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大事故车身校正

时间:2024-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:框架式校正架最大的缺点是车辆固定时间较长,不适用于中小型事故车辆修理。地框式校正架的缺点为车身下部作业空间小,难以满足大事故车辆的修理要求。

校正是指通过一定的外力,将变形的车身恢复到原有状态的一种工艺过程。其中 “状”是指浅层次的车辆外观是否与原来的形状相似,而 “态” 则是内在因素,如损伤部位修复后,其强度是否能够满足二次碰撞要求,内部的应力是否已经消除,会不会导致车辆在使用过程中出现一些难以预料的变化等。

车身局部损伤修理主要依赖于基本技能,而大事故车辆修理还需要依靠丰富的经验并借助先进的设备和仪器来完成。传统的车身校正方法,采用的多是强力。例如将车辆后部损伤的部位与大树使用钢丝绳连接,将车辆快速向前移动,利用瞬间的冲击力,从而将损伤部位基本复原。这种方法的缺点是车辆移动过程中,连接部位、 钢丝绳容易崩断,容易产生安全隐患,对车辆机件也会造成极大的损害。另外,损伤的恢复程度很难精确控制,往往会导致车身二次损伤。当然,在缺少设备的情况下,能够因地制宜,创造性地利用现有工具将车辆修复,也是一种权宜之计,如图5-9所示。随着一些先进设备、 仪器的出现,现在的车身校正主要是利用缓和的校正力将损伤部位可控制恢复。这对于损伤部位恢复程度的精确控制以及构件内部应力的消除都具有十分深刻的意义。

图5-9 利用车辆自身力量进行修理

(一) 校正设备的种类及特点

1. 框架式校正架

框架式校正架也称衔架式校正架,起源于欧洲,目前仍是欧洲维修企业主要使用的校正设备。框架式校正架具有以下特点:

(1) 宽度相对较窄,纵梁和横梁之间有足够的空隙,一般可以升降到合适的高度,从而有足够大的维修空间。

(2) 采取可移动式设计,方便车间内的设备布置。

(3) 多数该类型的校正架配备定位夹具,既可进行精确测量,也可通过定位夹具将修复到位的点定位,这样可以避免损伤的部位反复变形,提高生产效率。

根据定位夹具的组合方式不同,一般可以将框架式校正架分为两大类。一种是定位夹具不可调整的形式,如图5-10所示,该类型的设计灵感来源于制造厂车辆生产线。其最大的优点为设计思路简单,对经验的依赖程度降低,只需要将损伤控制点拉伸到与所对应的夹具对正,就表示损伤已经恢复到位。其缺点为每套夹具只适用于一款车型,一般仅适用于4S店或专业维修厂。另一种为带有模块式定位夹具的形式,如图5-11所示,夹具可以进行组合,以满足不同车型的定位需求。框架式校正架最大的缺点是车辆固定时间较长,不适用于中小型事故车辆修理。另外,框架式校正架一般只标配一个拉塔,难以满足多点拉伸的修理要求。

图5-10 带有定位夹具的校正架

图5-11 带有模块式定位夹具的校正架

2. 平台式校正架

该类校正架起源于美国,因为美国的车体多数较宽,同时符合美国人喜欢宽大豪华的生活习惯。平台式校正架如图5-12所示,价格相对便宜,目前在国内市场的占有率最高。其主要优点为: 采用单边升降方式,方便事故车上下,节约固定时间,方便大中小型事故车辆修理:平台较宽,适合于多种车型的修理:体积大,多采用网格设计,方便向下拉伸、 向上推顶等操作:拉塔可以360°旋转,无拉伸盲点。平台式校正架最大的缺点为作业空间小,没有配备定位夹具或精确支撑工具,更换结构件时较麻烦。

3. 地框式校正架

车身校正设备的发展过程中,起步较早的且仍在广泛使用的设备就是地框式校正架,如图5-13所示。虽然各种性能优异的校正设备不断涌现,但地框式校正架由于具有一定的自身优势,仍然具有很强的生存空间。其优势如下: 结构简单,操作方便,适合中小型事故车辆的快速修理:占用空间少,可以作为快修工位或临时停车位:扩展功能强,特别是多连体的地框式校正架经过组合,可满足特大事故车辆的多点粗拉伸需求。地框式校正架的缺点为车身下部作业空间小,难以满足大事故车辆的修理要求。

