1、外文题目Automobile collision deformation analysis and the Surface repair technique摘要修复一辆碰撞损坏的车辆，要了解各个车身的技术参数。本文在对汽车上一些材料阐述的基础上，分析了各种材料在碰撞过程中碰撞类型及车身变形，利用锤击和吸拔法等方法对车身局部凹凸变形进行修复。借助车身的空间三维测量工具，判断车身直接和间接受损变形的情况以及因车身变形存在的隐患，制定出完整的车身修复方案。通过比较准确的车身各关键点的三维尺寸数据，创建正确的维修工艺，利用矫正设备对车身和车架的前后端碰正面撞及侧面车顶面总成等碰撞损伤进行修复，将车身各
2、关键点恢复到原有的位置。本文在分析表面修复过程的基础上，完善汽车表明碰撞小变形修复工艺。本文提出的敲击和虚托的混合修正方法及挖补技术，就位修理方法等维修工艺有助于提高汽车修复水平。关键词汽车碰撞；变形分析；修复技术导师点评目录摘 要： 1Abstract:1 引言 22 汽车车身的结构及材料 22.1 概要 22.2 车身结构 32.3 汽车车身常用的金属材料 42.4 车用非金属材料 63 分析碰撞事故类型与车身变形形式 83.1 车身的碰撞损伤分析 83.2 车身的碰撞损伤类型 103.3 变形测量 113.4 车身变形及损伤程度的诊断 134 汽车车身板件的修理 154.1 车身局部凹凸
3、变形的修复 154.2 车身修复实例 175 车身与车架碰撞损伤的修理 205.1 前端碰撞损伤的修复 205.2 汽车尾部碰撞的修复 225.3 碰撞修复实例 236 总结 24致谢： 25 7 参考文献25关键词：Name:huilong gao Director:jiangtao liu（Vocational and Technical College,Zhejiang Normal University,Jinhua）Repair a vehicle colliding and damaging, should understand the technical parameter of
4、 each automobile body. This text is to on the foundations of explaining of some materials on the car, it is analyzed that various materials collide in the course of colliding the type and automobile body are out of shape, utilize hammers to hit and suck and pull out methods such as France,etc. to re
5、pair some unsmooth deformation of automobile body. Draw support from the three-dimensional survey tools of space of the automobile body, judge the direct and indirect and damaged situation out of shape of automobile body and hidden danger existing because of the deformation of automobile body, make
6、the intact automobile body and repair the scheme. Through the three-dimensional size data of more accurate automobile body every key, establish correct maintenance craft, utilize hydraulic pressure correct apparatus,etc. to automobile body and carry, touch positive to collide in front and at the bac
