中职汽车钣金维修技术---第4章 电子课件 .ppt

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1、任务四汽车车身损坏分析 4.1 汽车碰撞修理程序 4.2 碰撞因素对汽车损坏的影响 4.3 车架式车身汽车的碰撞变形 4.4 整体式车身的碰撞影响 4.5 整体式车身的碰撞变形 4.6 整体式车身碰撞损伤的类型 4.7 目测或用简单量具确定碰撞损坏程度任务四汽车车身损坏分析 使学生了解车身损坏诊断分析的基本方法 了解车架式车身碰撞变形的特点 了解整体式车身碰撞对车身的影响 熟悉整体式车身碰撞变形的特点 能根据损坏分析结果制定修复计划并实施修复任务四汽车车身损坏分析一、汽车碰撞修理程序1 汽车碰撞损坏修复主要步骤。汽车碰撞损伤修复的主要过程通常包括校正车身的弯曲、扭转、偏斜等变形板件，更换严重损

2、伤的板件和调整、装配车身部件等。在所有的修复程序进行之前，先要对碰撞损坏的车辆进行全面、细致的损伤评估。图4-1 为汽车碰撞损坏的主要修复步骤。图4-1 汽车碰撞损坏的主要修复步骤任务四汽车车身损坏分析进行损伤评估及制定修理计划应作为整个修理步骤的重点。检测损伤的过程中，需要目测碰撞的位置，确定碰撞方向及碰撞力大小，并检查可能存在的损坏。对于事故中损坏的车辆，应询问事故发生时汽车的速度和撞车或翻车的部位、方向及角度，了解被撞汽车的撞击形式、位置和角度等情况，以直观的方法确定碰撞损伤的部位和可能波及到的区域。除用目测方式进行诊断外，还应该使用精确的工具及设备来测量、评估受损汽车。进行全面检查，确

3、认车身底板是否变形，车身是否受到整体损伤和整体扭斜，检查和确认车门开启是否自如等，以确定汽车的损坏程度和修理方式。确诊所有损伤部位。撞击后的车辆不仅是外表的损伤，虽然车辆在被撞击损伤后，直接看到的只是外表的损伤，甚至保险定损也经常只是对损坏的部位进行评估。其实不然，现在的轿车在车身设计上多数采用刚柔结合的设计原理，利用吸收分解理论来缓冲撞击力，保证乘客最大程度的安全，所以当车辆受到撞击后不仅是撞击部位的变形损坏，其整个车身的多处如大梁、悬架和发动机等部件也可能产生变形。任务四汽车车身损坏分析2 汽车碰撞损坏诊断步骤。诊断的基本步骤如下。（1）了解汽车车身构造的类型，并了解汽车车身材料、结构和车

4、架焊接工艺。（2）以目测确定碰撞的位置。（3）以目测确定碰撞的方向及碰撞力的大小，并检查可能的损伤。（4）确定损伤是否限制在车身范围内，是否还包括功能部件或元件（如车轮、悬架、发动机等）。（5）沿着碰撞路线系统地检查部件的损伤，直到没有任何损伤痕迹的位置。如支柱损伤可以通过检查门的配合状况来确定，如图4-2 所示。图4-2 检查车身外部板件配合间隙来判断立柱损坏程度任务四汽车车身损坏分析（6）测量汽车的主要元件，通过比较维修手册车身尺寸图表上的标定尺寸和实际汽车的尺寸来检查汽车车高，并比较车身左侧和右侧高度，根据实际情况用量规进行简单的测量，如图4-3 所示；或用通用机械测量系统对整个车身进行

5、三维精确测量，如图4-4 所示。汽车碰撞损坏的诊断流程图如图4-5 所示。图4-3 用量规对车身 进行简易测量 图4-4 用通用机械测量系统 对车身进行三维精确测量图4-5 汽车站损坏诊 断流程图任务四汽车车身损坏分析3 利用设备工具对受损部位进行测量（1）拆检。测量工作需要与拆卸工作结合起来进行，否则便无法准确鉴定全部损伤情况。为便于车身的维修操作和彻底检验损伤，同时避免维修操作时对被拆卸件造成不必要的损伤，要对有关部件进行拆卸。拆卸的原则是尽量避免零件的损伤和毁坏，连接件的拆卸方法除用扳手外，还可以根据实际情况采用电钻、锯、錾和气割工具等。（2）测量的重要性。准确测量是顺利完成各种碰撞修复

