更换此件;如果超高强度钢的加强肋、防侧撞杆发生损伤,则一律要求更换。对这些结构件,切割必须使用气动、电动锯或者等离子切割机,焊接则必须使用惰性气体保护焊接(应当使用75%的Ar、25%的CO2气体,或者其他类似的以氩为基础的混合气体,焊丝应符合美国焊接协会标准AWS—EX—70S—6的要求)。这样可以有效控制板件受热变形的面积,同时,焊接点要绝对牢靠。更换结构件时,也可按照原车设计使用电阻点焊。使用电阻点焊时,总焊点点数要增加20%~30%,这样不仅能够使碰撞损伤的车身外形得以恢复,而且构件的功能也能因此而复原到原车的设计水平,主动安全性得以保障。
钣金件碰撞损伤范围相对较小(30cm×30cm以下)的严重折皱无法整形和校正时,可采用挖补技术进行局部更换新件加以修复。这样做,如果处理得当,形状与功能都可以得到恢复。图2-3所示为外焊拉伸板强行拉伸奥迪A6门槛位,从图中可看出,车身下部分折皱严重。
图2-3 外焊拉伸板强行拉伸奥迪A6门槛位
三、车身钣金件修复工艺
汽车车身修复作业中常对车身覆盖件的局部变形、凹瘪和柱类零件的弯曲进行修复,这是车身修复的主要工艺手段和操作人员的必备技能。不同的车身结构和部位,需要使用不同的修复工艺。
1.局部修复
进行车身局部修复工作时,可将损伤部位放入托模中,用钣金托模修复车身表面。采用钣金托模的修复方法又有正托法和偏托法。正托法是将钣金托模直接置于金属板背面凸起部位,用钣金锤在另一面直接锤击变形部位。这对于修复隆起和平整较小的凸起十分有效。但正托法容易造成金属板件的延展变形,锤击部位的金属将变薄并且钣金件面积会增大。
(1)偏托法 在托模修复的实际工作中,常采用偏托法,如图2-4所示。偏托法常用于多部位的连续变形修复。操作时,将钣金托模置于金属板背面的最低处,钣金锤则在另一面敲击变形的最高处。对于图2-5所示的车身变形部位,也可以同时使用两把钣金锤敲击变形部位,这样可以避免修复过程中受力不均等工艺缺陷。
图2-4 偏托法
图2-5 用两把钣金锤进行修复
(2)修平刀修复法 汽车车身结构许多部位间隙狭小,不能放入托模,这种部位可以借助修平刀进行修复。图2-6a所示为各种不同形状的修平刀,图2-6b、图2-6c、图2-6d、图2-6e所示为修平刀的使用方法。操作时,将修平刀紧贴变形部位背面,用钣金锤敲击变形部位。此方法对车身表面的微小隆起和划伤有很好的修复效果。
修平刀在修复过程中还可以起支撑作用,例如,用修平刀对内部结构无损伤的车门局部变形进行修复十分有效。如图2-7a所示,先用修平刀撬动变形部位,把向内凸出的隆起撬到正常位置,然后再按图2-7b所示方法,用修平刀和钣金锤将车门板修复完好。操作时应掌握好锤击的力度,修平刀支撑点的位置和锤击力度与位置应相互配合,如锤击力大于修平刀的支承力,就达不到修复的目的,甚至还会加剧部件变形。一般应使修平刀的支撑力略大于锤击力,这样会得到较好的修复效果。操作中应遵循“敲高顶低”的原则,并注意随时调整顶点与锤点的位置。连续敲击一点或力度过大、次数过多,都不可避免地使金属板面发生延展,造成板类构件二次翘曲变形。
(3)热收缩法 车身局部凸起和拱曲时,可用气焊枪将变形部位加热至红色后,用木锤敲击加热点四周,冷却后再用铁锤将其整平,如图2-8所示。
(4)拉杆修复法 先在凹处钻多个小孔,再用拉杆一端的弯钩钩住小孔,然后握住拉杆手柄慢慢向外拉拔。拉力务必与板面垂直且用力要均匀,千万不要撬动拉杆,防止拉杆对板件造成二次损伤。也可边拉边用气焊枪加热,最后在修复的面板小孔上用锡焊补好锉平。本章后面有该方法的具体操作步骤。