7、k of the frame and side car top surface become, collide, damage, repair always, resume every key of automobile body the already existing position. Beat and timid mixed revision method that ask and maintain craft facilitate, raise car repair competence that this text put forward.Keywords: Vehicle Cra
8、sh; Deformation Analysis; Repair Technology1 引言随着我国汽车工业的迅速发展和人民生活水平的不断提高，国内各类汽车保有量不断增多。汽车社会化进程的不断深入，汽车已成为大众化代步工具，有路有车的地方，就会有交通事故发生。车身修复技术正在逐渐得到社会重视，种高效益的新型车身修理业务必将在我国大面积兴起。由于汽车结构发展及维修工具的现代化，在近几年里车身修复技师和表面整修技师的任务有了巨大变化。维修对象的电子化。正是由于汽车电子化的飞速发展，引起了汽车性能划时代的进步，但同时也给汽车修复业带来了前所未有的冲击，从而引起了汽车修复技术的变革，传统的修复技术对
9、当代的汽车维修已束手无策，高技术就是在这种情况下“侵入”了汽车维修业。维修设备现代化。汽车技术的不断发展，一批批先进的高科技汽车检测设备和仪器纷纷问世，如：四轮定位仪、扫描仪、汽车专用示波器、汽车专用电表、发动机分析仪、尾气测试仪以及其他一些专用修理工具和设备。集机电一体化的维修、检测测和保养设备，今天已成为现代维修企业必备的维修工具，是汽车维修行业新的生力军。维修管理电脑化。传统的汽车维修企业管理主要是人工管理，手工统计，显得忙乱、容易出错，而且管理效率较低。随着计算机技术的迅速发展，由于计算机在信息处理方面有着其他技术所无法比拟的优点，例如处理数据量大、速度快、准确等等，减少了资源浪费，降
10、低了成本，提高了工作效率，这种现代化的计算机改变了传统的维修管理模式。随之而来的是各类汽车的钣金修理项目越来越多，要求也日益提高。我国传统的修理理念和修理技术难以适应新形势的要求。考虑到今后汽车钣金修理市场的需要，为提高汽车修理技术工人的钣金理论水平和操作技能，特别是掌握新工艺和使用先进设备的能力，因此，研究和传播车身修复技术具有现实意义，有必要对汽车碰撞变形的分析与修复技术进行探讨和研究。2 汽车车身的结构及材料2.1 概要汽车车身就是装在底盘上的运送人员和（或）货物的建筑性结构。对车身的基本要求是，便于驾驶员的操作并提供良好的载人和（或）货物的环境，尽可能地隔绝振动、噪声并具备抵抗各类气候
11、影响的能力。图2-1 汽车车身汽车车身结构包括车身壳体、车门、车窗、前后钣金件、车身附件、内外装饰、座椅等，主要结构如图1-1所示。车身壳体是一切车身部件和零件的安装基础，是由纵、横梁和支柱等主要承力元件以及与它们相连的钣金件共同组成的刚性空间结构。2.2 车身结构从外形结构来看，壳体特别是轿车）是由许多具有空间曲面形状的大型罩盖件（如车顶、翼子板、发动机罩、外蒙皮等）所组成。对车身整体而言，既要求外形的协调性能给人以美感，又需保证必要的流线型。整体承载式车身由车身壳体、车身外部装配件、车身内部装配件构成。2.2.1 按汽车车身壳体的结构形式分类（1）骨架式:像骨骼彼此连成一个整休，车身蒙皮固
12、定在装配好的骨架上。（2）半骨架式:只有部分骨架（如单独的支柱，拱形梁、加固件），它们彼此相连或借助蒙皮相连。（3）无骨架式:没有骨架，而是利用各蒙皮板相连接时所形成的加强筋或钣壳来代替骨架。2.2.2 按车身承载方式分类非承载式车身：非承载式结构是由车架与车身组合而成。车身与车架通过弹簧或橡胶垫柔性连接，车架类似人的骨骼，它支承着发动机、转向器和悬架等基本构件；车身则相当于人的皮肤，相当一部分的客、货汽车车身都采用有车架非承载式车身结构，非承载式车身的结构如图2-2所示。图2-2 非承载式车身非承载式车身的优点在于:减振性能好。发动机和底盘各主要总成直接装配在车身主体的车架上。可以较好地吸收
