大事故车辆修理汽车车身修复基础知识讲座 (31)

◆文/江苏　臧联防

(接2014年第8期)

3.矫正力的三要素

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

(1)力的大小

理论上，矫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，矫正力应适当大于撞击力。横向矫正时(如前纵梁左右拉伸)，矫正力相对较小，纵向拉伸时，需要的矫正力相对较大，特别是损伤即将要恢复到位时，矫正力有时大的惊人。矫正力过大，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，使用较大的力量矫正时，必须要做好安全防护措施。为提高修复效果，强力矫正作业时应该充分考虑以下几点。

①边矫正边释放应力

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矫正的同时或在保持矫正力的情况下，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(图25)，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，这里不再赘述。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很难有效采取这种方式修复。

②反向辅助固定

为满足锚固需求，以及作业时车身底盘与矫正架之间有足够的作业空间，车辆上矫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，如拉伸力量较大时，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矫正架，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，如果某一封闭式箱型结构件折损严重，当损伤恢复到一定程度后，拉力将分散到与之相连的各块钢板，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(图26)，施加一个反向的力，这样矫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，便于损伤恢复。

③拉、推结合，综合矫正

为了增加矫正效果，便于损伤有效地恢复，有时需要采取拉、推结合的方式完成修理。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，使用分离式液压顶配合，施加推力(图27)，将力有效分解，损伤恢复将变得相对容易。

(2)力的方向

矫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矫正力。有些情况下，只需要调整拉塔角度及链条高度，使矫正力的方向与损伤部位相垂直即可(图28)。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矫正力难以使损伤恢复。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矫正力，可同时修理梁头的宽度和高度(图29)。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。

如果损伤相对严重，单一拉伸法将无法满足修理要求，需要其它拉塔配合拉伸。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。矫正过程中，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矫正力，以避免弯曲部位出现二次损伤(图30)。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(图31)。

如图32所示，当一个倾斜的矫正力与另一个倾斜的矫正力相互交汇时，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。(未完待续)