第一章 汽车钣金修复知识
第一节 钣金修复常用工具
(1)钣金锤
钣金锤一般用于汽车制造和车身修复,若车身被划伤或撞毁,就要用钣金锤一点一点敲击,使其恢复原形。钣金锤主要分为球头锤、铁锤、橡胶锤、尖嘴锤、整平锤、收缩锤和木锤等。钣金修复时,应根据被修整部位的变形情况及钣金件的材质特点,选用合适的钣金锤。
1)球头锤(图1-1)。球头锤是钣金修复的多用途工具,主要用于校正车身弯曲结构,一般用于初成形车身部件。
2)铁锤(图1-2)。铁锤是修复损坏的钣金件所必需的工具,主要用来敲打损坏的金属钣金件使其大致回到原形。
图1-1 球头锤
图1-2 铁锤
3)橡胶锤(图1-3)。橡胶锤用于柔和地敲击薄钣金件,保证不会损坏油漆表面。
4)尖嘴锤(图1-4)。尖嘴锤用于维修小的凹陷,其尖端用于将凹陷从内部锤出,对中心部位轻柔敲击即可,其平端与顶铁配合作业用于去除高点和波纹。
图1-3 橡胶锤
图1-4 尖嘴锤
5)整平锤(图1-5)。整平锤的锤头有圆有方,锤面平整略有弧度,用于整平车身外板。
6)收缩锤(图1-6)。收缩锤锤面呈锯齿状,敲到钣金件上会留下细小的点痕,可有效控制整平过程中产生的金属延展。
图1-5 整平锤
图1-6 收缩锤
7)木锤(图1-7)。轻质木质锤头,在钣金件整平时可有效抑制车身金属延展的作用。
(2)顶铁
图1-7 木锤
顶铁由高强度钢制成,像铁砧一样,用于粗加工和锤击加工,可以用手握持,顶在被敲击钣金件的背面。当从钣金件正面用锤敲击时,顶铁会产生一个反弹力。每次敲击后,应重新定位。这样,通过锤和顶铁的配合使凸起的部位下降,使低凹的部位回位。
常见的顶铁有高隆起、中隆起、低隆起、平凸起等类型,使用时应根据钣金件的结构和形状来选择。
1)通用顶铁(图1-8)。通用顶铁有多种隆起,可以用来粗加工挡泥板的隆起部分和车身的不同曲面;校正挡泥板凸缘、装饰条和轮缘;收缩平的钣金件表面和隆起的钣金件表面;修正焊接区等。
图1-8 通用顶铁
2)中隆起顶铁(图1-9)。中隆起顶铁的质量大,很容易控制在平面金属钣金件上,所以常用来使金属钣金件减薄和使薄的金属钣金件收缩,可以用来对车门内侧、发动机盖、挡泥板的平面和隆起面以及柱杆顶部进行钣金修复。
3)足跟形顶铁(图1-10)。足跟形顶铁用来修复钣金件上较大的凸起,校正高隆起或低隆起的金属板、长形结构件和平面钣金件。
图1-9 中隆起顶铁
4)足尖形顶铁(图1-11)。足尖形顶铁用来收缩车门板、车门立柱的顶部和汽车各种盖板,也可以用来在挡泥板的底部形成卷边和凸缘。该顶铁特别适合于粗加工金属钣金件,因为它的一个面非常平而另外一面微微隆起。但是,使用该顶铁时,不应过度锤击。
(3)撬镐
撬镐用于进入有限的空间,通过撬镐的头部将合适大小的凸出点撬起,主要分为小弧度撬镐、大弧度撬镐等。
图1-10 足跟形顶铁
使用时根据不同的长度和形状来选择。撬镐常用于消除车门、侧围板和其他封闭断面上的小凹痕。
1)小弧度撬镐(图1-12)。小弧度撬镐端部为一个小弧度的镐头,U形端为把手,用在车门、车门槛板和后顶盖侧板等处。使用时,把撬镐通过板件上的孔穿入结构内部,使镐头对准板件上小的凹点,在手把上用力撬即可。
2)大弧度撬镐(图1-13)。大弧度撬镐与小弧度撬镐形状相似,但镐头长,用在需要较长镐头才能到达凹痕损伤位置的情况。
图1-11 足尖形顶铁
图1-12 小弧度撬镐
图1-13 大弧度撬镐
(4)锉刀
锉刀是用来修整锤子、顶铁、修平刀等钣金工具作业留下来的凹凸不平痕迹的专用工具,适用于对加工后较粗糙的表面进行光洁处理。锉刀分为柔性车身锉、固定式锉刀、弧形锉等。
1)柔性车身锉(图1-14)。柔性车身锉可使钣金件上任何需加工的凹凸点进行修复,但不要让锉片过度弯曲,防止折断锉片。