13、来自各方面的应力。工艺简单。壳体与车架共同组成车身主体，它与底盘可以分开制造、装配，然后再组装到一起。易于改型。由于以车架作为车身的基础，便于按使用要求对车身进行改装、改型、改造。安全性好。当汽车发生碰撞事故时，冲击能量的大部分由车架吸收，对车身主体能起一定的保护作用。其缺点为:整备质量大。由于车身壳体不参与承载或很少承载，故要求车架应有足够的强度与刚度。车架因此制作得较为宽大，从而导致整车整备质量增加。承载面高。由于有车架介于车身主体与底盘之间，给降低整车高度带来一定的困难。承载式车身：承载式车身没有独立的车架，车架和车身为整体结构，车身由底板、骨架、内蒙皮和外蒙皮、车顶等组焊成刚性框架结构
14、，整个车身构件全部参与承载。普通轿车和微型轿车广泛采用承载式车身。承载式车身的结构如图2-3所示。承载式车身具有许多优越性:承载式车身是组焊而成，质量小、刚性好、抗弯扭能力强等；对冲击能力的吸收性好，使之对车室内的影响相对小一些，提高了安全性；制造工艺性好，生产效率高。适合应用于现代化的大生产；由于不使用独立的车架。使得整车高度、质心高度、承载面高度都能下降。车室内空间可增大，行驶稳定性提高。图2-3 承载式车身承载式车身的缺点是:乘客室易受到振动和噪声影响；由事故所导致的整体变形较为复杂。2. 3 汽车车身常用的金属材料2.3.1 车身用钢材热轧钢板：热轧钢板是在800以上状态下轧制而成，主
15、要用于车身上较厚板件如车架、骨架和梁等构件的制作。冷轧钢板：冷轧钢板是将热轧钢板酸洗后，在常温状态下由轧机轧制而成。加工性能好，且表面美观，故冷轧钢板广泛地应用于车身构件的制作。优质碳素结构钢：优质碳素结构钢中的硫、磷含量都控制在0.04%以下；非金属杂质少、质地纯净、组织均匀，有中等范围的抗拉伸强度（294-49OMPa）机械性能及表面质量都很好。优碳钢可焊性好，焊接后无淬火组织，不会因加热而脆化，可获得良好的焊接质量。优质中低碳钢在车身上应用得最为广泛。低合金高强度钢板：低合金高强度钢的开发与应用，为汽车车身的轻量化开拓了新的途径。低合金高强度钢的特点是:含碳量低且所含元素也少，并具有一定
16、的耐磨性和耐腐蚀性能力，这种钢的生产成本与普钢相近，但合金元素的强化作用却使其屈服强度比普钢高得多。用以替代普钢和部分优碳钢，可明显地减轻结构质量并降低造价。高强度钢板的类型：（1）高强度低合金钢（HSLA），又称回磷钢。是通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度。它具有和低碳钢相类似的加工特性，为汽车的外部面板和车身提供了更高的抗拉强度。可用来制造前后梁、车门槛板、保险杠面杆、保险杠加强筋、车门立柱等。 （2）高抗拉强度钢（HSS），又称Si-Mn固溶体淬火钢。这种钢增加了硅、锰和碳的含量，使抗拉强度得到提高。它具有优异的加工和冲压性能，主要用于车门边护板、保险杠加强筋等。（3）超高强度钢（DHS
17、S）是将钢材在一个连续的热处理传送带或带钢热轧机上淬火而得到的。它的抗拉强度几乎可达到普通低碳钢的10倍。它的可成形性好，汽车保险杠及支架、车门框架、悬挂支撑臂等零件。绝缘钢板：为使车身轻量化和提高车身防噪声、抗振动的效果，提高乘坐舒适性而开发的绝缘钢板，主要用于车身乘客室周围构件的加工与成形，用以隔绝来自外部的振动、噪声、温度等对乘客室的影响。绝缘钢板主要用于车身内、外侧与发动机室、底盘隔绝的部位，如乘客室的底部、前部或后部等。表面处理钢板：表面处理钢板是在钢板的表面用抗腐蚀能力较强的锌、铝、锡等金属或Zn-Cr，Zn-Mg，Zn-A1等合金材料，将钢板表面覆盖，提高耐腐蚀性。表面处理钢板多
18、在车身上易发生腐蚀的部位使用，如车门下槛、车轮护罩、车身下护围等。不锈钢：不锈钢主要是由铁、铬及含量不同的碳元素合金组成的。此外，还含有少量的锰、磷等合金元素。不锈钢有很强的抗腐蚀性能，它的强度可以比普通钢高50%。这决定了它被广泛用干机械加工及冷成形车身零件。如制造车身和车轮、防盗锁等。2.3.2 轻金属合金铝合金：铝合金是车身上应用得最多的轻质金属材料。在纯铝中适当加人其他微量元素形成的铝合金材料，通过热处理淬火和时效，使抗拉强度、硬度和耐腐蚀能力都有很大提高，并且保持了可塑性好的优点（延伸率约为40%）。铸铝合金和压力加工铝合金经表面处理后，以各自独特的表面特征和机械性能，成为制造车身零
