汽車鈑金應力的產生原因與解決措施研究

羅鋒 柳州職業技術學院

伴隨社會經濟的飛速發展，現如今城市內的私家車汽車數量正在逐年增長，由于汽車數量的不斷增多，在一定程度上加大了汽車交通事故肇事幾率，汽車發生交通肇事后出現的變形和斷裂現象，也成為了需要解決的核心問題之一。而在汽車鈑金修復過程中，要想恢復其原始數據，就需要開展拉伸修復、焊接等鈑金作業，但在進行鈑金作業時還會產生鈑金應力，從而致使汽車損傷部位形狀及狀態等發生斷裂。因此，這是鈑金工作中需要解決的一大難題。

1、 汽車鈑金的相關概述

汽車鈑金作為汽車維修工作的一種加工方法，又被人們稱之為冷做，也就是說，當汽車車身外觀遭受到損壞或者是變形時，就要借助鈑金工序進行解決問題。現如今汽車碰撞修復已經從最初的“砸拉焊補”逐漸發展成為了“車身二次制造裝配”，而且已經遭受到碰撞事故的車輛修復工作，不再是借助簡單的汽車鈑金敲敲打打工作就可以完成，而是需要維修人員能在掌握車身技術參數和外形尺寸的基礎上，掌握車身材料特殊性質及受理特性的傳遞車身變形趨勢和受理點等。此外，維修人員還需要在掌握此知識基礎上，合理運用先進的測量工具，針對車身實現精準的三維測量，以此來判斷車身受損變形現狀和因車身變形存在的隱患因素，根據得出的信息進行創設完善的車身修復方案，在配備相關維修工藝，從而把車身的各個關鍵點處恢復到出廠狀態。但是汽車鈑金在車身拉伸修復或焊接時必定會產生鈑金應力，從而致使汽車受損部分出現變形或斷裂等問題，這些都是維修人員在鈑金工作中常見的問題。因此，如何消除鈑金應力、恢復車身原始數據，是目前鈑金工需要探討的核心問題。

2、 汽車鈑金應力的產生原因

現如今常見的汽車鈑金應力產生原因，包含：原材料當中的鈑金應力、工藝過程中的殘余應力、由事故產生的變形應力等。因此，將針對鈑金應力的產生原因，展開較為深入的分析。

2.1 原材料當中的鈑金應力

由于金屬材料具有力學性能的可見性特點，所以內應力大部分都分布在原材料中，主要是由金屬當中各個部分出現的不均勻塑性變形而導致的。不論運用冷軋還是熱軋鋼板制成的新型轎車，都是屬于在滿足耐腐蝕性要求的基礎上進行，其中冷軋鋼板是在退火處理之后完成成型，但是在軋制的過程當中溫度屬于逐漸冷卻的狀態下，但其溫度冷卻存有不均衡問題。那么也就是說，即使是相同的一張鋼板，也會因為各個部分的溫度冷卻時間不同，從而導致金屬內部存在的應力也各不相同。

2.2 工藝過程中的殘余應力

在生產汽車鈑金車身的過程當中，因為剪切、沖壓或者是切削等冷作工藝外力，致使發生永久變形的應力就被稱之為“殘余應力”。那么維修人員在焊接的過程當中，由于焊接處熱源形成的熱循環或局部加熱過程，致使發生焊接后變形的應力【2】。

2.3 由事故產生的變形應力

汽車在正常行駛過程中，出現的車身碰撞或過載等非正常外力引發的車身變形，都會在車身變形之后提高其硬度，而且還會因為在遭受到外部撞擊力作用的同時，鋼板的金屬晶粒也會在發生變化的時候形成應力，并發生加工硬化，這就是因事故產生的“變形應力”。由此可見，汽車鈑金應力產生的主要原因還包含積累變形與多種應力疊加共同作用。