2.局部凹凸修复
车身修复常常需要进行局部凹凸部位的整形,如图2-9所示,操作方法概括为:中间凸出,敲击凸出部分的四周;变形复杂时,敲中间”。敲击时要注意敲击点、锤击力度和敲击次序。在初步整平以后,对表面残留的细小凹凸部位,还要进行更加精细的敲平作业,如图2-9c所示。
图2-6 用修平刀修复
图2-7 车门局部修复
a)用修平刀撬动变形部位 b)修复方法
图2-8 较大凹陷的修整
a)用气焊枪将较大凹面加热至红色 b)凹面中部以垫铁顶起
操作时先从损伤较大的部位着手,如板件受损面积较大则应从距维修人员较远或不便操作的部位开始。修复时要注意手、眼的配合,并确保锤面的中心而不是锤面的边缘落在敲击点上,如图2-9a所示;托模应紧跟敲击点,锤击的次数要少,并应保证每次的锤击和托模的顶托都有效。托模、修平刀、铁锤工作面的形状必须与车身构件的几何形状相吻合,否则就达不到修复要求,如图2-9b所示。
图2-9 局部凹凸修复方法
a)锤面中心落在敲击点上 b)锤、托模的工作面与车身构件的几何形状相吻合 c)对表面残留的细小凹凸进行精细修复
对图2-10所示板件变形进行修复时,在完成粗略整形后,要按照图2-10所示的操作方法,用托模或修平刀顶住锤击点的反面,同时用钣金锤按图2-10所示的顺序敲平变形区域。锤击时要注意以下几点:
1)应按图2-11所标出的顺序进行锤击,落锤点在波峰处并且从锤击点开始向中心逐渐移动。
图2-10 整形操作顺序
图2-11 整形锤击顺序
2)如果采用了火焰加热辅助方法,则锤击操作的速度宜快不宜慢,车身薄板件的散热速度很快,更要注意操作的速度,否则达不到预期的修复效果。
3)锤击的力量应适中,锤击过度会使修复区域再次拉伸,形成二次损坏。
图2-12所示为四种钣金修复实例,从图中可以看出不同损伤形状修复的具体操作方法。
四、车身严重损坏的修复技术
在进行修复之前,应先询问事故发生时汽车的速度,撞车或翻车的部位、方向及角度,了解相撞汽车的位置、角度等情况,以直观地确定碰撞损伤的部位和可能波及的区域。还可结合试车和使用测量仪器对汽车进行全面检查,确认车身地板是否变形,车身是否受到整体损伤和整体扭斜,检查并确认轿车车门是否开启自如等,以确定汽车的损坏程度和修理方式。
1.更换车身
汽车发生严重事故时,车身几乎全部损坏,地板严重变形,车身侧面、汽车车顶盖、发动机罩盖和行李箱盖几乎无一完好,则可判定该车身整体无法修复,可按照用户需求进行整车车身的更换。从事故车上拆下全部可用的零部件,对发动机总成等主要总成进行全面检查和修理。换用新的轿车车身总成和需要更换的全部零件,按照轿车的整车装配工艺,重新予以装配。整车装配完成后,应对汽车进行全面的检查、调整和试验,确认汽车全部指标合格后,才能竣工。
2.更换车身局部结构件
如果汽车发生碰撞时,只有局部车身发生损坏,如前后翼子板、车门、发动机罩盖或行李箱盖受到损伤时,可以更换车身局部结构件。这样不仅省时省力,还可能节约修复费用。如能买到所要更换的部件,如车身翼子板,只要把损坏的翼子板拆卸下来,再将新翼子板按要求安装到车身上,即可完成车身的修复。在修复过程中伴随着汽车其他零部件的拆卸和安装,应保证达到汽车维修质量要求。