19、件的优选材料。主要用于制造保险杠、车身蒙皮、车轮挡泥罩和车门、底板、裙板的部分构件及保温车箱等；覆膜铝合金可以制造车身装饰镶条、脚踏板、拉手、行李架等。铜合金：铜合金薄板主要指黄铜板一类，黄铜塑性好，比纯铜强度高，这种薄板材料也适合各种压力加工和手工和加工制作各种车身零件和钣金零件。2.4 车用非金属材料汽车轻量化对节能增效作出了卓越贡献，因此各种新型轻量化材料的开发与应用已成为汽车材料的应用研究热点。车身用非金属材料包括塑料、纤维材料、复合材料、玻璃、橡胶等。2.4.1 塑料塑料是指以树脂为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成形的材料。常用汽车塑
20、料的名称及应用符号化学名称应用举例属性ABS丙烯腈-苯乙烯车身板、仪表板、护栅、大灯外罩热塑性ABS/MAT玻璃纤维强化硬质丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物车身板热固性EP环氧树脂玻璃钢车身板EPDM乙烯-丙烯二烯共聚物保险杠冲击条、车身板PA聚酰胺外部装饰板PC聚酰酸脂护栅、仪表板、灯罩PPO聚苯醚镀铬塑料件、护栅、仪表前板、大灯外罩、装饰件PE聚乙烯叶子板内衬、阻流板PP聚丙烯内饰件、内衬板、内叶子板、散热器挡风帘、仪表板、保险杠、面罩PUR聚氨酯保险杠面罩、前后车身板、填板TPUP热塑性聚氨酯保险杠面罩、防石板、填板、软质仪表前板PVC聚氯乙烯内衬板、软质填板RRIM强化反应注模聚氨酯车身外
21、板UP聚酯表1塑料的分类：热固性塑料：热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料。利用它受热后，先软化并且部分熔融状态下具有流动性的特点进行模塑，变为不熔性固体。与热塑性塑料相比，用于汽车工业的不多。这种塑料塑制成型后不因再度受热而软化。因此，当温度过高或载荷超过许用极限时，就会分解破坏并且不能重新塑制，也不能对其加热、焊接（可采用粘接法修复）。热塑性塑料：热塑料性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。热塑性塑料受热时熔融，采用热聚合法模塑再冷却固结成型，重新加热后软化还可重新塑制，故称热塑性塑料。用于车身构件热塑性塑料，多通过加热或加化学添加剂的方法作
22、改性处理。破损后可以通过加热使之熔化并焊接。汽车上所用塑料80%左右是热塑性塑料。2.4.2 橡胶橡胶是一种有机高分子材料。橡胶种类有:天然橡胶（NR）和合成橡胶两大类，其中汽车上常用的合成橡胶种类有:苯乙烯丁二烯橡胶（SBR）、丁睛橡胶（NSR）等。2.4.3 汽车玻璃汽车玻璃以不同方式安装在车身上，一方面用于挡风、遮雨、密闭、采光，并起到了构成车身外形和装饰外观的作用；另一方面得以通过车窗玻璃改善视野，为乘客提供全方位清晰无阻的良好视线条件。此外，当汽车发生碰撞或颠覆事故时，车窗玻璃还能为乘客提供安全保护作用。钢化玻璃：通过淬火（钢化处理）可以使普通硅酸盐玻璃变得质地非常坚固。钢化玻璃的强
23、度和耐冲击能力要比普通玻璃高3-5倍。玻璃破碎后呈无尖角的小碎片，不易伤人，安全性好。夹层玻璃：夹层玻璃是一种用透明粘结材料将两片或多片玻璃粘结在一起所组成的复合玻璃。由于这种粘结材料具有良好的抗冲击性能和粘结性能，当玻璃受到冲击破裂时，外来撞击物既不会穿透玻璃，玻璃碎片也不会飞散出去伤人，从而起到了安全作用。这种玻璃适用于轿车、载货汽车和大客车等的前风窗、侧窗和后风窗玻璃。特种用途玻璃：特种用途玻璃一般是在普通玻璃基础上，通过专门的工艺加工出来的具有特殊功能的汽车玻璃。为了使车窗玻璃具有遮挡阳光照射的功能，在硅酸盐玻璃中加人微量的Go（钴-蓝色）、Fe（铁-红褐色）或其他金属元素，便成了能够
