大事故車輛修理汽車車身修復(fù)基礎(chǔ)知識講座 (31)

◆文/江蘇　臧聯(lián)防

(接2014年第8期)

3.矯正力的三要素

矯正力的作用效果取決于矯正力的大小、方向、矯正位置，即力的三要素：大小、方向和作用點。

(1)力的大小

理論上，矯正力應(yīng)與碰撞時輸入的力量相等，但由于金屬具有彈性變形的特點，在實際的操作過程中，矯正力應(yīng)適當(dāng)大于撞擊力。橫向矯正時(如前縱梁左右拉伸)，矯正力相對較小，縱向拉伸時，需要的矯正力相對較大，特別是損傷即將要恢復(fù)到位時，矯正力有時大的驚人。矯正力過大，有可能造成油缸損壞、拉塔變形、連接處鋼板撕裂，或者鏈條斷裂、夾鉗飛出等安全隱患。因此，使用較大的力量矯正時，必須要做好安全防護措施。為提高修復(fù)效果，強力矯正作業(yè)時應(yīng)該充分考慮以下幾點。

①邊矯正邊釋放應(yīng)力

敲擊和加熱是消除應(yīng)力的主要手段，可顯著提高拉伸效果，從而間接減小拉拔力量。敲擊消除應(yīng)力是指在矯正的同時或在保持矯正力的情況下，通過手錘擊打變形區(qū)域，使金屬內(nèi)部的晶粒松弛，從而使損傷內(nèi)部的應(yīng)力得以釋放。敲擊時，錘擊部位應(yīng)處于板件的棱角部位，皺褶的部位不要直接敲擊，以免形成更深的折損，可敲擊周圍區(qū)域使折損逐步展開。敲擊平面時，應(yīng)采取“彈性敲擊”的方法，即錘擊力量不完全施加于板件，手錘與板件接觸的瞬間，有一個向上彈起或向一側(cè)滑開的動作，該種敲擊方法與類似“釘釘子”的動作有較大的差異。也可使用木塊作為墊塊，以避免受力點集中，使錘擊力分散，減少變形。通常，在拉伸力及錘擊力的雙重作用下，損傷部位可以恢復(fù)到原有形狀。如果凹陷部位無法恢復(fù)，可以在保持拉伸力的同時，使用車身外部整形機進行拉拔修理，或者在折損部位的另一側(cè)采取“開窗”的方法(圖25)，從孔內(nèi)伸進工具進行修理。加熱是消除應(yīng)力的另一種效果比較顯著的方法，但溫度控制不當(dāng)會造成鋼板強度降低，一般不建議使用，這里不再贅述。另外，過度拉伸也是消除應(yīng)力的一種手段。過度拉伸是指將變形控制點拉伸到標(biāo)準尺寸后，再繼續(xù)施加拉力多拉伸一點，當(dāng)拉力釋放后，由于金屬的回彈特性，使控制點正好符合標(biāo)準尺寸。強度相對較弱的損傷，適宜采用過度拉伸的方式消除應(yīng)力，強度較高，需要較大拉伸力的損傷很難有效采取這種方式修復(fù)。

②反向輔助固定

為滿足錨固需求，以及作業(yè)時車身底盤與矯正架之間有足夠的作業(yè)空間，車輛上矯正架后將會通過夾具被懸空固定。這種設(shè)計較為實用，但也會產(chǎn)生一定的負面影響，如拉伸力量較大時，車身整體會向拉伸方向一側(cè)移動，甚至造成車身固定夾具或夾持部位變形，嚴重的時候還有可能導(dǎo)致車身被拉離矯正架，從而影響到最終的拉伸效果。因此，強力拉伸時進行輔助固定非常必要。另外，從維修工藝角度而言，車身是由若干塊鋼板通過焊接方式連接在一起，如果某一封閉式箱型結(jié)構(gòu)件折損嚴重，當(dāng)損傷恢復(fù)到一定程度后，拉力將分散到與之相連的各塊鋼板，帶動整個車身向拉伸方向傾斜，容易造成俗稱的“大梁太硬，拉不動”的假象。針對這種情況，應(yīng)該在損傷結(jié)構(gòu)件的另一側(cè)進行輔助固定(圖26)，施加一個反向的力，這樣矯正的時候整個力量只是作用于單個結(jié)構(gòu)件，而不是分散到整個車身，便于損傷恢復(fù)。

③拉、推結(jié)合，綜合矯正

為了增加矯正效果，便于損傷有效地恢復(fù)，有時需要采取拉、推結(jié)合的方式完成修理。如車身前部受到嚴重的撞擊，導(dǎo)致前立柱發(fā)生傾斜變形。這種類型的損傷比較常見，修理時只靠單純的拉伸，需要輸出的拉力較大，釋放拉力后變形部位容易產(chǎn)生回彈，很難將損傷快速修復(fù)到位。如果在拉伸過程中，使用分離式液壓頂配合，施加推力(圖27)，將力有效分解，損傷恢復(fù)將變得相對容易。

(2)力的方向

矯正的目的是將損傷內(nèi)部的應(yīng)力消除，使其恢復(fù)到事故前的尺寸。要達到這個目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)在損傷部位施加一個與碰撞力相反的矯正力。有些情況下，只需要調(diào)整拉塔角度及鏈條高度，使矯正力的方向與損傷部位相垂直即可(圖28)。實際上，由于車身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，受力方向、角度不同，損壞形式就會變得多種多樣，修理所需的拉伸角度、方向也應(yīng)隨之改變，多數(shù)的損傷只施加一個單純的垂直矯正力難以使損傷恢復(fù)。如縱梁前端受到一側(cè)斜下方的撞擊，梁頭在寬度和高度方向?qū)l(fā)生變形。對于此類變形，應(yīng)在理想的拉伸軸的假想延長線上，即沿受力方向斜向施加矯正力，可同時修理梁頭的寬度和高度(圖29)。這種使用一根鏈條拉伸的方式稱為單一拉伸，對于輕微的損傷非常有效。

如果損傷相對嚴重，單一拉伸法將無法滿足修理要求，需要其它拉塔配合拉伸。如很多前縱梁的中部呈非準直的外彎曲形狀，前部受到碰撞時這些部位極易出現(xiàn)變形。矯正過程中，當(dāng)向前施加的拉伸力使彎曲部位接近恢復(fù)后，在縱梁的側(cè)向應(yīng)該再施加一個矯正力，以避免彎曲部位出現(xiàn)二次損傷(圖30)。這種從不同方向，使用多根鏈條拉伸的方法稱為多重拉伸。

車身整體嚴重受損的情況下，損壞部位的強度也發(fā)生了變化，采用多重拉伸法是非常必要的手段。如側(cè)向碰撞造成車身產(chǎn)生“香蕉狀”變形，拉伸時需要將力分解成三個方向，這樣可以減少中部側(cè)向拉伸時所需要的總力(圖31)。

如圖32所示，當(dāng)一個傾斜的矯正力與另一個傾斜的矯正力相互交匯時，將會形成一個合力，并且力的方向也會發(fā)生改變。利用這種原理，可以使用機械頂桿修理向下變形的車身立柱。(未完待續(xù))