面板局部损坏时,可切割下损坏部分,再把相同尺寸的新板焊接在割口处,用带有沟槽的垫铁和锤子敲击焊缝处,使之低于周围面板3mm而形成沟槽。然后打磨沟槽,除去污物,用焊料将沟槽填平,打磨后再进行喷漆,如图2-13所示。板面损坏严重无法修复时,应更换总成或钣金零件。
图2-12 钣金修复的四种实例
图2-13 更换局部面板的方法
a)测量受损面板的面积 b)替换板的定位 1—夹钳 2—定位焊点 3—替换板
3.车身地板的校正
如果汽车发生严重损坏,车身地板发生变形,但不必全部更换车身,则应先校正车身地板和车身,再修复损坏的车身钣金件。当车身地板发生变形后,汽车上各主要总成的位置就可能发生变化,汽车的四轮定位参数也可能发生变化,从而影响到汽车的正确装配和行驶,因此必须对车身地板进行校正。在车身地板左右两侧的中前部和后部开四个大定位孔,作为车身地板的装配、制造的定位基准。在车身地板前部的两根前纵梁上各开两个定位孔,用于车身和发动机总成的定位。车身地板上的定位孔作为车身装焊时的定位基准,以保证汽车车身焊接成一个整体。尔后作为各总成的装配基准,将各总成装在车身上,成为一辆完整的汽车。用于保证发动机总成的安装位置,保证汽车转向系统、传动系统、行驶系统、操纵装置等定位准确可靠。
车身地板校正的最佳方法是使车身地板定位孔恢复到原来的位置。当车身地板变形时,一般只有一个地板定位孔不能与定位销配合,很少有两个定位孔不能与定位销配合的情况。不能配合时,应采用车身地板强力牵引法使其恢复原来的形状,使地板上的四个定位孔与四个定位销配合。对地板进行强力牵引时,要按照与汽车相碰时的反方向进行牵引,先缓慢地牵引,当确认牵引方向完全正确时再使地板完全恢复原有形状。当车身地板定位孔校正完成后,再校正两根前纵梁上的定位孔。采用牵引法使前纵梁的定位孔能与定位销匹配。车身地板校正完成后,再进行车身钣金件的修理。
4.车身侧面校正
车身侧面受到严重损伤时,车身侧面变形可能由一侧传至车身地板,使车身地板发生严重变形,也可能传至车顶盖,使车顶盖发生变形。甚至从车身地板和车顶盖传至车身另一侧而使车身侧面凸起,同样应以校正的方法使其恢复原来的形状。当一侧门槛发生严重变形时,应使用牵引法牵引门槛。可视变形部位和变形情况,在门槛处焊上几块牵引铁。顶住前后两端车身地板,使用液压机具和牵引索牵拉牵引铁,还可以在车身地板的前后两端辅以反向辅助牵引,这样可得到良好的效果。
牵引时要首先检查牵引力的方向和支撑点的位置是否正确。要先缓慢牵引,用较小牵引力,确认牵引得法后,再牵引到位。因其有弹性后效,因此牵引量要适度大点,这样在卸除牵引力后,能刚好恢复到原来的形状。变形全部恢复后,再把牵引铁焊切下来,进行车身侧面钣金修理。
5.车身立柱的更换和修复
车身立柱受到严重损坏后,不能简单地进行修复,只能更换。把受损的部分立柱用气动锯或气焊法切割下来。先对相关部位进行校正,因为立柱受损,可能导致车顶盖和车身地板等部位发生变形,然后才能换接新立柱。
由于立柱是箱形断面封闭结构,故只焊接接口处不能将两段立柱牢固地连在一起,应在箱形结构内部焊缝上加衬板再进行焊接,衬板焊在原车和新件上。最后,焊封接口。接口精确对接后,可用铜焊或锡焊方法填补接口不平处,再用砂轮或砂纸打磨平整,在保证立柱强度的情况下使其恢复原来的形状。
6.尽量采用就车修复工艺