图5-12 平台式校正架

图5-13 地框式校正架

4. 顶杆和拉杆

1) 液压顶杆

液压顶杆也称分离式液压顶杆,由油泵、 软管、 快拆卸接头、 液压缸和各种附件组成,如图5-14所示。液压顶杆输出的力量较大且平稳,长度可通过增减快速接头调节,适应于多种作业环境施加推力。附件的形状、 大小不一,有的附件可提供扩张力,以适合车身各种位置的修理要求。钢质附件顶端一般设计为齿状,以增加摩擦力,防止操作时滑脱,带有橡胶的附件可减少凸缘位置的变形及油漆脱落。液压顶杆的缺点为液压缸密封圈容易失效、 老化,使用过程中往往会出现渗油、 漏油现象。另外,如果安装多节接杆,操作时接头部位容易弯曲,难以控制。

2) 机械顶杆

机械顶杆也称丝杠,由两根丝杆和圆管组成,如图5-15所示,丝杆直径较粗,分别被加工成正反螺纹,圆管壁厚且较大,内部套出相应螺纹扣。使用时,只需旋转圆管便可施加推、 顶力量。与液压顶杆相比,机械顶杆的优点为操作时不会产生弯曲,便于控制,但输出的力量较小。

图5-14 分离式液压顶杆

图5-15 机械顶杆

3) 机械拉杆

机械拉杆与机械顶杆设计原理相似,两端增加了夹钳,如图5-16所示。将两端夹钳分别夹住凸缘位置,通过旋转圆管,可产生推力或拉力,适用于门框、 挡风玻璃框的校正及焊接前定位。

(二) 车身校正注意事项

(1) 操作人员实行岗前培训,严禁无证上岗。

(2) 车身安装牢固、 可靠,拉拔力不得大于车身的固定合力。必要时牵引力的反向也要进行固定,防止车身被拉离校正台。

(3) 裸露的尖锐部位应使用软质材料包住,如图5-17所示,做好安全防护,以免工作中伤害身体。

图5-16 机械拉杆

图5-17 尖锐部位防护

(4) 校正工作正式开始前,一些结构件上的标识应该使用胶带进行防护,如图5-18所示,以免修理过程中划伤。很多标识并不单独提供,一旦划伤,将很难处理。

图5-18 标识防护

(5) 确保拉伸点连接牢固。如果使用夹钳固定,可在连接部位的钢板上焊接几个小的焊珠,可以增加牢固程度。

(6) 必须使用与校正设备配套或推荐型号和级别的牵引链条及吊钩。拉伸前,应捋顺链条,以免扭曲。施加较大的拉力时,扭曲的链条极易断开。

(7) 使用安全绳将夹具、 链条和车身连接在一起,以防止夹钳脱开后飞出,造成人身伤害。如果施加较大的拉力,可在链条上挂一条较大的毯子,以起到缓冲作用。

(8) 拉伸时,维修人员应远离校正区域,严禁与链条处于同一直线。

(三) 校正力及校正方法

校正力的作用效果取决于校正力的大小、 方向和校正位置,即力的三要素: 大小、 方向和作用点。

1. 校正力的大小

理论上,校正力应与碰撞时输入的力量相等,但由于金属具有弹性变形的特点,在实际的操作过程中,校正力应适当大于撞击力。横向校正时 (如前纵梁左右拉伸),校正力相对较小:纵向拉伸时,需要的校正力相对较大,特别是损伤即将要恢复到位时,校正力有时大得惊人。校正力过大,有可能造成油缸损坏、 拉塔变形、 连接处钢板撕裂,或者链条断裂、夹钳飞出等安全隐患。因此,使用较大的力量校正时,必须做好安全防护措施。为提高修复效果,强力校正作业时应该充分考虑以下几点。