6、所必需的程序之一。就整体式车身来说，测量对于成功的损伤修复更为重要，因为转向系和悬架大都装配在车身上，而有的悬架则是依据装配要求设计的。汽车主销后倾角和车轮外倾角是一个固定（不可调整）的值，这样，车身损伤就会严重影响到悬架结构。齿轮齿条式转向机通常装配到钢架上，形成与转向臂固定的联系，而发动机、变速器及差速器等也被直接装配在车身构件或车身构件支承的支架（钢板或整体钢梁）上。所有这些元件的变形都会使转向机或悬架变形，或使机械元件错位，而导致转向操作失灵，传动系的振动和噪声，连接杆端头、轮胎、齿轮齿条、常用接头或其他转向装置的过度磨损等。任务四汽车车身损坏分析（3）测量方法。拆检后的测量是“确诊病

7、情”和“动手术”的必要前提。详细的损伤情况可用车身尺寸图相对车身上具体点的测量估测出来，这已成为一种被广泛应用的方法。车身尺寸图中的数值是以对角线测量法为基础得出的。测量点和测量公差要通过对损伤区域的检查来确定。一般引起车门轻微下垂的前端碰撞其损伤不会扩展越过汽车的中心，因而后部的测量就没有太多的必要。在碰撞发生较严重的位置，必须进行大量的测量以保证适当的调整顺序。但是，大量的测量记录也可能引起不必要的混淆。在整个修理过程中，不论是传统的车架式车身汽车还是整体式车身汽车，测量是非常重要的。必须将受伤部位上的所有主要加工控制点对照生产厂家说明书进行复查，否则就不可能将汽车修复得令人满意。为了做到

8、这些，钣金技师必须注意：准确地进行测量。多次测量。重新核实所有的测量结果。对受损车辆进行测量，要注意利用先进的测量系统提高工作效率。在事故车变形检测的过程中，只有经验丰富的专业技师才可以根据事故的大小，撞击的部位，准确分析车辆损伤程度，再由专业钣金技师利用现代化的精密测量设备对车辆进行全面严格地检测，其检测结果要与制造厂商提供的底盘车身数据图进行对比，从而确定合理的修复方案。任务四汽车车身损坏分析（4）测量中车身数据的作用。专业技师即使拥有丰富的事故车修复经验，但如果他不能掌握车辆变形前后的精确数据，也就很难准确地制定修复方案，所以对事故车进行专业检测并得到准确的数据时才能使专业技师有的放矢。

9、从车身大梁定位参数方面来讲，各种车型的数据参数是整个修复工作的依据，测量、定位、拉伸和检测都是在原车数据参数的基础上开展的，没有车身大梁定位参数，就无法做好修复工作。车身设计和制造时，就是以车身基准控制点作为组焊和加工的定位基准，同时也是修复工作中测量的基准，这些基准点的偏差将直接影响到汽车的各项性能。例如：前悬架支承点的偏离直接影响到前轮定位角和汽车轴距尺寸。同时，对于一些特殊尺寸，我们可以查阅车身数据资料。任务四汽车车身损坏分析4 损伤评估时的安全注意事项。在对汽车损坏评估前应注意以下安全事项。（1）汽车进厂后，首先处理汽车站上的碎玻璃棱边及锯齿状的金属。锯齿状的金属刃口要贴上胶带纸或磨平

10、。（2）泄漏的机油、燃油等要擦净。（3）焊接、切割前断开车载电脑连接。（4）拆除电气系统时，先要卸下蓄电池负极电缆，切断电路。（5）碰撞诊断时照明应良好。车辆上举升机或校正平台检查时就严格按操作规程操作。（6）还应注意修理车间相关的安全规范。任务四汽车车身损坏分析5 制定修复方案。对车辆进行损伤诊断之后，就需要制定科学的修复方案了。这一阶段的主要工作是：针对直接受损部位、间接受损部位及惯性效应受损部位，确定具体的修复方式；根据车身各部位材料的应用情况，确定需要采用的焊接工艺；考虑在校正拉伸过程中如何使用辅助支撑定位，以确保顺利修复；考虑在实施焊接换件作业中如何对所需更换部件进行准确定位，以避免