2)固定式锉刀(图1-15)。固定式锉刀是钣金件修复的主要工具,用来修复拱起的钣金件。
图1-14 柔性车身锉
3)弧形锉(图1-16)。弧形锉用来修整尖的隆起面、折边和装饰条的平直程度。
图1-15 固定式锉刀
图1-16 弧形锉
(5)钣金钳
钣金钳主要用于夹持钣金件进行焊接、磨削等加工,其特点是钳口可以锁紧并产生很大的夹紧力,使被夹紧钣金件不会松脱,而且钳口有很多档调节位置,可处理不同厚度的金属件。钣金钳可分为尖嘴带刃钣金钳、焊接用钣金钳、C形钣金钳、铁片钣金钳等,使用时根据需要进行选择。
1)尖嘴带刃钣金钳(图1-17)。
2)焊接用钣金钳(图1-18)。
图1-17 尖嘴带刃钣金钳
图1-18 焊接用钣金钳
3)C形钣金钳(图1-19)。
4)铁片钣金钳(图1-20)。
图1-19 C形钣金钳
图1-20 铁片钣金钳
车身外形修复机又叫整形机,它是汽车车身蒙皮件专修设备,它可以对焊接垫圈、焊钉、螺柱和星形焊片等进行拉伸操作,还可以使用铜触头和炭棒进行收缩操作。
1)车身外形修复机外形(图1-21)。
2)车身外形修复机控制面板(图1-22)。
3)车身外形修复机工具(图1-23)。
图1-21 车身外形修复机外形
图1-22 车身外形修复机控制面板
图1-23 车身外形修复机工具
4)车身外形修复机操作方法
①首先将需要修复的凹陷部位,用打磨机将油漆和锈蚀打磨干净。
②把搭铁线连接到离损伤部件较近的地方。
③状态选择开关选择“自动”,时间调节器调到0.2~0.4s。电流调节器调B档或C档,时间及电流调节视板厚而定。
④打开电源,在配备的介质夹头上夹好垫圈压紧在金属板上,按住手柄开关,待时间达到后,即可焊好一个垫圈。
⑤用拉力锤钩住垫圈往外敲打,直至把凹陷的部位修复。当损伤为沟槽形时可使用波纹线及波纹线焊接枪头焊接,再用爪式拉具向外拉拔。也可以将垫圈焊成一条直线,在孔中穿上铁棒,用牵引工具向外拉拔进行修复。
⑥完成后需要拆除使用过的垫圈时,用介质夹头夹住垫圈,左右拧动就可以轻松拆下来。
⑦拉伸修复操作完成后,在盘式打磨机上装上打磨砂纸,轻轻将凹凸面磨平。
⑧最后,对金属板上无涂层的部分进行防腐处理,注意金属板上焊点的反面和搭铁处都要进行处理。
在汽车车身修复过程中,二氧化碳(CO2)气体保护焊机是最常见的一种,它使用焊丝进行焊接,焊丝和电极以一定的速度自动进给,在母材和焊丝之间出现短弧,短弧的热量使焊丝熔化,将母材连接起来,如图1-24所示。二氧化碳保护焊机安装方法如下。
(1)连接电源
检查电源的电压与频率是否与设备铭牌上的参数一致,按照说明书的规定,将电源与插座相连。
(2)安装气瓶
检查确认气瓶内气体是否适用于被焊钣金件材质,然后将气瓶置于焊机后部专用托板上并固定好,也可将气瓶安放在柱子、墙壁等位置旁边。连接气管并进行紧固,打开气阀查看是否有漏气现象。
图1-24 CO2气体保护焊机
(3)安装焊枪
将焊枪接头插入焊机正面接口上,并将针形连接器一起接好。将搭铁安放在待焊接部位较近的清洁表面上,形成一个从焊机到钣金件,再回到焊机的焊接回路。
(4)选择并安装焊丝
首先,要根据焊接材料来选择相应的焊丝(通常焊丝盘上刻有“U”形符号的为铝焊丝,刻有“V”形符号的为普通焊丝)。然后将焊丝安装到送丝盘即可。
学习提示:
1)焊接过程中,必须穿戴好长袖防火工作服、围裙、绝缘鞋、护腿、护脚、焊接手套等,并将领口系严,兜盖盖好,翻卷的裤脚要放下,以避免飞溅烧伤。
2)焊接应在通风良好、干燥的场地进行,因为二氧化碳保护焊机焊接时会产生有毒气体、烟雾,当受到紫外线的照射时可以转化为高毒性的气体。
3)焊接热量和飞溅物容易引起火灾,焊接现场应清除所有的可燃性材料,不要焊接曾装过易燃物或汽油的燃油箱,焊接场地应放置符合要求的防火设备。