1) 边校正边释放应力

敲击和加热是消除应力的主要手段,可显著提高拉伸效果,从而间接减小拉拔力量。敲击消除应力是指在校正的同时或在保持校正力的情况下,通过手锤击打变形区域,使金属内部的晶粒松弛,从而使损伤内部的应力得以释放。敲击时,锤击部位应处于板件的棱角部位,皱褶的部位不要直接敲击,以免形成更深的折损,可敲击周围区域使折损逐步展开。敲击平面时,应采取 “弹性敲击” 的方法,即锤击力量不完全施加于板件,手锤与板件接触的瞬间,有一个向上弹起或向一侧滑开的动作,该种敲击方法与类似 “钉钉子” 的动作有较大的差异。也可使用木块作为垫块,以避免受力点集中,使锤击力分散,减少变形。通常,在拉伸力及锤击力的双重作用下,损伤部位可以恢复到原有形状。如果凹陷部位无法恢复,可以在保持拉伸力的同时使用车身外部整形机进行拉拔修理,或者在折损部位的另一侧采取 “开窗” 的方法,如图5-19所示,从孔内伸进工具进行修理。加热是消除应力的另一种效果比较显著的方法,但温度控制不当会造成钢板强度降低,一般不建议使用。另外,过度拉伸也是消除应力的一种手段。过度拉伸是指将变形控制点拉伸到标准尺寸后,再继续施加拉力多拉伸一点,当拉力释放后,由于金属的回弹特性,使控制点正好符合标准尺寸。强度相对较弱的损伤,适宜采用过度拉伸的方式消除应力:强度较高,需要较大拉伸力的损伤采取这种方式很难有效修复。

为满足锚固需求,以及作业时车身底盘与校正架之间有足够的作业空间,车辆上校正架后将会通过夹具被悬空固定。这种设计较为实用,但也会产生一定的负面影响,如拉伸力较大时,车身整体会向拉伸方向一侧移动,甚至造成车身固定夹具或夹持部位变形,严重的时候还有可能导致车身被拉离校正架,从而影响到最终的拉伸效果。因此,强力拉伸时进行辅助固定非常必要。另外,从维修工艺角度而言,车身是由若干块钢板通过焊接方式连接在一起,如果某一封闭式箱形结构件折损严重,当损伤恢复到一定程度后,拉力将分散到与之相连的每块钢板,带动整个车身向拉伸方向倾斜,容易造成俗称的 “大梁太硬,拉不动” 的假象。针对这种情况,应该在损伤结构件的另一侧进行辅助固定,如图5-20所示,施加一个反向的力,这样校正的时候整个力量只是作用于单个结构件,而不是分散到整个车身,便于损伤修复。

图5-19 “开窗” 方式修理结构件损伤

图5-20 拉伸底板下部横梁

2) 拉、 推结合综合校正

为了增加校正效果,便于损伤有效修复,有时需要采取拉、 推结合的方式完成修理。例如车身前部受到严重的撞击,导致前立柱发生倾斜变形。这种类型的损伤比较常见,修理时只靠单纯的拉伸,需要输出的拉力较大,释放拉力后变形部位容易产生回弹,很难将损伤快速修复到位。如果在拉伸过程中使用分离式液压顶杆配合施加推力,如图5-21所示,将力有效分解,损伤修复将变得相对容易。

2. 校正力的方向

校正的目的是将损伤内部的应力消除,使其恢复到事故前的尺寸。要达到这个目标,应当在损伤部位施加一个与碰撞力相反的校正力。有些情况下,只需要调整拉塔角度及链条高度,使校正力的方向与损伤部位垂直即可,如图5-22所示。实际上,由于车身结构比较复杂,受力方向、 角度不同,损坏形式就会变得多种多样,修理所需的拉伸角度、 方向也应随之改变,多数的损伤只施加一个单纯的垂直校正力难以使损伤修复。如纵梁前端受到一侧斜下方的撞击,梁头在宽度和高度方向将会发生变形。对于此类变形,应在理想的拉伸轴的假想延长线上,即沿受力方向斜向施加校正力,可同时修理梁头的宽度和高度,如图5-23所示。这种使用一根链条拉伸的方式称为单一拉伸,对于轻微的损伤非常有效。

图5-21 拉、 推结合修理

图5-22 垂直方向拉伸

图5-23 斜向拉伸

如果损伤相对严重,单一拉伸法将无法满足修理要求,需要其他拉塔配合拉伸。如很多前纵梁的中部呈非准直的外弯曲形状,前部受到碰撞时这些部位极易出现变形。校正过程中,当向前施加的拉伸力使弯曲部位接近恢复后,在纵梁的侧向应该再施加一个校正力,以避免弯曲部位出现二次损伤,如图5-24所示。这种从不同方向,使用多根链条拉伸的方法称为多重拉伸。