对承载式车身进行校正时,尽可能采取就车修复工艺。这样在牵引时,可就势使周围变形部位稍微恢复一些形状,同时也可节省时间。图2-14所示为受损的前保险杠骨架,它是通过螺钉与前纵梁连接在一起的。通常情况下,大多数钣金维修人员会将其拆下再修复。前保险杠骨架在受到撞击后,撞击力传递到纵梁前部而使其发生变形。骨架拆下后没有合适固定方式,故很难采取一个缓和的修复力进行修复,另外修复完骨架后还需要对前纵梁进行修复。所以可进行就车修理,使用拉具对变形部位施加一个与撞击方向相反的缓和的力,然后使用一根合适的撬棒,从边缘的开口部位伸进去对骨架侧边的一些凹陷部位进行修整,如图2-15所示,这样会获得非常好的效果。
图2-14 损伤的前保险杠骨架
当然,非承载式车身结构件也可以采用就车修复方法。非承载式车身即传统的大梁式车身,其车架在受到撞击产生变形时,通常的修复方法是将乘员室拆下后再单独对车架进行修复。该车架在拆除乘员室等结构件后也没有较好的固定方法,所以该车架的有些损伤变形可采用图2-16a所示的方法进行就车修理。车架在受到撞击产生侧向弯曲时,可将一根有足够强度的工字形钢放在车辆的一侧,用木块将其垫到与车架水平的位置,用链条将工字形钢与车架的前后部位固定,对弯曲部位施加推力进行修复。同时,也可采用图2-16b所示在弯曲部位垫加钢管或木块的方法进行修复。这种弯曲大多会出现在车架的某个横梁部位,造成两侧梁同时变形。如果大梁的两侧都出现弯曲而中间没有横梁,则应使用分离式液压顶将两侧的弯曲部位支撑到原来的宽度,这样在施加推力时有利于将力传递到另一侧,便于将两侧同步修复。对于上下弯曲的大梁也可以采用这种方法,修复时直接将工字形钢放在大梁的下部,并采用相同的修复方法即可。但在修复时,应尽可能地使工字形钢与车架接近,以便获得稳定的修复力,链条与大梁固定时也应选配合适的木块,以防止变形。
图2-15 骨架侧边一些凹陷部位的修整
图2-16 对车架修复
a)施加推力 b)垫钢管或木块
五、汽车车身钢板修复方法
车身外部钢板不恰当的修复,不仅在表面上会给人比较粗糙和拼凑的感觉,而且还会影响到车辆的使用寿命,甚至给车辆埋下安全隐患。例如,车辆在使用过程中出现的渗水、漏风、进灰尘、异响等故障,多数情况是因为钢板修复不到位造成的。
1.修复严重损伤的钢板
保险公司对车身钢板损伤程度的界定标准各不相同,但是目前大多保险公司仍以损伤部位面积的大小来确定损伤程度,这种界定损伤程度的方法有其局限性。比如,很多划伤或刮伤部位看起来损伤面积较大,但是只做简单的拉拔即可修复。相反,很多损伤部位的面积虽然较小,但由于损伤较为严重,加上又处于非常复杂的部位,维修作业较为困难。
对于大损伤钢板来说,在同等条件下其遭受横向撞击的修复难度可能要远大于受纵向撞击的修复难度。当车辆受到纵向撞击时,通常间接损伤的钢板会出现大面积的隆起或凹陷,如图2-17所示。直接损伤的钢板则会出现比较严重的折皱、卷曲等变形,如图2-17所示。对这种受到纵向撞击的车辆无论是间接变形还是直接变形,一般不需进行拆卸解体(更换除外),修复时只需要对内部的结构件、加强件及支撑件进行牵拉,同时进行就车修复即可。这样可有效减少作业时间并有助于板件的应力消除。利用这种方法修复间接变形一般可获得非常好的效果。而直接变形还需在此基础上,通过合适的夹具或焊接拉伸板沿撞击力方向进行反向拉伸。拉伸时,要遵循“拉伸→保持→再拉伸→再保持”的原则,对折皱和隆起区域进行校正。整个板件的折皱和卷曲修复平整后,再对板件的凸缘、边缘、车身线及凹槽等部位进行修整,最后对板件上较为平整的区域进行修复。