11、在焊接完毕后再对所更换的部件位置进行校正。确定修复方案的原则。制定的修复方案，除了要考虑降低维修成本之外，还要综合考虑整体维修质量，比如局部拉伸时如何保证周边部位不受影响，切割和焊接时如何保证金属内部结构尽量不发生较大变化，以及使用何种钻孔、打磨工具不会对安装造成影响。凡是与整体修复方案有关的因素，考虑得越周详越好，这样才能在后续的工作中有备无患。任务四汽车车身损坏分析二、碰撞因素对汽车损坏的影响汽车前部车身和后部车身要设计得在某种程度上容易损坏，以形成一能吸收碰撞能量的结构，同时中部车身要保证设计得结实牢固，给乘客提供一个相对安全的空间。因此在发生碰撞时发动机室空间在长度上会被压缩掉30%4

12、0%左右。中部车身要保证设计得结实牢固，乘客室的长度仅被压缩1%2%左右。1 汽车站碰撞时产生的碰撞力及受损程度取决于事故发生时的状况，维修人员应当考虑以下因素对碰撞损坏的影响。（1）被碰撞汽车的尺寸、构造、碰撞位置。（2）碰撞时汽车的车速。（3）碰撞时汽车的角度和方向。（4）碰撞时汽车上乘客、货物的数量及位置。任务四汽车车身损坏分析2 蹭伤损坏。碰撞前驾驶员会有预先反应，如果说驾驶员的第一反应是要绕离危险区，汽车的侧面会被碰撞蹭伤，如图4-6 所示，严重时会引起汽车前部、中部或后部的弯曲变形。图4-6 汽车侧面碰撞 图4-7 汽车前部高点位碰撞任务四汽车车身损坏分析3 碰撞的位置高低对碰撞损

13、坏的影响。当碰撞点在汽车前部较高部位时，如图4-7 所示，就会引起车身和车顶后移及后部下沉；当碰撞点在汽车前部较低部位时，如图4-8 所示，因车身惯性使车身后部向上引起变形，车顶被迫上移，在车门的前上方与车顶板之间形成一个大的裂口，车顶会产生凹陷变形。图4-8 汽车前部低点位碰撞任务四汽车车身损坏分析4 碰撞物不同对变形的影响。汽车以相同的速度碰撞，当被撞击的对象不同时，车辆损坏的程度差异会很大。碰撞面积较大如撞上墙壁时，损坏程度较轻；反之，碰撞面积较小如撞击电线杆时，其损坏程度就较严重，如图4-9 所示。图4-9 碰撞物不同的碰撞结果任务四汽车车身损坏分析5 行驶方向对碰撞损伤的影响。当横向

14、行驶的汽车撞击纵向行驶的汽车时，纵向行驶的汽车中部会发生弯曲变形，而横向行驶的汽车车头除了发生压缩变形外由于被纵向行驶的汽车向前牵引，前部还会发生弯曲变形，如图4-10 所示。图4-10 车辆侧面碰撞 图4-11 两辆质量相近轿车相碰撞任务四汽车车身损坏分析6 碰撞车辆的不同对损伤的影响。不同类型的车辆碰撞时，产生的变形也不一样，从图4-11、图4-12 和图4-13 中可以看出，车辆的质量越大，碰撞时对另一辆产生的变形越大。图4-12 重型皮卡与普通轿车相撞 图4-13 质量较大的SUV 与普通轿车相撞任务四汽车车身损坏分析三、车架式车身汽车的碰撞变形车架式车身由车架及围接在其周围的可分解的

15、部件组成，车身的前部和后部具有上弯的结构，碰撞时会变形，但可保持车架中部结构的完整车架式车身上较柔和的部位，主要用来缓冲碰撞冲击车身与车架之间有橡胶垫间隔，能减缓从车架传至车身的振动。车架受碰撞时的变形，有以下几种类型。1 左右弯曲。观察一侧被撞车辆，纵钢梁的内侧及另一侧纵梁的外侧是否有皱曲，车门长边上的裂缝和短边上是否有皱折，汽车一侧明显的碰撞损伤，车身和车顶盖的错位等可确定是否有弯曲变形。图4-14 为车架前部、中部和后部碰撞引起的弯曲变形。图4-14 车架前中后的左右弯曲变形任务四汽车车身损坏分析2 上下弯曲。观察碰撞后汽车，若车身外壳表面会比正常位置低，结构上也有后倾现象，翼板与门之间