车身整体严重受损的情况下,损坏部位的强度也发生了变化,采用多重拉伸法是非常必要的手段。如侧向碰撞造成车身产生 “香蕉状” 变形,拉伸时需要将力分解成三个方向,这样可以减少中部侧向拉伸时所需要的总力,如图5-25所示。

当一个倾斜的校正力与另一个倾斜的校正力相互交汇时,将会形成一个合力,并且力的方向也会发生改变。利用这种原理,可以使用机械顶杆修理向下变形的车身立柱,如图5-26所示。

图5-24 多重拉伸

图5-25 三向拉伸

图5-26 修理向下变形的车身立柱

3. 校正位置

校正位置及连接方式直接影响到校正效果。

1) 校正点位置

直接撞击点不一定是最佳校正位置,校正位置也不一定是直接损伤区域。校正位置正确,在校正力的作用下,损伤可以快速修复到位:校正位置错误,即使使用较大的校正力,损伤也不能完全修复。校正前,应对受力方向及损伤部位的结构进行综合分析,并注意观察哪些部位发生了收缩变形,以便确定出正确的校正位置。例如前纵梁弯曲,内侧弯曲部位的金属已经产生收缩,校正时将固定位置选择在内表面,可以获得较好的拉伸效果,如图5-27所示。

碰撞的瞬间撞击力有时会穿过一些箱形部件,造成车身内部构件变形。虽然这些箱形部件起到承载作用,有足够的强度,但如果作为固定位置向外侧拉伸,由于其内部为腔结构,车身内部构件的损伤将不会有明显的修复效果。对于这种情况,应在箱形结构件上钻出适当直径的孔,伸入钢筋与内部损坏部位焊接在一起,这样校正的时候,内部损伤的修复效果较为理想,如图5-28所示。

2) 连接方式

为保证校正作业能够顺利进行,需要将链条的拉钩与损伤部位连接在一起。连接方式主要有以下几种:

(1) 专用夹钳。很多校正设备都会附赠一套夹钳,也可以另行采购。夹钳有多种规格及形状,以满足不同损伤部位的固定要求。夹钳的适用范围较广,可以夹持凸缘、 平板等,如图5-29所示,是车身校正时最常用的连接工具。其端面呈齿状,便于夹紧钢板,以避免拉伸时滑脱。

图5-27 拉伸A点一侧可获得较佳效果

图5-28 校正车身内部结构件

(2) 尼龙拉带。尼龙拉带采用优质高强度尼龙加工而成,可以拉伸纵梁、 立柱等结构件,如图5-30所示,优点为拉伸过程中不会划伤油漆。

图5-29 使用夹钳连接

图5-30 尼龙拉带连接

(3) 拉板。拉板上有若干个直径大小不同的孔,以便与损伤部位通过螺丝固定在一起。拉板的另一侧有较大的孔,可以与链条上的挂钩相连接。拉板也是车身校正时常用的一种连接方式。使用拉板时,应确保螺栓紧固,如图5-31所示。

(4) 拉钩。常见的有大、 中、 小三种规格,以满足不同部位的修理要求。拉钩的使用范围比较广泛,可对纵梁、 立柱、 后翼子板等部位进行拉伸,如图5-32所示。

图5-31 拉板固定

图5-32 使用拉钩进行修理

(5) 钢丝绳。由于其具有非常好的韧性,可以弯曲,因此可以拉伸立柱、 车门铰链等部位 (图5-33),使用不当可能导致钢板产生变形、 划伤油漆,应谨慎选用。

(6) 焊接临时钢钩。当其他方式不方便与损伤部位连接时,就需要在损伤部位焊接钢钩。损伤修复后,可使用等离子切割或角磨机等设备、 工具将钢钩取下。在实际的工作中,还可以自制一些小的工具,以方便与损伤部位连接,如图5-34所示。