24、抵抗紫外线照射的着色玻璃。有些着色玻璃还能随阳光的强弱自动变化色度，可减少乘客眼睛的疲劳程度，更增加了乘坐的舒适性。有机玻璃：用聚甲基丙烯酸甲酷制成的有机玻璃，在汽车玻璃中也占有一席之地。有机玻璃有它的许多独到之处:密度只及硅酸盐玻璃的二分之一，这对车身上镶装玻璃的面积越来越大的发展趋势来说，具有很重要的意义；机械性能却比硅酸盐玻璃好得多，例如:抗拉强度为636MPa、抗弯强度137MPa、抗压强度112MPa，这些都是硅酸盐玻璃所远不能及的。有机玻璃的工艺性好，可用作车身构件并用紧固件连接。它也具有良好的透明度，并且十分容易被染成任何一种颜色，特别是加入阻挡红外线的材料以后，作为车身顶盖、天
25、窗的镶装玻璃是最适宜的。有机玻璃的缺点是表面硬度低，容易受到划伤并留下影响透明度的划痕，采用镀膜法处理对这一弱点加以弥补。2.4.4 复合材料复合材料是由两种或两种以上几性质不同的原材料，可以是不同非金属材料，也可以是各种不同的金属材料或金属与非金属材料，通过适当的工艺方法，组成一种新相体系的固体材料。这种材料既保持原有材料的某些特点，又有比原有材料更好的性能。它与化合材料和混合材料的区别是具有多相体又有复合效果。3 分析碰撞事故类型与车身变形形式确切地评价故障车身受损的严重程度、范围及受损部件，对故障车身的受损情况作出准确的诊断是彻底修复好一辆汽车的前提。同时也是制定车身修理工艺规程及车身修
26、复方法的重要依据。因此对车身的损伤诊断是非常重要的它可确认损伤程度和范围，减少修理费用，提高修理效率，避免由于修理质量不合格而导致的再修理。3.1 车身的碰撞损伤分析对车身损伤进行分析，找出损伤的主要原因，确定损伤的主要类型，分析损伤倾向及其所产生的影响、波及范围是修复损伤的前提。分析碰撞损伤首先要考虑的是碰撞时作用力的作用要素等问题。（1）碰撞冲击力。众所周知，力的三个要素是方向、大小、作用点，但是车辆事故有很多种的情况：有单独碰到固定物的，有二重、三重碰撞的因此处理事故车的时候也必须弄清楚车辆遭受碰撞外力的数量、碰撞外力的顺序。在汽车碰撞过程中，碰撞冲击力可以分解成分力，通过汽车向不同方向
27、分散。冲击合力可以分解成为三个分力：垂直分力、水平分力和侧向分力。水平分力使汽车前冀子板变形方向指向发动机罩中心。侧向分力使汽车的前翼于板向后变形。这三个分力都沿汽车零部件传递，其能量被零部件的变形所吸收。这些分力的大小及对汽车造成的损坏取决于碰撞角度。冲击力的损坏程度也同样取决于冲击力与汽车质心相对应的方向。如果冲击力的延长线不通过汽车的质心，一部分冲击力将形成使汽车绕着质心旋转的力矩，该力矩使汽车旋转，从而减少了冲击力对汽车零部件的损坏。如果冲击力指向汽车的质心，汽车就不会旋转，大部分能量将被汽车零件所吸收，造成的损坏是非常严重的。由于惯性的作用使汽车斜向下俯冲（见图3-1）这种碰撞一般发
28、生在汽车的前沿，比正常接触位置低并导致凹陷。如果正面碰撞中的碰撞点高于汽车的质心。将使前罩板件和车顶盖向后移动而汽车尾部向下移动。如果碰撞点的位置低子汽车的质心，汽车的尾部向上运动。迫使车顶盖向前移动。从而在车门的前上部和车顶盖之间形成一个大缝隙（图3-2）。图3-1 制动后的碰撞图3-2 碰撞点低于质心造成的损伤碰撞损伤还取决于接触面积。接触面积越小。损坏就越严重。例如，撞击电线杆和一面墙，对墙撞击的面积较大，单位面积所受的冲击力变小，损伤范围大但变形量小。相反的对柱撞击，撞击面积小，保险杠、发动机罩、散热器等都发生严重的变形。发动机向后移动，碰撞所带来的影响甚至扩展到后悬架。另外，撞击时的
29、运动状态也影响损伤类型。如图3-3所示，汽车1向正在运动的汽车2侧面撞击。汽车2的运动将汽车1向侧面“拖动”，使汽车1遭受向后和水平两个方向的撞击力。图3-3 相对运动引起的变形 图3-4 车身前后及顶部的碰撞损伤百分比图3-4所示为欧美的调查结果。车身前后左右及顶部部分遭受碰撞等损伤变形的百分率。（2）撞击力的传递。现代汽车车身是一个刚性构体，刚性连接点将把冲击力传递给整个汽车上与之连接的钣金件和汽车零部件，因此大大降低了汽车的结构变形如图3-5所示。假设汽车前角A点受到一个大小为F0的冲击力时，则在B点断面形状变化很大的部分先变形，减弱了冲击的力量。其次由C点孔洞处的变形吸收了部分的冲击力，余下的力改变传
