車身金屬薄板彈性變形的修復

朱群富

摘要：當車輛在碰撞過程中受到損傷時，有些部位所承受的應力超過其彈性極限而產(chǎn)生了永久的塑性變形，但其周圍的大部分金屬只是處于彈性變形狀態(tài)，由于受到塑性變形的影響而無法回彈，因此鈑金修理的重點應放在塑性變形部位。

關鍵詞：薄板凹陷；回彈；收火收縮；輪廓變形

一輛白色索納塔送修到維修車間，車主反映，車就停在樓下，晚上有人喝醉酒在樓下嚷嚷，可能就是此人坐到車門子上了。我觀察發(fā)現(xiàn)，車門正中央凹陷約有1㎝深90㎝?的一片，漆面無損傷。車主希望修復時盡量不要破壞原漆面，我決定采用無痕修復。修復之后，輕輕一按壓，又凹陷下去了，即發(fā)生了彈性變形。針對這種情況我談一談自己的維修經(jīng)驗。

金屬都具有一定的機械性能和加工性質(zhì)，制造車身采用的金屬除了要求具有一定的強度和機械加工性能外還通過沖壓等工藝制造不同的形狀以加強其強度和豐富車輛的外觀造型。

不同的形狀的金屬構件在發(fā)生碰撞變形時，會有不同的變形特點。所以分辨車身構件的加強類型，了解其變形特點，掌握其正確的修理方法，對車身維修可起到事半功倍的效果，且能很好地保證維修后車身總體結構的強度。

金屬的彈性有一定的范圍，若應力超過此限制范圍，金屬就會失去彈性而產(chǎn)生永久變形。在進行車身的修理校正操作時，可以利用金屬的彈性變形性質(zhì)。大多數(shù)的車身損傷都以彈性變形的形式存在，它們的變形量主要是受到塑性變形部位的限制，當塑性變形部位的變形量消除后，鄰近的彈性變形部位將會回彈到原來的形狀。因此在進行車身維修時要分辨哪些部位是塑性變形，哪些部位是由于受到塑性變形的掣肘而產(chǎn)生的彈性變形。對于彈性變形部位不應進行過多的校正，應當首先對塑性變形的部位進行復位校正，促使大部分的彈性變形回彈。

為了更好地說明情況，在這里我們闡發(fā)一下彈性變形、塑性變形的含義。材料在外力作用下產(chǎn)生應力和變形。當應力未超過材料的彈性極限時，在外力去除之后變形全部消除，材料恢復原狀，這種變形稱為彈性變形。當應力超過材料的彈性極限，則產(chǎn)生的變形在外力去除后不能全部恢復，而殘留一部分變形，材料不能恢復到原來的形狀，這種殘留的永久變形我們稱為塑性變形。

我們知道車身上的板件主要是骨架加蒙皮的形式，一旦發(fā)生碰撞就會發(fā)生凹陷、彎曲、鉸折等，我們對金屬構件的折損處進行修復只能使板件的大致輪廓和尺寸得以恢復，但是受到的拉伸的金屬由于拉伸力的作用晶格產(chǎn)生了變形，晶粒將相互遠離，板件的厚度變薄并發(fā)生加工硬化現(xiàn)象，這也就是我們所說的產(chǎn)生了塑性變形。

在這里塑性變形的原因可分為兩種情況：一是金屬材料本身在受力部位發(fā)生了塑性變形，比如拉伸變??；二是構件輪廓形狀發(fā)生了變化，即構件作為一個整體發(fā)生了塑性變形。變形導致應力集中，從而金屬板材發(fā)生彈性變形。

針對第一種情況，車身板材金屬由于碰撞或校正時的敲擊造成板件變薄而產(chǎn)生延展。由于板件的總體框架尺寸并沒有明顯變化，中間延展了的金屬在整形后面積擴大了，向上或向下產(chǎn)生隆起或凹陷，并且在輕微力的能夠來回彈跳。有的鈑金工會將拉伸的金屬推向凹陷，并且在凹陷的部位填充原子灰。這樣雖然可以得到良好的外觀，但由于金屬的回彈作用，可能使原子灰附著不良，容易開裂脫落。正確做法是進行收縮操作。已經(jīng)發(fā)生延展的金屬，唯一的修理方法是使延展部分收縮，從而恢復其形狀和厚度。

通常的金屬收縮方法有：收邊收縮、收縮錘收縮、火焰加熱收縮、碳（銅）棒收火收縮。一般來說發(fā)生回彈現(xiàn)象的損傷部位的直徑多在12—15cm之間。收邊收縮不可行，收縮錘收縮可能造成金屬硬化破裂，且費時費力?；鹧婕訜崾湛s導熱面積過大，嚴重影響外圍未損漆面，也不常采用，只有碳（銅）棒收火收縮了。具體做法是：利用銅極收火時，要將介子機的工作程序板柄調(diào)整到銅級收火位置（此時通電時間較焊接介子要長一些，但也間歇通電），將介子機正極焊把上固定銅級，負極連接到修復的鋼板。操作時將銅級頂壓在需要收火的部位按動通電開關，此時通電約1s左右，產(chǎn)生的電阻熱將接觸部位加熱到鮮紅色。保持頂壓力，用壓縮空氣吹槍對加熱部位進行冷卻促使收縮，待基本冷卻后3s-5s鐘停止壓力和壓縮空氣的吹拂，移開銅級，用小鈑金錘在加熱點上及周圍輕敲整形。此種方法需刮膩子重新噴涂，因為在這個過程中破壞了原車漆面。

對于第二種情況我們就要分析，車身板件幾乎都是由薄鋼板沖壓成型，都很薄，厚度一般都在0.5-1mm之間。車身總體剛度依靠板件加工后的形狀和加工硬化效果來保證。

車身板件幾乎都是弧面狀，好處是它能有效地抵御因外力作用而導致的變形，這種加強形式我們稱之為隆起加強。

車輛剮蹭，如果只是車身蒙皮發(fā)生凹陷而漆面未損傷，通常我們采用無痕修復技術即可恢復如初。有些會發(fā)生回彈現(xiàn)象，這時就要注意了，這正是它的加強形式遭到?jīng)_擊而輪廓發(fā)生變化而出現(xiàn)的結果。在凹痕的周邊產(chǎn)生了應力集中，只有把應力卸掉，恢復凹陷周邊輪廓，才不會再發(fā)生彈跳現(xiàn)象。

具體做法是：先將凹陷部位及其周邊清潔干凈，再用熱熔膠把吸盤粘在凹陷彈性變形面中央。用橋式整形工具慢慢加力；同時用軟皮錘敲打凹痕邊緣及外圍；停留幾分鐘，讓金屬抻抻勁以消除變形應力。再加力、再敲打，直至松開不再反彈為止。在此過程要用定位器拾取參考高度，對比確定修復程度，尤其測量離凹陷點7-10cm處。

結論：我們可以把金屬薄板的彈性變形形式分兩類：一類面積略大、深度加大、漆面無損傷型、輪廓發(fā)生輕微變形，修復后易回彈；另一類面積較大、漆面受損、發(fā)生了塑性變形或整形時發(fā)生延展導致修復后的板面回彈；這是針對薄板金屬同時發(fā)生了彈性變形和塑性變形。只有把塑性變形恢復了，弾性変形自然也就消失了。

參考文獻：

[1]汽車車身修復技術 王德良 袁新 主編

[2]汽車車身修復技術 李新起 主編