对于一些受到横向撞击的大损伤钢板,损伤情况通常比较复杂,产生延展的金属较多。修复该类故障应尽量小心谨慎,通常应先修复车身线或凹槽等强度较大的部位,应尽可能使钢板大面积地恢复到原有位置后,再进行微小变形部位的修整。修复时可在车身线、凹槽上焊接一排垫圈,在垫圈中穿上一根拉杆,使用较为平缓的力将损伤部位整体推入或拉出。图2-18所示就是用该方法修复好的汽车车身面板。
但是,当撞击力不是直接作用于车身线上时,该部位也可能会由于撞击力而产生变形,这种情况就不能采取上述修复方法了,应首先对直接撞击部位进行修复。受到横向撞击的内部加强件、支撑件及结构件发生变形时,面板将会发生严重延展,同时,在整体长度上也会有明显缩短,如图2-19所示。
图2-17 纵向撞击导致弯曲变形
图2-18 钢板大面积地恢复到原有位置
修复这类损伤部件,通常是将面板与内层分离,先将内层变形部位修复到位,然后再将新面板或修复后的面板连接到内层上。采用这种修复方法时,一定要确保内层加强件、支撑件及结构件修复到位,之后再对内外层进行连接,以免造成不必要的故障隐患。采用这种方法修复车门、发动机罩(图2-20)等部件时,一定要注意在面板与内层的边缘咬合位置要进行等距离定位焊,否则会造成整个部件翘曲或变软,特别是铰链位置。如处理不当,车辆在使用过程中将出现车门下沉或发出异响等故障。
2.钢板特殊部位的小损伤修理方法
车身门框、槛板等封闭式箱形构件位置经常会受到小的凹陷损伤。这种损伤一般面积较小,但撞击部位的金属已经发生了严重的延展。修复时由于无法触及其内部,故一般采用从凸缘处钻开焊点,伸进撬棒进行修复。该方法比较麻烦,同时还会破坏车身的原有结构。而使用外形修复机强行拉拔效果也不理想,往往会造成钢板出现孔洞。常规的方法很难对这些损伤进行有效修复。这时,通常会使用腻子、硬钎焊或二氧化碳气体保护焊的焊料熔化后,作为填充物对凹陷部位进行修整。由于腻子缺乏足够的强度及韧性,经常会出现开裂现象,而上述焊料填充物在焊接时会由于温度较高容易产生新的变形。在这种情况下,使用软钎焊作为填充物是一种比较好的修整方法。
软钎焊作为填料常采用补锡工艺,由于其熔点低、热影响小,且焊料具有一定的韧性等优势,被维修行业广泛应用。使用该工艺时应注意焊料的成分必须合理:含质量分数为69%的铅,质量分数为30%的锡,质量分数为1%的锑。这样便于在较大的温度区间内维持其可塑性。修复前要对损伤部位进行清洁处理,作业时温度的控制要合理,稍有不慎,就会导致结合处出现黑边、颗粒粗大等不良现象。如能充分考虑这些因素进行正确操作,修复后的效果应该比较理想(图2-21)。
3.锈损面板的修补
对于锈穿或严重凹陷的面板,尤其是车门处,可用敷贴玻璃纤维的方法进行修理。首先将面板表面的锈斑、油污和其他杂物彻底打磨干净,将浸泡了树脂的玻璃纤维布一层层敷在损坏的面板处,注意要敷平整,最后涂上一层环氧金属层。干透后将表面打磨光滑,然后喷漆。另一种方法是刮灰和上塑料涂层,操作与上述方法类似。
图2-19 整体长度上有明显缩短
图2-20 发动机罩
4.钢板修复注意事项
1)进行钢板修整可通过锤子与垫铁的配合、外形修复机点焊拉拔等方法进行作业。车身许多位置钢板内侧都有隔声垫,在采用锤子与垫铁配合作业时必须将其清除,否则隔声垫会粘附在垫铁上,对修复质量造成影响。
2)进行损伤部位的点焊拉拔作业时,焊接电流应尽可能小,以防焊点过大、温度过高。对一些具有足够强度的车身线和凹槽部位进行修复时,应尽量采取整体拉出的方法,以避免单点拉拔时造成凸起点过高或出现孔洞,如图2-22所示。
