车身矫正基础

学习情境6　汽车车身矫正

学习目标

了解车身矫正的作用。

了解不同类型的矫正设备是如何装配和使用的。

了解车身固定和拉伸的基本方法。

了解承载式车身和车架变形的矫正工作。

6.1　车身矫正基础

6.1.1　车身矫正的应用

车身的变形矫正就是使用较大的矫正力对已经变形的车身壳体或构件采用拉、压等方法使其恢复形状和尺寸。

在修理车架式（非承载式）车身的碰撞变形时，通常修理的重点是车架。车身由于有坚固的车架抵抗冲击力，变形范围和程度都比较小，采用局部钣金整形的工艺就可以达到整形的目的，而车架必须使用大型设备进行矫正。然后将分别修理好的车架和车身安装在一起，完成整个车身的修理工作。

整体式（承载式）车身由于没有独立的车架，所以在经受撞击时几乎全部的车身构件与板件都参与承载。撞击力沿车身构件和板件进行传递，引起车身广泛部位的变形。车身主要结构件刚度和强度非常高的部件或车身整体产生变形都是由于非常大的力综合作用的结果，必须使用更大的力才能对这些变形进行矫正，由于不能像非承载式车身那样可以对车身进行分解，所以针对承载式车身的变形矫正必须整体进行。

经过多年的探索和实践，人们开发了专门针对承载式车身进行整体矫正的设备和相应的操作工艺，矫正的方法与单纯矫正非承载式车身的车架基本一样，使用大型液压牵拉设备配合专门用于车身整体的矫正平台来操作。为了保证车身矫正工作的精度要求，专用的车身矫正工作台往往配有车身三维尺寸测量系统，在进行车身牵拉矫正时控制各部位的尺寸，直到矫正完成。图6.1为目前常用的配备车身三维尺寸测量系统的车身矫正器。

图6.1

对整体车身的变形进行矫正的主要目的是消除车身整体的变形量和变形应力，使车身的总体轮廓和主要的定位尺寸恢复原状，当然也包括对变形的板件进行整形。

对于车身上的主要结构件，如车身梁等重型构件的损坏和变形，需要使用车身矫正设备进行矫正。这些主要的构件即使需要进行更换处理，也要在车身整体矫正完成后才能进行拆换，因为如果车身的总体控制尺寸没有被修复之前，需要更换的构件是没有相对尺寸根据的，所以必须首先进行车身的总体矫正，然后才能进行更换。

对车身的矫正工作是车身维修的基础工作，它要完成的不仅仅是车身变形的简单整理，更主要的是矫正时必须完成车身上所有主要控制尺寸的修正。矫正之后的车身构件和板件的具体轮廓和相对尺寸在进行车身矫正时不必过多的考虑，因为在完成总体的矫正之后，需要将车身分为若干个小的区域，进行局部的整形或更换修复。因此，严重损伤的整体式车身的修理工艺可以简单地分解为：

①通过损伤检验确定车身的损伤部位和损伤程度。

②通过车身的总体矫正手段完成车身变形的矫正和所有主要车身控制尺寸的修正。

③更换或修理车身主要结构件的损伤。

④更换或修理车身外覆板件的损伤。

6.1.2　车身矫正原理

车身变形的矫正原理可描述为：充分利用力的性质（合成、分解、可移性和平行四边形法则等），按与车身碰撞力大致相反的方向拉伸或顶压变形部位，使受损伤的构件得以修复。对于碰撞程度较轻的局部变形，一般运用较为简单的拉伸方法，就很容易使变形得到矫正。但对较为严重的车身碰撞变形，由于其受力的严重性和复杂性，便不能简单地依靠这类矫正方案了。如图6.2所示，当车身构件受到来自F力的碰撞时，就会形成如图6.2（a）所示的变形。如果矫正过程中，仍然简单地用与F力相反方向的力P进行拉伸就会很容易形成图6.2（b）所示的结果，将A段拉直但B段仍处于弯曲状态。究其原因，复杂的冲击过程使车身构件的变形程度很不匀称，金属材料的强度也因此发生了变化，如皱褶多的一侧加工硬化现象就严重些。再用同一方向上的力加以矫正时，受损伤构件表面上存在的强度差异，也必然会影响到矫正的复原率，这就是简单拉伸难以奏效的缘由。如果灵活地运用力的性质，对损伤状况作出进一步的细致分析，按如图6.2（c）所示的方案，调整矫正力P的大小和方向，变形就比较容易得到矫正。