16、的缝隙存在顶部变窄、在下部变宽，车门在撞击后下垂，可确定车身发生了上下弯曲变形。大多数车辆碰撞损伤中都会有上下弯曲，如图4-15 所示。图4-15 车架前部和后部上下弯曲变形任务四汽车车身损坏分析3 断裂损伤。观察发动机罩是否前移或后车窗是否后移，某些部件或车架元件的尺寸小于标准尺寸，车门可能吻合得很好，但挡板、车壳或车架的拐角处皱折或有其他严重的变形，车架在车轮挡板圆顶处向上提升，引起弹性外壳损坏保险杠会有一个非常微小的垂直位移。这此现象表明车身发生了断裂变形，如图4-16 所示。图4-16 车架断裂变形任务四汽车车身损坏分析4 菱形变形。车辆的一角或偏心点受到来自前方或后方的撞击时，车架的

17、一侧向前或向后移动，引起车架或车身歪斜，使其接近平行四边形的形状，这种变形称为菱形变形，如图4-17 所示。发动机罩及后备箱盖发生明显错位，接近后车轮罩的相互垂直的钢板上或在垂直钢板接头的顶部可能出现皱折，乘坐室及后备箱底板上也可能出现皱折和弯曲，附加有许多断裂及弯曲的组合损伤。但整体式车身很少会发生菱形变形。图4-17 车架菱形变形任务四汽车车身损坏分析5 扭转变形。汽车高速撞击到路缘石或路中隔离栏或后侧角端发生碰撞时，汽车的一角会比正常情况高，而相反的一角则会比正常情况低，这就发生了扭转变形，如图4-18 所示。若汽车一的一角下垂接近地面，就应对汽车进行扭转损坏检查。扭转变形往往隐藏在底层

18、，可能在表面检查看不出任何明显的损坏。图4-18 车架扭转变形任务四汽车车身损坏分析6损伤的次序和修理的程序。车架式车身上各类损伤发生的次序为：左右弯曲、上下弯曲、断裂变形、菱形变形和扭转变形。车身（车架）修复最重要的准则是颠倒方向和次序。必须进行三维测量。任务四汽车车身损坏分析四、整体式车身的碰撞影响1 碰撞损坏范围。整体式车身汽车通常设计得能够很好地吸收碰撞时产生的能量，车身由于吸收碰撞力而折合收缩，冲撞力因被车身更深入的部位吸收而逐渐扩散直至完全被吸收。可用圆锥图形法来对整体式车身的碰撞损坏进行分析，如图4-19 所示。将撞击点作为圆锥体的顶点，形成许多放射状的圆锥体表示撞击的方向，高度

19、和范围表示撞击力穿透车身壳体扩散的区域。圆锥体顶点附近为主要受损区域。图4-19 圆锥图形法确定车身损坏任务四汽车车身损坏分析2 车身吸能区设计。由薄钢板连接而成的整体式车身，在碰撞中能吸收大部分振动。其中一部分碰撞能量被告撞击区域的部件通过变形吸收掉，另一部分能量会通过车身的刚性结构传递到运离碰撞的区域，这些被传递的振动波引起的破坏称为二次损坏。二次损坏会影响整体式车身的内部结构，为了控制二次损坏，汽车在前部和后部设计了吸能区，如图4-20 所示。前部的保险杠支撑、前纵梁、挡泥板、发动机罩设计了吸能区；后部的后保险杠支撑、后纵梁、挡泥板、后行李箱盖等部位都设计了波纹或结构强度上的局部弱化，如