图5-33 钢丝绳连接

图5-34 自制工具拉伸螺丝孔部位损伤

3) 校正原则

车身校正时应遵循以下原则: 先低后高、 先进后出、 先强后弱、 先重后轻、 先里后外等。不正确的修理顺序将会降低工作效率,甚至加重钢板损伤。

(1) 先低后高。先低后高,也称为先下后上。“低” 是一个统称,指的是车身底部,如前后纵梁、 底板、 后备厢底板等,即车身基准面。对于车架式车身而言,“低” 有两个层次,首先指的是车架,车架与车身分离后,车身上述部位又成了一个新 “低”。“低” 是车身生产制造时其他钣金件定位、 焊接的基础,是车辆修复时固定、 测量、 逐步修理的先决条件,如图5-35所示。车辆发生前后碰撞、 侧向碰撞或翻滚事故时,车身底部都有可能产生变形。校正时,首先要将车身底部损伤变形恢复到位,并使用夹具固定,这样再校正车身上部变形时,底部不会再产生新的变形。如果未遵循这一原则,首先修理车身上部损伤,那么再修理车身底部变形时,上部数据会再次发生变化,很多前期工作将变得没有价值,无形中降低了工作效率。

(2) 先进后出。先进后出指的是先变形的部位后修理,后变形的部位先修理。先进后出可以避免后变形的部位无法有效恢复。如车身侧面发生碰撞,导致门槛、 底板出现变形损伤。这一部位由门槛外板、内板及车身底板焊接在一起。对于此类损伤,应该首先校正车身底板,使其恢复到位,然后再修理门槛,如图5-36所示。如果先在门槛上焊接临时焊片进行拉伸,将可能导致钢板撕裂或者连接部位焊点脱开,而底板损伤则很难有效恢复。先进后出的原则,也可以避免校正时由于力的分散而影响到实际恢复效果。这一原则适用于多数较重的损伤,但并不是绝对的。有些事故损伤程度稍轻,或者损伤部位的结构呈直线形,也可以采取先进先出的原则。

图5-35 从底部依次向上修理车身

图5-36 按先进后出原则修理

图5-37 按先强后弱原则修理

(3) 先强后弱。强与弱只是相对的,并不完全是指抗拉强度。同一个结构件,各个部位材质相同,但由于结构设计不同,也会有强弱之分。校正时遵循先强后弱的原则,可以减少反复工作,也可以避免损伤加重。如车身前部纵梁损伤,如图5-37所示,应该先校正后部比较坚固的部位,再修理吸能区变形:否则,纵梁前部数据很难一次恢复到位,也可能造成纵梁弯曲部位出现二次损伤。先强后弱的原则广泛适用于车身修理,不恰当的操作很多时候会加重损伤。如车辆发生侧面碰撞事故,校正立柱时应拉伸中部加强板或用尼龙带兜住整个立柱,只拉伸表层,多数情况下会造成钢板撕裂。

(4) 先重后轻。重与轻指的是损伤程度,损伤较重的部位往往会伴随褶皱、 断裂、 焊点脱开等现象,如图5-38所示,褶皱部位尺寸将会缩短,如果不能通过有效措施充分展平,其内部应力将难以消除,车身数据也不会符合要求:断裂、 焊点脱开部位的强度相对较低,从而形成一个薄弱区域,校正过程中,容易造成裂口长度、 脱焊焊点数量增加,甚至钢板完全断裂或整块被撕开现象,将进一步加重钢板的损伤。因此,较重的损伤应该首先进行修理,然后再修理较轻的损伤。

图5-38 损伤部位出现褶皱、 断裂、 焊点脱开

(5) 先里后外。先里后外是指由内部开始逐渐向外侧进行修理。车身内部结构相对复杂,很多部位由封闭式箱形钢板加强,不易下手,校正时相邻的钢板也会产生牵制。如果首先校正外侧,内侧损伤将很难有效恢复,校正力达到一定程度后,外侧拉伸部位的钢板将会出现撕裂、 焊点脱开等现象。

一、 判断题

1. 结构件只要外形恢复到原来形状就可以继续使用。( )

2. 结构件一般不能加热修复。( )

二、 选择题

1. 平台式大梁校正仪一般可以提供 ( )。

A. 一个力 B. 两个力 C. 一个合力

2. 平台式大梁校正仪可以对车身起到 ( ) 作用。

A. 移动 B. 损伤 C. 固定

三、 简答题

1. 损伤维修费用评估包括哪些?

2. 简述车身校正设备的种类及特点。

3. 简述车身校正的原则。

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