3、 解決汽車鈑金應力問題的主要措施

將以汽車鈑金應力產生的原因：原材料當中的鈑金應力、工藝過程中的殘余應力、由事故產生的變形應力等問題為基礎，提出以下幾點解決措施。

3.1 在汽車鈑金修復的過程當中，由于車身損壞處和相鄰處相比會存有較大阻力，所以需要維修人員能夠全面配備專業的鈑金夾鉗，防止“焊接拉環”不合理的處理方法被應用。比如：已經遭受到損壞之后的車殼張力，會比和它相連接的前蓋和車門要大，所以要使用一組或者是數組鈑金夾鉗的方式，先把前蓋板和車門實現固定，從而確保維修人員的修復注意力集中在車殼上，減少“無用功”現象的發生和出現。

3.2 維修人員在針對遭受交通事故因素遭受損壞的車輛修理工作而言，應當在修理的過程當中配備相對應的校正架系統，若是不具備優質條件的話，也可以配備簡單且有效的車身測量校正系統。此外，在執行牽拉校正作業時，還需要針對所有核心關鍵點進行測量與控制，確保其方向的正確性，減少過度牽拉等問題的出現【3】。

3.3 維修人員在對損壞車輛開展評估和測量損傷程度之后，還需要針對牽拉方向和角度進行明確，先通過合理運用拉力器的方式進行恢復初始形狀，然后在使用錘擊的方式消除存在的應力，與此同時，還需要在擊打鈑金錘和鈑金塊時，進行分散更多的應力。此外，還在此基礎上進行擊打核心損壞區域的相鄰處，促使其金屬具有較強的彈性，進而恢復到最初狀態。

3.4 現如今大多數情況下維修人員進行解決鈑金應力的方式，都是一冷作用為主不需要額外加熱。但是要想合理運用熱收縮的方式進行解決，還需要維修人員能夠在使用的過程當中，盡可能把變形出接近原始位置，通過該方式不僅能確保修復質量，還能減少因為拉延等因素造成的金屬額外損傷。尤其針對大面積板件而言，更是需要在熱收縮時，小心翼翼的進行處理，但是難免也會在使用的過程當中導致收縮部位越來越大，甚至影響整個板件。

3.5 維修人員應當在進行整體式車身鈑金作業時，開展對邊角加熱，不能使用水或者是壓縮空氣強的方式實現冷卻，一旦遭遇快速冷卻，就會致使其金屬出現變硬或變脆等問題，這就不具備較強的強度。可以合理運用蠟筆把不能遭遇太熱溫度的地方進行標記，一旦標記的蠟筆處出現蠟融化現象，就要立即停止再次加熱，而是要在金屬自然冷卻之后在開展加熱處理工作，保障其強度。

3.6 在針對拉伸折疊太緊的地方開展退火處理工作時，維修人員應當把其溫度合理控制在550℃左右，并且還要在加溫的過程當中適當針對鋼板實現敲擊，確保其金屬晶粒能夠處于金屬內部實現復原。只有明確汽車鈑金應力產生的核心因素，才能充分意識都外形修復并不是屬于鈑金應力的解決方法，而是應當運用科學合理的方法進行消除鈑金應力，從而確保車身的形狀和狀態都能恢復到最初狀態。

4、 結束語

綜上所述，當平直的金屬材料遭遇到彎曲時，其中松弛晶體會因遭受到彎曲其晶體顆粒出現變形產生應力，而一旦壓力被解除時，金屬也具備一定的彈性使其晶體顆粒回到最初狀態下。如：薄薄的金屬片等。若是金屬遭受到碰撞之后產生嚴重的彎曲現象，其外側的晶體顆粒就會因為受到張力出現扭曲，并且內部的晶體顆粒也會出現嚴重扭曲現象，由于存有大量應力，所以就會一直保持該狀態。此外，合理控制加熱或者是不加熱的錘擊，能把晶體進行激活，進而出現松弛現狀恢復到最初狀態，應力也會得到有效消除，從而恢復到最初金屬應當具備的剛性和平滑性。由此可見，鈑金作業的核心目的就是為了能消除鈑金應力。