20、图4-21 所示。在受到撞击时它们会按照预定的形式折曲，这样碰撞振动波在传递过程中就会被弱化甚至消失。图4-20 整体式车身前后吸能区图4-21 车身前后波纹及局部弱化区任务四汽车车身损坏分析汽车前部发生碰撞，在撞击力较小时，由前部的保险杠、保险杠的支撑等变形来吸收能量。如，经过波纹加工的新型保险杠加强件用螺栓固定在前纵梁上，碰撞时可充分吸收能量，修理时可迅速更换，图4-22 所示。图4-22 保险杠吸能支撑件任务四汽车车身损坏分析当汽车前部发生剧烈碰撞时，前纵梁等成为车身前部吸收碰撞能量的主要部件。前纵梁作为车身前部最坚固的部件，不仅有承载前部其他部件的载荷能力，在碰撞中还作为主要吸能元件通

21、过变形吸收碰撞能量。图4-23 所示为不同吸能型的前纵梁。图4-23 不同吸能型的前纵梁 任务四汽车车身损坏分析汽车发生前后碰撞时，一般不会引起车身中部变形。中部车身有很高的刚性，把前部（或后部）吸能区不能完全吸收而传来的能量传递到车身的后部（或前部），引起远离碰撞点部件的变形，保证中部乘客室的结构完整及安全。这是汽车安全性设计的一个重要特点。当碰撞发生在汽车中部时，碰撞能量车门、门槛板、中立柱等部件的变形来吸收。一些车型中部区域如中立柱、门槛板采用一些高强度甚至超高强度钢板来制造，车门内安装有用超高强度钢制造的防撞梁（杆）以保护整个乘客室的安全，如图4-24 所示。图4-24 车门内的高强度

22、钢梁任务四汽车车身损坏分析如果在车身设计中不有很好地考虑吸能区的吸能效果，或修复后破坏了吸能区的结构，那么碰撞能量将不能很好地被吸收，会造成中部乘坐室的严重变形，威胁乘员的生命安全，如图4-25 所示。图4-25 吸能区性能差异的碰撞结果对比任务四汽车车身损坏分析五、整体式车身的碰撞变形1 整体式车身前部碰撞变形。碰撞的冲击力取决于汽车的重量、速度碰撞范围及碰撞源。就一次较轻的碰撞而言，保险杠会被向后推，前侧梁、保险杠支撑、前翼板、散热器支座、散热器上支撑和机罩锁紧支撑也被折曲，如图4-26 所示。图4-26 车身前部碰撞变形情况任务四汽车车身损坏分析如果碰撞的程度更为剧烈，那麽前翼板就会折弯

23、到前车门，机罩铰链会向上弯曲至前围上盖板，前侧梁也会折弯到前悬架横梁上并使其弯曲。如果振动足够大，前挡泥板以及前车身支柱将会弯曲，并使车门松卸掉下。另外前侧梁会发生褶皱，前悬架构件将会弯曲，前围板和前车门平面也会弯曲。如果碰撞来自某一角度，前侧梁的连接点就会成为旋转中心或旋转面，并发生侧向的和垂直方向的弯曲，由于左面和右面的前侧构件通过前横向构件连接在一起，碰撞引起的振动就会从碰撞点传递至另一侧的前部构件并引起其变形，如图4-27 所示。图4-27 前纵梁的弯曲及断裂损坏任务四汽车车身损坏分析2 汽车后部碰撞变形。汽车后部碰撞时其受损程度取决于碰撞面的面积、碰撞时的车速、碰撞物及汽车的质量等因

24、素。如果碰撞力小，后保险杠、后地板、行李厢盖及行李厢地板可能会变形。如果碰撞力大，相互垂直的钢板会弯曲，后顶盖顶板会塌陷至顶板底面。而对于四门汽车，车身中立柱也可能会弯曲。如图4-28 所示，由a 至b 后部碰撞力由小到大引起的不同损坏情况。剧烈碰撞时撞击能量通过车身中部传递到车身前部，造成远端部件的损坏。图4-28 后部碰撞力大小不同的受损情况任务四汽车车身损坏分析3 汽车中部碰撞变形。当发生侧面碰撞时，车门、前部构件、车身中立柱以及地板都会变形，如图4-29 所示。如果中部侧面碰撞比较严重，车门、中柱、车门槛板、顶盖纵梁都会严重弯曲，甚至相反一侧的中立柱和顶盖纵梁也朝碰撞相反方向变形。随着