4)禁止用手直接触及潮湿的钣金件表面,应保持身体及衣物干燥,不要在无防电击保护器材的潮湿环境中焊接,在焊接过程中不要触及带电体或任何可导电的金属物体,避免焊接过程自动关闭。
5)焊接前,应断开汽车蓄电池负极,焊接时会产生高磁场,汽车电气元件如离焊接部位较近,应将其拆卸或断开连接线路。
6)使用隔热材料遮蔽车身漆面、座椅、仪表等,以免损伤或引起火灾。
7)搭铁应夹持在钣金件上距离待焊部位较近的位置,以避免焊接电流减弱。试焊应在相同厚度、材质的钣金件上进行,严禁在搭铁夹钳上试焊。
8)焊接结束后,应及时关闭电源、二氧化碳气瓶。
铝焊机采用低电压、大电流的工作方式,使电能通过电弧方式瞬间转换为热能,采用高纯度氩气作为焊接时的保护气体,避免焊接时产生气孔、杂质,同时交流氩弧焊和二氧化碳气体保焊均具有一定的阴极清理功能,可以直接去除铝及铝合金上的氧化膜。铝焊机如图1-25所示。
由于铝焊机体积小,操作简单,使用方便,焊接效率高,焊缝成形好,熔深大,能焊透铝及铝合金钣金件,达到优质的焊接效果,且焊接强度同母材质强度同等,密封性好,从而在现代汽车钣金技术中应用广泛。
铝焊机在焊接过程中会产生弧光,弧光光谱从红外线直至紫外线,同时也会产生金属蒸气和烟尘等有害物质,钨极氩弧焊中的钨棒含有放射性元素,所以必须做好防护。另外,由于采用氩气作为保护气体,不宜在有风的焊接场所操作。
图1-25 铝焊机
汽车制造企业对车身的焊接主要使用点焊,在现代钣金技术中点焊机使用广泛。点焊机采用的是双面、双点过电流焊接的原理,工作时两个电极加压钣金件,使两层金属在电极的压力下形成一定的接触电阻,而焊接电流从一个电极流经另一个电极时在两接触电阻点形成瞬间的热熔接,且焊接电流瞬间从另一个电极沿两钣金件流至此电极形成回路,不会伤及被焊工件的内部结构。点焊机如图1-26所示。
开始焊接时,钣金技术人员拿起焊枪并使焊接机电极臂与车身上需要焊接的部位相接触。然后操纵挤压机构,将焊接压力施加到需要焊接的金属的两边。一旦给金属钣金件施加并保持了一个压力,施力机构便向焊接机控制器发送一个电信号,焊接电流被接通一段预定的时间后又被切断。由于焊接时间通常不超过1s,整个焊接过程进行得很快。
图1-26 点焊机
学习提示:
1)使用前应清除上、下两电极的油污。通电前,检查点焊机机体外壳有无漏电。
2)启动前,应先接通控制线路的转向开关和焊接电流的小开关,调整好极数,最后接通电源。
3)点焊机通电后,应检查电气设备、操作机构及点焊机机体外壳有无漏电现象。电极触头应保持光洁。有漏电时,应立即更换点焊机。
4)严禁在引燃电路中换装大熔断器。当负载过小使引燃管内电弧不能发生时,不得闭合控制箱的引燃电路。
5)当控制箱长期停用时,每月应通电加热30min,更换晶闸管时应加热30min。正常工作的控制箱的预热时间应在5min以上。
6)焊接操作及配合操作的人员必须按规定穿戴劳动防护用品。同时必须采取防止触电、高空坠落、CO中毒和火灾等事故的安全措施。
7)当清除焊缝焊渣时,应戴防护眼镜,头部应避开敲击时焊渣飞溅方向。
车身大梁校正设备是事故车修理作业的主要设备,利用车身大梁校正设备对车辆的变形损伤进行修复,具有精度高、修复速度快等特点。
(1)台架式大梁校正仪
如图1-27所示,台架式大梁校正仪可以同时进行任意方向的校正作业,能有效地使变形及其关联损伤一并得到校正,并且可以方便地固定车身。台架式大梁校正仪的主要操作规程如下:
1)操作注意事项:
①进入工作区要穿戴好工作服、手套,不准穿拖鞋。
图1-27 台架式大梁校正仪
②操作设备前应清理场地,平台及周边不能堆放杂物,整理油、气管路,防止操作时挤压管路。
