汽車鈑金應(yīng)力的產(chǎn)生原因與解決措施研究

羅鋒 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

伴隨社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，現(xiàn)如今城市內(nèi)的私家車汽車數(shù)量正在逐年增長，由于汽車數(shù)量的不斷增多，在一定程度上加大了汽車交通事故肇事幾率，汽車發(fā)生交通肇事后出現(xiàn)的變形和斷裂現(xiàn)象，也成為了需要解決的核心問題之一。而在汽車鈑金修復(fù)過程中，要想恢復(fù)其原始數(shù)據(jù)，就需要開展拉伸修復(fù)、焊接等鈑金作業(yè)，但在進行鈑金作業(yè)時還會產(chǎn)生鈑金應(yīng)力，從而致使汽車損傷部位形狀及狀態(tài)等發(fā)生斷裂。因此，這是鈑金工作中需要解決的一大難題。

1、 汽車鈑金的相關(guān)概述

汽車鈑金作為汽車維修工作的一種加工方法，又被人們稱之為冷做，也就是說，當(dāng)汽車車身外觀遭受到損壞或者是變形時，就要借助鈑金工序進行解決問題?，F(xiàn)如今汽車碰撞修復(fù)已經(jīng)從最初的“砸拉焊補”逐漸發(fā)展成為了“車身二次制造裝配”，而且已經(jīng)遭受到碰撞事故的車輛修復(fù)工作，不再是借助簡單的汽車鈑金敲敲打打工作就可以完成，而是需要維修人員能在掌握車身技術(shù)參數(shù)和外形尺寸的基礎(chǔ)上，掌握車身材料特殊性質(zhì)及受理特性的傳遞車身變形趨勢和受理點等。此外，維修人員還需要在掌握此知識基礎(chǔ)上，合理運用先進的測量工具，針對車身實現(xiàn)精準(zhǔn)的三維測量，以此來判斷車身受損變形現(xiàn)狀和因車身變形存在的隱患因素，根據(jù)得出的信息進行創(chuàng)設(shè)完善的車身修復(fù)方案，在配備相關(guān)維修工藝，從而把車身的各個關(guān)鍵點處恢復(fù)到出廠狀態(tài)。但是汽車鈑金在車身拉伸修復(fù)或焊接時必定會產(chǎn)生鈑金應(yīng)力，從而致使汽車受損部分出現(xiàn)變形或斷裂等問題，這些都是維修人員在鈑金工作中常見的問題。因此，如何消除鈑金應(yīng)力、恢復(fù)車身原始數(shù)據(jù)，是目前鈑金工需要探討的核心問題。

2、 汽車鈑金應(yīng)力的產(chǎn)生原因

現(xiàn)如今常見的汽車鈑金應(yīng)力產(chǎn)生原因，包含：原材料當(dāng)中的鈑金應(yīng)力、工藝過程中的殘余應(yīng)力、由事故產(chǎn)生的變形應(yīng)力等。因此，將針對鈑金應(yīng)力的產(chǎn)生原因，展開較為深入的分析。

2.1 原材料當(dāng)中的鈑金應(yīng)力

由于金屬材料具有力學(xué)性能的可見性特點，所以內(nèi)應(yīng)力大部分都分布在原材料中，主要是由金屬當(dāng)中各個部分出現(xiàn)的不均勻塑性變形而導(dǎo)致的。不論運用冷軋還是熱軋鋼板制成的新型轎車，都是屬于在滿足耐腐蝕性要求的基礎(chǔ)上進行，其中冷軋鋼板是在退火處理之后完成成型，但是在軋制的過程當(dāng)中溫度屬于逐漸冷卻的狀態(tài)下，但其溫度冷卻存有不均衡問題。那么也就是說，即使是相同的一張鋼板，也會因為各個部分的溫度冷卻時間不同，從而導(dǎo)致金屬內(nèi)部存在的應(yīng)力也各不相同。

2.2 工藝過程中的殘余應(yīng)力

在生產(chǎn)汽車鈑金車身的過程當(dāng)中，因為剪切、沖壓或者是切削等冷作工藝外力，致使發(fā)生永久變形的應(yīng)力就被稱之為“殘余應(yīng)力”。那么維修人員在焊接的過程當(dāng)中，由于焊接處熱源形成的熱循環(huán)或局部加熱過程，致使發(fā)生焊接后變形的應(yīng)力【2】。

2.3 由事故產(chǎn)生的變形應(yīng)力

汽車在正常行駛過程中，出現(xiàn)的車身碰撞或過載等非正常外力引發(fā)的車身變形，都會在車身變形之后提高其硬度，而且還會因為在遭受到外部撞擊力作用的同時，鋼板的金屬晶粒也會在發(fā)生變化的時候形成應(yīng)力，并發(fā)生加工硬化，這就是因事故產(chǎn)生的“變形應(yīng)力”。由此可見，汽車鈑金應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因還包含積累變形與多種應(yīng)力疊加共同作用。

3、 解決汽車鈑金應(yīng)力問題的主要措施

將以汽車鈑金應(yīng)力產(chǎn)生的原因：原材料當(dāng)中的鈑金應(yīng)力、工藝過程中的殘余應(yīng)力、由事故產(chǎn)生的變形應(yīng)力等問題為基礎(chǔ)，提出以下幾點解決措施。