如果形成凸点,可使用锤子与垫铁配合的正敲法将凸点修平,背部不易触及的凸点可使用修复机上的收缩钢棒加热后轻微施加一个向下的力,这样也可将凸点修平。已经拉出孔洞的区域,应及时进行焊接。如果用腻子填充修复该部位,那么车辆将很难经受行驶时的振动和洗车时高压水枪的压力。修复钢板上一些装饰条的塑料卡扣安装孔时,应该尽量修复到原始平面,如果腻子太厚,这些卡扣将很难安装到位。
图2-21 使用软钎焊作为填充物
图2-22 拉拔时造成的凸起点过高和出现的孔洞
3)修复钢板时,应尽量采取不收缩或少收缩的方法,因为采用热收缩的方法可能改变金属材质并破坏钢板原有的防腐层。
钢板产生轻微鼓起现象时,可使用垫铁、修平刀顶住该部位的内侧,或使用吸盘式拉拔器拉住外侧,采用橡胶锤弹性敲击钢板附近的边缘或加强肋进行修复。在确定必须使用收缩方法时,应尽可能使变形部位接近于原始位置,这样可以避免已经拉延的金属产生额外损伤。对于车顶盖这种大面积板件,在热收缩时即使非常小心谨慎,也经常会造成收缩部位越来越大,甚至蔓延到整个板件的情况。其实在很多情况下这类钢板并不是金属发生延展才出现整体弹跳现象,而是收缩点太多、控点不准造成金属疲软,或内层加强肋与车顶盖连接处开胶等原因所致。在确认没有开胶后,不要一直进行加热收缩,以避免情况更加恶化。
维修人员可通过增加内层横向加强肋作为支撑的方法解决该问题。安装内层加强肋时应尽量将其装在其他加强肋的中间位置,与车顶盖的连接部位要进行打胶处理。同时,必须要注意加强肋不可影响到相关构件的安装和车内的整体视觉效果。在金属收缩过度时,可以使用锤子与垫铁配合的正敲法对金属进行重新拉延,或者使用垫铁顶住内侧,施加适当的压力,将外侧加热后使其缓慢冷却,也可以获得同样的效果。
4)车身面积较大的钢板在碰撞过程中极易出现严重折损、延展、撕裂等损伤。由于刮蹭造成钢板变薄,内层、边角部位损伤严重时,将很难保证修理质量,应进行更换,以免造成返修。车身钢板损伤到何种程度需要更换很难量化,只有根据实际情况而定。
5)大面积的钣金件,如发动机罩、行李箱盖、车顶盖、车门等损伤较重时,不宜进行修复。这些钣金件通常面积较大,抵抗凹陷的能力较差,另外在车辆行驶时的振动,车门、发动机罩、行李箱盖开关时的振动,阳光暴晒及自身发动机的热量影响下,都有可能造成原子灰开裂。因此,这类大面积的钣金件损伤较重时,最好进行更换。
6)判定损伤范围、程度时,要仔细检查损伤钣金件与相邻的钣金件之间的相互配合是否良好,车门、发动机罩、行李箱盖开关时是否顺畅、密封,同时应确认钣金件与内部加强肋是否有开胶、开焊或内、外层咬合不良等现象,避免造成钣金件整体强度降低、异响、密封不严等故障。
7)使用外形修复机修复的最大优点是尽可能少地拆卸内侧零部件。但在进行钢板损伤评估时,应凭借经验、实际损伤情况和相关功能性检测等手段,确认内部零部件、内层支撑和结构是否损坏、开胶和变形,避免造成异响、共振、玻璃升降时与变形部位发生刮蹭等故障。如不能确定,应拆卸内部相关零部件进行检查。例如,车门撞击变形损伤经常会造成内侧防护梁与钢板开胶,如果修复后不进行打胶处理,将会导致车辆行驶时产生共振,严重的还会导致玻璃升降时升降器与防护梁发生刮蹭。