25、碰撞力的增大，车辆前部和后部会产生与碰撞相反方向的变形，整个车辆会变成弯曲的香蕉状整，如图4-30 所示。图4-29 汽车中部碰撞的损坏 图4-30 汽车中部碰撞变形过程任务四汽车车身损坏分析4 顶部碰撞变形。当坠落物体砸到汽车顶部时，除车顶钢板受损外，车顶纵梁、后顶盖侧板和车窗也可能同时被损伤，如图4-31 所示。图4-31 汽车翻滚碰撞损坏任务四汽车车身损坏分析在汽车发生翻滚时，车的顶部顶盖、立柱，车下部的悬架会严重受伤，悬架固定点的部件也会受到损伤，如图4-32 所示。图4-32 汽车翻滚碰撞变形任务四汽车车身损坏分析六、整体式车身碰撞损伤的类型1 弯曲变形。发生碰撞时，由于汽车结构具有

26、弹性一，使碰撞振动较远距离的在部分区域，从而引结构件中央处横向及垂直方向的弯曲变形，如示意图4-33 所示。与车架式车身结构的弯曲变形相似，这一变形可能仅发生在汽车的一侧。图4-33 整体式车身弯曲变形示意图任务四汽车车身损坏分析2 断裂损伤。碰撞点会产生显著的挤压，碰撞的能量被结构的折曲变形吸收，以保护乘坐室。测量车身部件长度是否超出标准值来判别是否为断裂损伤，如示意图4-34 所示。3 增宽损伤。增宽损伤与车架式车身上的左右弯曲变形相似，可以通过测量车身高度和宽度是否超出标准值来判别，如示意图4-35 所示。对于整体式车身来说，碰撞力会使侧面结构向外侧弯曲，偏离乘员，同时纵梁和车门缝隙也将

27、变形。图4-35 增宽变形示意图图4-34 整体式车身断裂变形示意图任务四汽车车身损坏分析4 扭转变形。如示意图4-36 所示，整体式车身的扭转变形与传统车架式车身的扭转变形相似，可以通过测量其高度和宽度是否超出标准值进行判别。扭转变形是碰撞的最后结果，即使最初碰撞直接作用在中心点上，但再次的冲击还是能够产生扭转力引车身结构的扭转变形。图4-36 扭转变形示意图整体式车身和车架式车身碰撞的区别。整体式车身不会发生菱形变形。对于整体式车身，碰撞损伤可能是装饰性的也可能是结构部件的损伤，但如果整体式车身被撞后，通常即会导致装饰性部件又会导致结构性部件的损伤。在碰撞力冲击下，车架式汽车与整体式汽车的

28、反应极为不同，同样，损伤评估与修理方法也相应不同，但基本的修理技巧是一样的。任务四汽车车身损坏分析七、目测或用简单量具确定碰撞损坏程度1 车身上容易识别的变形部位。在碰撞中碰撞力穿过车身刚性大的部件传递，沿着碰撞力扩散的路径，按顺序一处一处的进行检查，确认出变形情况。重点检查以下变形部位：（1）加固件上的缝隙、各板件连接点有没有错位断裂，如图4-37 所示。（2）油漆层、内涂层及保护层有没有裂缝和剥落。（3）零件的棱角和边缘有没有异样。图4-37 车身容易发生碰撞变形的部位任务四汽车车身损坏分析2 检查车身部件的间隙和配合。车身上的车门、翼子板、发动机罩、行李箱盖、车灯之间的配合间隙都有一定的尺寸要求，通过观察和测量它们之间间隙的变化可以判定发生了哪些变形。如图4-38 所示。图4-38 车身上的标准配合间隙任务四汽车车身损坏分析3 检查汽车惯性损伤。质量大的部件（如发动机）的惯性会转化成巨大的作用力，使其向相反方向移动而发生冲击，产生损伤，这就需对固定件、周围部件及钢板进行检查。乘客在碰撞中由于惯性的原因仪表盘、转向盘、转向支柱和座位靠背受到损伤。后备箱中的行李也可能成为引起行李厢地板、行李厢盖和后顶侧板损伤。最终精确的损伤评估还要靠精确的车身三维测量来确定。