③检查油、气管路各接头是否连接好,管路是否有破损,如有破损要及时更换,严禁再用。
④检查塔柱滚动滑轮固定螺栓是否松动,如松动必须及时拧紧,以免塔柱滑落造成人员、物品损伤。
2)上下车辆操作方法:
①平台升降时设备附近严禁站人,车辆上下时必须有人在旁边指导,车辆应停靠在平台指定位置。
②平台升降时应操作平稳,平台轮腿液压缸无节流阀时,严禁全开液压泵泄压阀。
③起降平台时,塔柱固定在平台另一端,防止滑动;当需要二次举升平台时,塔柱放置在靠近活动腿一侧。
④车辆在平台上要拉紧驻车制动,轮胎前后用三角木垫好。
⑤平台活动支腿锁止销在平台升起后必须锁死。
3)车辆固定操作方法:
①夹具夹紧前检查钳口,应无油污、杂物。
②检查夹具各部位是否有变形、裂纹,如有必须更换,以防受损件受力后断裂飞出伤人。
③夹具固定螺栓、钳口紧固螺栓要完全拧紧。
4)测量操作方法:
①量具应轻拿轻放,切勿碰撞,以防量具变形、损坏。
②测量读数时,眼睛与读数部位平行,减少读数误差。
③测量完毕,量具应马上放回工具车原处。
④量具螺钉松动后,重新拧紧时不要用力过大。
5)拉伸操作方法:
①拉伸操作前,检查链条、钣金工具、拉环是否完整,没有破损、裂口、大划伤方可使用。
②拉伸时塔柱紧固螺栓要拧紧,导向环高度不能超过警戒红线。
③检查链条、锁紧机构,链条不能扭曲,所有链节在一条直线上;导向环手轮拧开。
④拉伸时,拉伸力不要超过链条额定载荷。
⑤拉伸时,不要敲击钣金工具及链条。
⑥拉伸时,相关人员不要与链条受力方向在同一条直线上。
⑦当拉伸力比较大时,应在拉力方向相反一侧用链条将车辆固定在平台上。
6)结束操作。设备使用完毕后,清理场地。钣金工具、量具、夹具等物品,擦拭干净后,要整齐、有序地放在工具车上。
(2)移动式大梁校正仪
如图1-28所示,移动式大梁校正仪是一套能对乘用车或轻型汽车的车架、车身的损坏变形部位,进行边拉拔、边测量、边敲击,使其恢复原有技术尺寸的设备。移动式大梁校正仪主要操作步骤如下:
1)根据所修车辆的车架的结构尺寸,准备好相应的夹具和测量接头,并确定安装基准位置。
图1-28 移动式大梁校正仪
2)将车辆冲洗干净后,置于整形平台基架上,用整形平台的夹固钳夹住车身的底梁边缘,紧固螺栓,使之固定在整形平台上。此时应尽可能使车辆的中心线与整形平台中心线保持一致。
3)目测判断车身(车架)变形的部位及大小,在其未变形的部位,至少选择三个相距较远的点来确定车辆的中心线位置。
4)将测量桥置于整形平台基架上,使其中心线与车身(车架)中心线对齐。
5)根据车架的宽度,选择相应量程的测量滑座置于测量桥上,并锁止在变形部位所对应的位置上,再将套管插入滑座的插孔之中,接上相应的测量接头。
6)将测量接头与变形部位相接,读出此时测量桥滑座、套管上所示的读数,将其与所修车辆所标注的数值相比,即可确定出测量点在长、宽、高三个方向上的变形大小。
7)将拉力校正器固定在基架的边框上,用链条将需校正的部位与悬臂梁相连,起动液压缸,通过柱塞推动悬臂梁拉动链条,就可将凹陷变形部位拉伸到恢复原有尺寸。
学习提示:
1)移动式大梁校正仪的整形平台必须安放在坚硬平整的地面上。在工作过程中,工作台的滚轮必须处于锁紧位置。
2)在工作过程中,拉力校正器的液压缸柱塞与悬臂梁、校正部位与悬臂梁之间必须连接有保险绳。保险绳必须完好无损。链条拉力方向与液压轴轴线方向应保持一致。
3)工作过程中,拉力校正器与整形平台基架边框、车架底梁边缘与整形平台的车身夹固钳必须牢固锁紧。
(3)液压拉力装置
如图1-29所示,液压拉力装置可以对固定好的车身进行拉伸、推压、扩张等校正工作。它利用手摇液压泵提供压力能,驱动各种用途的液压缸,实现推、拉、顶、扩等动作。在校正杆两端装上适当的端头,可以满足车身内部两点间尺寸校正的需要。
