车身金属薄板弹性变形的修复

朱群富

摘要：当车辆在碰撞过程中受到损伤时，有些部位所承受的应力超过其弹性极限而产生了永久的塑性变形，但其周围的大部分金属只是处于弹性变形状态，由于受到塑性变形的影响而无法回弹，因此钣金修理的重点应放在塑性变形部位。

关键词：薄板凹陷；回弹；收火收缩；轮廓变形

一辆白色索纳塔送修到维修车间，车主反映，车就停在楼下，晚上有人喝醉酒在楼下嚷嚷，可能就是此人坐到车门子上了。我观察发现，车门正中央凹陷约有1㎝深90㎝?的一片，漆面无损伤。车主希望修复时尽量不要破坏原漆面，我决定采用无痕修复。修复之后，轻轻一按压，又凹陷下去了，即发生了弹性变形。针对这种情况我谈一谈自己的维修经验。

金属都具有一定的机械性能和加工性质，制造车身采用的金属除了要求具有一定的强度和机械加工性能外还通过冲压等工艺制造不同的形状以加强其强度和丰富车辆的外观造型。

不同的形状的金属构件在发生碰撞变形时，会有不同的变形特点。所以分辨车身构件的加强类型，了解其变形特点，掌握其正确的修理方法，对车身维修可起到事半功倍的效果，且能很好地保证维修后车身总体结构的强度。

金属的弹性有一定的范围，若应力超过此限制范围，金属就会失去弹性而产生永久变形。在进行车身的修理校正操作时，可以利用金属的弹性变形性质。大多数的车身损伤都以弹性变形的形式存在，它们的变形量主要是受到塑性变形部位的限制，当塑性变形部位的变形量消除后，邻近的弹性变形部位将会回弹到原来的形状。因此在进行车身维修时要分辨哪些部位是塑性变形，哪些部位是由于受到塑性变形的掣肘而产生的弹性变形。对于弹性变形部位不应进行过多的校正，应当首先对塑性变形的部位进行复位校正，促使大部分的弹性变形回弹。

为了更好地说明情况，在这里我们阐发一下弹性变形、塑性变形的含义。材料在外力作用下产生应力和变形。当应力未超过材料的弹性极限时，在外力去除之后变形全部消除，材料恢复原状，这种变形称为弹性变形。当应力超过材料的弹性极限，则产生的变形在外力去除后不能全部恢复，而残留一部分变形，材料不能恢复到原来的形状，这种残留的永久变形我们称为塑性变形。

我们知道车身上的板件主要是骨架加蒙皮的形式，一旦发生碰撞就会发生凹陷、弯曲、铰折等，我们对金属构件的折损处进行修复只能使板件的大致轮廓和尺寸得以恢复，但是受到的拉伸的金属由于拉伸力的作用晶格产生了变形，晶粒将相互远离，板件的厚度变薄并发生加工硬化现象，这也就是我们所说的产生了塑性变形。

在这里塑性变形的原因可分为两种情况：一是金属材料本身在受力部位发生了塑性变形，比如拉伸变薄；二是构件轮廓形状发生了变化，即构件作为一个整体发生了塑性变形。变形导致应力集中，从而金属板材发生弹性变形。

针对第一种情况，车身板材金属由于碰撞或校正时的敲击造成板件变薄而产生延展。由于板件的总体框架尺寸并没有明显变化，中间延展了的金属在整形后面积扩大了，向上或向下产生隆起或凹陷，并且在轻微力的能够来回弹跳。有的钣金工会将拉伸的金属推向凹陷，并且在凹陷的部位填充原子灰。这样虽然可以得到良好的外观，但由于金屬的回弹作用，可能使原子灰附着不良，容易开裂脱落。正确做法是进行收缩操作。已经发生延展的金属，唯一的修理方法是使延展部分收缩，从而恢复其形状和厚度。

通常的金属收缩方法有：收边收缩、收缩锤收缩、火焰加热收缩、碳（铜）棒收火收缩。一般来说发生回弹现象的损伤部位的直径多在12—15cm之间。收边收缩不可行，收缩锤收缩可能造成金属硬化破裂，且费时费力。火焰加热收缩导热面积过大，严重影响外围未损漆面，也不常采用，只有碳（铜）棒收火收缩了。具体做法是：利用铜极收火时，要将介子机的工作程序板柄调整到铜级收火位置（此时通电时间较焊接介子要长一些，但也间歇通电），将介子机正极焊把上固定铜级，负极连接到修复的钢板。操作时将铜级顶压在需要收火的部位按动通电开关，此时通电约1s左右，产生的电阻热将接触部位加热到鲜红色。保持顶压力，用压缩空气吹枪对加热部位进行冷却促使收缩，待基本冷却后3s-5s钟停止压力和压缩空气的吹拂，移开铜级，用小钣金锤在加热点上及周围轻敲整形。此种方法需刮腻子重新喷涂，因为在这个过程中破坏了原车漆面。

对于第二种情况我们就要分析，车身板件几乎都是由薄钢板冲压成型，都很薄，厚度一般都在0.5-1mm之间。车身总体刚度依靠板件加工后的形状和加工硬化效果来保证。

车身板件几乎都是弧面状，好处是它能有效地抵御因外力作用而导致的变形，这种加强形式我们称之为隆起加强。

车辆剐蹭，如果只是车身蒙皮发生凹陷而漆面未损伤，通常我们采用无痕修复技术即可恢复如初。有些会发生回弹现象，这时就要注意了，这正是它的加强形式遭到冲击而轮廓发生变化而出现的结果。在凹痕的周边产生了应力集中，只有把应力卸掉，恢复凹陷周边轮廓，才不会再发生弹跳现象。

具体做法是：先将凹陷部位及其周边清洁干净，再用热熔胶把吸盘粘在凹陷弹性变形面中央。用桥式整形工具慢慢加力；同时用软皮锤敲打凹痕边缘及外围；停留几分钟，让金属抻抻劲以消除变形应力。再加力、再敲打，直至松开不再反弹为止。在此过程要用定位器拾取参考高度，对比确定修复程度，尤其测量离凹陷点7-10cm处。

结论：我们可以把金属薄板的弹性变形形式分两类：一类面积略大、深度加大、漆面无损伤型、轮廓发生轻微变形，修复后易回弹；另一类面积较大、漆面受损、发生了塑性变形或整形时发生延展导致修复后的板面回弹；这是针对薄板金属同时发生了弹性变形和塑性变形。只有把塑性变形恢复了，弾性変形自然也就消失了。

参考文献：

[1]汽车车身修复技术 王德良 袁新 主编

[2]汽车车身修复技术 李新起 主编