3.1 在汽車鈑金修復(fù)的過程當(dāng)中，由于車身損壞處和相鄰處相比會存有較大阻力，所以需要維修人員能夠全面配備專業(yè)的鈑金夾鉗，防止“焊接拉環(huán)”不合理的處理方法被應(yīng)用。比如：已經(jīng)遭受到損壞之后的車殼張力，會比和它相連接的前蓋和車門要大，所以要使用一組或者是數(shù)組鈑金夾鉗的方式，先把前蓋板和車門實現(xiàn)固定，從而確保維修人員的修復(fù)注意力集中在車殼上，減少“無用功”現(xiàn)象的發(fā)生和出現(xiàn)。

3.2 維修人員在針對遭受交通事故因素遭受損壞的車輛修理工作而言，應(yīng)當(dāng)在修理的過程當(dāng)中配備相對應(yīng)的校正架系統(tǒng)，若是不具備優(yōu)質(zhì)條件的話，也可以配備簡單且有效的車身測量校正系統(tǒng)。此外，在執(zhí)行牽拉校正作業(yè)時，還需要針對所有核心關(guān)鍵點進行測量與控制，確保其方向的正確性，減少過度牽拉等問題的出現(xiàn)【3】。

3.3 維修人員在對損壞車輛開展評估和測量損傷程度之后，還需要針對牽拉方向和角度進行明確，先通過合理運用拉力器的方式進行恢復(fù)初始形狀，然后在使用錘擊的方式消除存在的應(yīng)力，與此同時，還需要在擊打鈑金錘和鈑金塊時，進行分散更多的應(yīng)力。此外，還在此基礎(chǔ)上進行擊打核心損壞區(qū)域的相鄰處，促使其金屬具有較強的彈性，進而恢復(fù)到最初狀態(tài)。

3.4 現(xiàn)如今大多數(shù)情況下維修人員進行解決鈑金應(yīng)力的方式，都是一冷作用為主不需要額外加熱。但是要想合理運用熱收縮的方式進行解決，還需要維修人員能夠在使用的過程當(dāng)中，盡可能把變形出接近原始位置，通過該方式不僅能確保修復(fù)質(zhì)量，還能減少因為拉延等因素造成的金屬額外損傷。尤其針對大面積板件而言，更是需要在熱收縮時，小心翼翼的進行處理，但是難免也會在使用的過程當(dāng)中導(dǎo)致收縮部位越來越大，甚至影響整個板件。

3.5 維修人員應(yīng)當(dāng)在進行整體式車身鈑金作業(yè)時，開展對邊角加熱，不能使用水或者是壓縮空氣強的方式實現(xiàn)冷卻，一旦遭遇快速冷卻，就會致使其金屬出現(xiàn)變硬或變脆等問題，這就不具備較強的強度?？梢院侠磉\用蠟筆把不能遭遇太熱溫度的地方進行標(biāo)記，一旦標(biāo)記的蠟筆處出現(xiàn)蠟融化現(xiàn)象，就要立即停止再次加熱，而是要在金屬自然冷卻之后在開展加熱處理工作，保障其強度。

3.6 在針對拉伸折疊太緊的地方開展退火處理工作時，維修人員應(yīng)當(dāng)把其溫度合理控制在550℃左右，并且還要在加溫的過程當(dāng)中適當(dāng)針對鋼板實現(xiàn)敲擊，確保其金屬晶粒能夠處于金屬內(nèi)部實現(xiàn)復(fù)原。只有明確汽車鈑金應(yīng)力產(chǎn)生的核心因素，才能充分意識都外形修復(fù)并不是屬于鈑金應(yīng)力的解決方法，而是應(yīng)當(dāng)運用科學(xué)合理的方法進行消除鈑金應(yīng)力，從而確保車身的形狀和狀態(tài)都能恢復(fù)到最初狀態(tài)。

4、 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)平直的金屬材料遭遇到彎曲時，其中松弛晶體會因遭受到彎曲其晶體顆粒出現(xiàn)變形產(chǎn)生應(yīng)力，而一旦壓力被解除時，金屬也具備一定的彈性使其晶體顆?；氐阶畛鯛顟B(tài)下。如：薄薄的金屬片等。若是金屬遭受到碰撞之后產(chǎn)生嚴重的彎曲現(xiàn)象，其外側(cè)的晶體顆粒就會因為受到張力出現(xiàn)扭曲，并且內(nèi)部的晶體顆粒也會出現(xiàn)嚴重扭曲現(xiàn)象，由于存有大量應(yīng)力，所以就會一直保持該狀態(tài)。此外，合理控制加熱或者是不加熱的錘擊，能把晶體進行激活，進而出現(xiàn)松弛現(xiàn)狀恢復(fù)到最初狀態(tài)，應(yīng)力也會得到有效消除，從而恢復(fù)到最初金屬應(yīng)當(dāng)具備的剛性和平滑性。由此可見，鈑金作業(yè)的核心目的就是為了能消除鈑金應(yīng)力。