图1-29 液压拉力装置
凹陷拉拔工具是事故车修理作业的常用设备,利用凹陷拉拔工具对车辆的凹陷损伤进行修复,具有操作简单、修复速度快等特点。
(1)凹陷拉拔器
如图1-30所示,凹陷拉拔器,即传统的惯性锤,通常有一个螺纹尖头和一个钩尖,一般情况下要求在皱折处钻出或冲出一个或多个孔。拉拔时,将螺纹尖头拧入所钻的孔,用滑锤轻轻敲打手柄,慢慢地把凹陷拉平。
(2)手动拉拔工具
如图1-31所示,手动拉拔工具同凹陷拉拔器一样,把它插进钻出的孔里,用一根手动拉拔工具即可把较小的凹陷或皱褶拉平。而要拉平较大的凹陷,就要同时用三个或四个手动拉拔工具。手动拉拔工具可与钣金锤一起使用,同时敲击和拉拔使车身钣金件恢复到原来的形状。
图1-30 凹陷拉拔器
图1-31 手动拉拔工具
(3)气动拉拔工具
如图1-32所示,气动拉拔工具主要用于大凹陷的修复,用吸盘吸在凹坑的中心并拉起,即可恢复到原来的形状而不损伤漆面,也不需要再进行表面修整。
(4)真空吸盘
如图1-33所示,真空吸盘是一种简单快速修复浅凹坑的工具,操作时只需将吸盘吸在凹坑的中心并拉起,凹坑处就可恢复到原来的形状而不损伤漆面,也不需要再修整表面。
图1-32 气动拉拔工具
图1-33 真空吸盘
(5)强力拉拔工具
如图1-34所示,强力拉拔工具主要是针对较强硬钣金件设计的,采用简单的顶拉原理,配有多种支脚,可根据不同位置进行组合,方便拉拔;可以任意调节拉拔幅度;具有锁止功能,方便同时进行其他动作;拉拔力量够强,基本可满足车身外钣金件的快速拉拔维修需要。
图1-34 强力拉拔工具
气动工具是指用压缩气体作为动力的工具,又称风动工具。气动工具操作简单,它通过操作供气阀手柄以及调整调节阀即可工作,具有适合长时间工作不会发热的优点。
(1)气动锯
如图1-35所示,气动锯在汽车车身钣金修复过程中的主要作用是下料、切断、修整、剪切外形等。气动锯通常可以剪切玻璃钢、塑料、薄铁板、薄钢板、铝板及其他金属材料钣金件。
(2)气动点焊钻
如图1-36所示,气动点焊钻用来钻出点焊孔,也可用来清除钣金件的焊点。
图1-35 气动锯
图1-36 气动点焊钻
(3)气动扳手
如图1-37所示,气动扳手主要通过压缩空气提供持续的动力源,从而可以获得比较大的力矩输出。
(4)气动角磨机
如图1-38所示,气动角磨机外形结构有很多种,适用于除锈和去油漆等钣金修复作业。
图1-37 气动扳手
图1-38 气动角磨机
(5)气动錾
如图1-39所示,气动錾也叫气动凿,适用于拆卸钣金件,也可以用来在更换钣金附件时进行切割和其他工作。
(6)气动打孔机
如图1-40所示,气动打孔机主要用于车身钣金件更换,便于用气体保护焊、塞焊等方法连接钣金件时,在新钣金件上进行打孔等作业。
图1-39 气动錾
图1-40 气动打孔机
电动工具是指用小功率电动机输出动力,通过传动机构来驱动的工具。电动工具操作简单、携带使用方便、生产效率高、能耗低等特点,但长时间使用会出现发热的缺点。
(1)电动角磨机
汽车钣金修复过程中通常选用电动角磨机作为修整车身局部凸起的工具,主要用来磨削不易在固定砂轮机上磨削的零件(如图1-41所示),例如发动机盖、驾驶室、翼子板及车身蒙皮等经过焊修的焊缝,可用电动角磨机磨削平整。
(2)手电钻
如图1-42所示,手电钻是以电为动力的手持式钻孔工具,操作简单方便。电源电压一般为220V和360V两种,其钻头尺寸规格有3.6~13mm若干种。
(3)电动剪
图1-41 电动角磨机
如图1-43所示,电动剪属于振动式剪刀,由一个小型电动机带动刀杆快速运动,与刀头配合达到剪切的目的。
图1-42 手电钻
图1-43 电动剪