8)根据钢板损伤程度及部位,应合理选择修复方式、维修设备及工具,规范作业步骤。目前,汽车车身钢板厚度较薄,另外,由于刮蹭、撞击、维修中的锤击、采用不正确的研磨工具和研磨方法,都可能造成钢板变薄。所以为保证钢板维修后的强度、耐用性及外观质量,维修时应小心谨慎,选择正确的修复作业方式,规范作业行为。对于过渡平缓、受力点较少的凹陷损伤,可以用外形修复机进行修复。如多点受力、加工硬化现象相对较重,且有折皱等损伤,则需要使用锤子与垫铁配合的作业方式。不可一律采用外形修复机修复,需要通过拉伸释放应力的折皱,就不要通过锤子与垫铁进行修复,以达到修平折皱的目的,避免进一步加重钢板的损坏。
9)修复车身钢板前,应对车辆进行防护,避免灰尘及研磨机打磨时的漆膜、碎屑进入车内,确保室内卫生。使用手砂轮打磨、外形修复机栽焊或二氧化碳气体保护焊焊接临时拉伸板时,应对损伤区域的漆面、玻璃、易燃物品进行防护,砂轮打磨时的金属碎屑、焊接时的飞溅物都有可能损伤到车身漆面、玻璃、橡胶和塑料制品。防护用品可以是防火毯、软纸板、遮蔽纸等,只要能达到防护效果即可。拆卸车门后,需要焊接临时拉伸板修复车门立柱、门槛板时,也可用硬纸板裁剪出车门的形状进行防护,防止焊接飞溅物和金属碎屑进入车内。另外,还应对损伤区域的周围进行防护,以免磕伤、碰伤这些部位的油漆层。
10)采取焊接临时拉伸板拉伸,或采用外形修复机栽焊、热收缩作业前,应确认其内部没有易燃物及线束等。车身钢板内侧,如后翼子板、车身立柱等内部会粘有隔声垫、隔热棉、发泡材料、线束等,焊接、热收缩时的热量会造成内侧线束烧蚀,甚至引起火灾。
11)车身钢板修复时,外部饰板、外拉手、灯具等零部件卡扣的安装孔及螺钉孔应尽可能接近原始平面,不能用原子灰找平,否则安装时会导致配合不紧、螺钉紧固时原子灰开裂、由于原子灰厚度增加导致卡扣无法安装到位等现象。修复后还应将箱形内部断裂的卡扣、从工艺孔掉进的原子灰块等物品清理干净,防止产生异响故障。
12)为保证钢板的耐用性,修复后应进行防腐处理。车身钢板由于撞击,刮蹭,修复过程中的锤击、栽焊、热收缩都可能破坏原有防腐层,并使金属裸露,裸露的金属与空气中的氧和湿气接触,极易形成锈蚀,缩短钢板使用寿命。
钢板防腐包括外表面防腐和钢板内侧防腐,常用防腐材料为油漆、防腐蚀化合物。油漆工艺可在空气与钢板之间形成屏障,是钢板外表面主要防腐措施,钢板修复后,应对外表面进行清洁、除油,并及时刷涂环氧底漆,以免锈蚀。钢板内侧主要通过喷涂防腐剂达到防腐目的,车身大多数的腐蚀是因内侧表面没有防腐处理造成的。防腐剂类型主要有石油基化合物和蜡基化合物,其中蜡基化合物的使用较为广泛。
喷涂设备一种是罐装自喷式设备,使用喷管从钢板内侧的维修孔、工艺孔、顺水孔等位置喷入损伤的钢板内侧。另一种是使用特制的喷杆、喷嘴,通过压缩空气的压力将防腐材料均匀喷入封闭式钢板的内部。这种设备适合于车门槛板、车身立柱、纵梁及横梁等封闭式箱形部位,优点是射程远、压力大、防腐剂的附着力强,喷嘴进出容易,适合于狭小部位的内腔防腐。
六、车身结构件的修复方法
从理论上讲,车辆受到撞击力后,只要拉住变形部位,按与车所受撞击相反的方向施加与撞击力相等的拉拔力即可。在实际的修复作业中,按照这种原则很难将变形部位修复到位。实际的拉伸力可能要远大于撞击力。在工作中常会遇到很多结构件“拉不动”的问题,即便是采取了多点固定与多点拉伸,且遵循了先进后出、从里到外、先强后弱等原则,也还是拉不动。所以很多情况下应根据损伤部位的实际情况采取可行的措施和手段。
