周林榛 凌吉春
江苏盐城技师学院汽车工程学院
摘要：发生交通事故之后，汽车会产生变形与断裂问题，汽车钣金修复时需要对其原始数据进行修复，而此时会由于钣金应力的发生而影响到汽车损伤处的形态与状态，因此，分析汽车钣金应力发生的原因并及时采取应对方法，恢复受损处金属弹性，可保证钣金修复质量。
关键词：汽车；钣金应力；原因；消除方法
汽车钣金就是汽车维修的一种加工方法，又叫冷做，说直接点，如果车身外观损坏变形，就需要钣金这个工序。汽车碰撞修复已经由原始的"砸拉焊补"发展成为车身二次制造装配。碰撞事故车辆的修复不再是简单的汽车钣金的敲敲打打，修复的质量也不能单靠肉眼去观察车辆的外观、缝隙。维修人员不但要了解车身的技术参数和外型尺寸，更要掌握车身材料特性，受力的特性的传递车身变形趋势和受力点以及车身的生产工艺如焊接工艺等。如图1所示。在掌握这些知识的基础上，维修人员还要借助先进的测量工具，通过精准的车身三维测量，以判断车身直接的间接受损变形的情况，以及因车身变形存在的隐患，制订出完整的车身修复方案，然后配合正确的维修工艺与准确的称身各关键点的三维尺寸数据，将车身各关键点，恢复到原有的位置将受损车身恢复到出厂时的状态。在拉伸修复以及焊接时，汽车钣金会发生钣金应力，会直接导致受损处发生变形、断裂等问题，这也是钣金工作中亟须解决的一大难题。
图1汽车钣金应力产生分布图
一、汽车钣金应力产生原因
1. 潜藏在原材料中的钣金应力
由金属材料的力学性能可见，内应力分布于原材料中，是由金属中各部分出现不均匀塑性变形而导致的。使用冷轧或者是热轧钢板制成的新型轿车通常基于耐腐蚀的要求，冷轧钢板是退火处理后成型，在其轧制的过程中，温度是慢慢冷却的，但温度冷却存在不均衡性。也就是说，即便是同一张钢板，其各部分温度冷却时间都是不一样的，因而导致金属内部的应力各不相同。
2.存在于工艺过程中的残余应力
残余应力是指在生产汽车钣金车身的一系列过程中，由于剪切、冲压以及切削等冷作工艺外力而导致发生永久变形的应力。在焊接的时候，焊接处热源所存在的热循环、局部加热过程，导致发生焊接后变形的应力。
3. 交通事故造成的变形应力
由于汽车车身发生碰撞等不正常外力而导致发生的车身变形，变形之后较之于变形前更具硬度，这是由于车身受到撞击时，钢板金属晶粒在发生变化的同时所产生的应力，出现加工硬化，这也是汽车钣金应力产生的原因。总的来看，积累变形与诸多种应力叠加共同作用，是汽车钣金应力产生的主要原因所在。
二、汽车钣金应力的消除方法
通过对汽车钣金应力产生原因的分析，提出以下几种消除钣金应力的方法。
第一，钣金修复时，由于车身损坏处与相邻处相比会存在更大的阻力，因此应全面配备专业的钣金夹钳，杜绝临时焊接拉环这一不合理处理方法。比如说损坏的车壳张力会比和它相连接的前盖与车门要大，应用一组或者是数组钣金夹钳将前盖板与车门固定住，促使修复力集中作用于车壳上。
第二， 对 交 通 事 故 损 坏 车 的 修理，需配备相应校正架系统，若条件不允许，至少也要配备简单有效的车身测量校正系统。于牵拉校正作业时，对全部关键的控制点进行严格测量，保证方向，避免造成过度牵拉。
第三，测量并评估碰撞损伤之后，对牵拉方向、角度进行确定，使用拉力器先大幅度地恢复形状，之后再通过锤击来消除应力。同时击打钣金锤与钣金块时，能分散很多应力。同时还要击打主要损坏区域的相邻处，促使金属弹性能够有效回复到之前的形状与状态。
第四，大部分情况下消除钣金应力是通过冷作用，无需加热。如果必须借助热收缩的方法，那么应该尽量使变形处接近于原始位置，这样一来便可有效防止已经被拉延的金属发生额外损伤。对大面积板件来说，发生热收缩时，即使非常小心地处理，但是也会不可避免地使收缩部位越来越大，甚至会波及整个板件。
第五，进行整体式车身钣金作业时，需对边角加热，切忌使用水或者是压缩空气强行进行冷却。快速冷却只能促使金属变硬、变脆，使其丧失原工件强度。建议用蜡笔将不能太热的地方标记出来，一旦蜡融化，立即停止加热，待金属自然冷却之后再做加热处理。
第六，对拉伸折叠太紧的地方进行退火处理时，将温度控制在 550℃，加温的同时对钢板进行敲击，促使金属晶粒于金属内部复原。
在进行钣金应力消除时，应先明确造成汽车钣金应力产生的原因，并认识到外形修复并不代表钣金应力的消除，应采取有效方法消除钣金应力，为车身形状与状态的恢复提供重要保障。
参考文献：
[1] 陆文山 . 汽车钣金应力的产生原因及消除的方法 [J]. 建筑工程技术与设计，2015，25（16）.
[2] 黄 瑾 . 汽车车架焊接应力与变形的控制方法 [J]. 硅谷，2014，30（8）：91-92.
作者简介：
周林榛（1975—），男，江苏盐城人，初级职称，本科，研究方向：汽车钣金涂装；
凌吉春（1966—），男，江苏盐城人，高级讲师，本科，研究方向：汽车机械动力传动；
论文作者:周林榛,凌吉春
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/7
标签：应力论文; 钣金论文; 车身论文; 汽车论文; 发生论文; 方法论文; 金属论文; 《防护工程》2018年第28期论文;