对“拉不动”的结构件,通常采取加热法。加热法除了要根据板材的强度确定加热部位、加热时间及加热温度外,还应注意火焰,应采取中性焰或轻微的碳化焰,严格禁止使用氧化焰,这样可有效避免造成部件的过氧化,并适当补充碳元素。
另外不能用水或压缩空气冷却加热区域,必须让它自然冷却,否则金属将会变硬、变脆,从而影响车辆的安全性。但采用加热法时还是会产生一定程度的氧化或一定量的氧化皮,也会有脱碳现象,严重影响到金属表面的光泽度和疲劳寿命。所以,目前很多维修厂并不建议使用加热法,而应更换受损件或采用冷操作法。
采用冷操作法时,使用木块和锤子消除内应力是比较好的修复手段和方法。但在损伤部位出现比较深的折损变形时,通常需要触及损伤部位的内侧,可部件的结构形式给修复工作带来了一定的困难,所以必须采取一定的措施和手段。
承载式车身大多采用封闭式截面构件:一种是自封闭截面,有完整的四个边,是箱形截面结构;另一种是开口式结构,其与其他构件连接形成封闭截面。它们的封闭件有些是垂直的,例如前纵梁与侧面挡泥板连接构件;有些则是水平的,例如将后纵梁连接到行李箱地板上的构件。对这些封闭截面构件的修复,可在拉伸的同时,使用合适的撬棒从构件的端部开口位置伸进后通过与锤子的配合对变形区域进行修整。难以触及的部位可以采取开“小窗”的方式对损伤部位进行修复。如对后部纵梁进行拉伸时,可用气动锯在损伤位置的地板上开U形口,揭开后便于将工具伸入修整(图2-23),修复后将钢板按照原位置用二氧化碳气体保护焊焊接上即可。
对于不是太严重的前部纵梁损伤,可使用专用钻头在弯曲的纵梁外侧位置钻出一直径约为15~20mm的孔,这样在拉伸的同时伸进工具对折损部位进行修整,以便于消除应力。对于修复后留下的孔,可将钻下来的钢板焊接到原位置,也可在修复完成后使用合适的橡胶垫密封孔(图2-24)。注意:打孔时应尽量远离应力区,而且孔的直径不宜过大。在拉伸时,应采用过度拉伸或在拉伸到一定程度后保持一段时间,以便有足够的时间让应力充分释放。
图2-23 后板底部开出的U形口
图2-24 用橡胶垫进行密封
七、汽车车身修复测量工艺
1.利用测量工具结合控制点进行分析
车身测量工具主要包括机械测量系统和电子测量系统,它们对于维修前的损伤诊断和维修后的效果确认具有重要作用。车辆测量就是用专用工具和设备,测量车身上各参考点的位置,将测量结果和理想位置(未受损的车身参考点)进行比较,就可以确定车身损坏的范围、方向及程度。车身构件的位置偏差不能过大,一般不超过3mm,否则装配在车架或承载式车身上的总成,如转向和悬架系统在车辆发生严重损坏时,就会改变其位置,产生振动、噪声等难以控制的问题。测量中需要结合控制点(即参考点)进行重点分析,参考点是在车架或车身上选定进行测量的点,通常是孔、特殊螺栓、螺母、板件边缘或汽车上的其他位置,修理损坏严重的汽车,实际上就是把这些参考点恢复到理想位置的过程。
2.测量车身尺寸的基准
所有车身尺寸说明中,有两个重要的尺寸参照基准:基准面和中心面。基准面是一个假想与汽车底面平行且有一定距离的平面,汽车制造和修理时,所有高度尺寸都以此作为基准。中心平面将汽车分成左右相等的两半,有些汽车上能看到中心标记,在车顶和车底板上做一系列标记点,这些点都在中心面上,利用中心标记,可以方便迅速地测量横向尺寸。在整个修理过程中,必须对受损伤部位上的所有主要加工控制点对照车型数据复查。准确的损坏情况可用车型数据相对于车身上具体点的测量结果估测出来。维修人员应该对事故车准确进行测量、多次测量并且核实所有的测量结果。