图6.2

图6.3

对局部损伤已基本修复的构件，应以其轴线的延长线作为拉伸的施力方向，如图6.3所示。

事实上，由于车身构件多属于立体刚架式结构，这就决定了其碰撞时的受力状态多为空间力系。即作用在车身构件上的冲击力由于分解的结果，使力的作用线（即分力方向）不在同一平面内。尽管大多数场合，也可以将空间的受力简化为平面力系来对待，但总不如在详尽分析的基础上进行矫正来得更好。这里并不需要对构件的受力作更专业化的分析，只需建立起关于空间力系的概念，就可以矫正各类复杂的变形。

当然，许多变形都很难通过一次矫正来完成，而是需要不断修正力的大小和方向，有时甚至还要调整矫正力的作用点或者从多点进行同时拉伸。例如：矫正如图6.4所示的严重弯折的箱式梁，由于受拉伸条件的限制而不能按理想方向施加矫正力时，也可以将拉伸力分解成两个或两个以上的分力，进行多点拉伸。于垂直和水平两个方向同时拉伸纵梁，就比较容易使变形恢复到正常工作位置。另外对于这样的箱式梁，应夹住内侧弯曲表面（A面）拉伸，拉伸方向应施加在一条假想部件原位置的延长线上。

6.1.3　车身矫正设备

（1）L形简易车架车身矫正器

对于车身矫正设备来说，怎样使车身的固定更加方便和稳固，怎样使拉伸矫正工作更加容易进行是一个重要的课题。尤其是对不太严重的损伤，如果将车身固定在大型的矫正台架上是比较麻烦的，需要做的辅助工作太多，设备的功能也得不到充分的发挥，操作人员也不愿进行这样的操作。

图6.4

针对这种情况，很多厂家开发制造了L形简易车架车身矫正器用于车身不太复杂的拉伸矫正工作，其最大的特点是灵活、方便，在对车身需要矫正的部位进行固定的同时，又能实现拉伸操作，而且使用简便，不占空间，因此一经推出就受到广泛的关注和欢迎。它的适应能力强，可用于车身各个方位，并可以与多种矫正系统和设备配合使用（见图6.5），达到更好的使用效果，因此应用非常广泛。

图6.5

图6.6

（2）地框式矫正系统

地框式矫正系统（也称为无底板矫正系统）是一种简易的车身矫正系统，如图6.6所示，俗称“地八卦”。通用的地框式矫正系统适用于车身损伤较小的情况，使用时将车身用支撑架固定于地面并用铁链与预埋的框架进行锚固，拉伸用的液力顶杆或加力塔架等也固定于预埋的地框中，这样就将地面作为巨大的车身矫正台架了。矫正完毕后将车身和液力顶杆等工具设备移开，地面仍是平整的，可以用于其他的操作，因此比较节省空间。

地框式矫正系统建设成本低，使用比较灵活，拉伸操作的工具设备简单并可以实现多点固定和多向的拉伸，因此操作简单，最大的优点是节省空间，在我国很多车身修理车间被广泛应用。但地框式矫正系统也有一些缺点，比如车身的位置相对过低而且不能上下移动，因此限制了某些操作。

1）车身固定

使用地框式车身矫正系统时，车身的固定必须牢固可靠，不能在拉伸时产生移动或造成车身坠落。在进行车身固定操作时，要用千斤顶将车身同时或分别举升到一定的高度，用专用的支撑架进行夹持和支撑。支撑架的高度是可以调整的，支撑时务必将车底部4个主要支点支撑架调整到相同的高度，这样才能使车身具备测量用的水平面，便于尺寸的测量。用支撑架将车身进行固定和支撑后，还要用专用的链条（又称固定锚链）将支撑架固定在地框上，保证支撑架的稳固。采用几条固定锚链将支撑架进行固定，要根据拉伸作用力的大小和方向来确定，有时可能需要三四条固定锚链同时使用，但一般情况下可以根据拉伸力的方向随时改变固定锚链的位置和方向，只要达到平衡拉伸力和固定车身的效果就好。

常见的支撑架有带钳口的马凳和地框专用支撑钳架两种。带有钳口的马凳与一般支撑用的马凳形状基本一致，只是支撑柱上端有专门用于固定车身的虎钳口。支撑柱的高度可由支撑柱上的棘牙和支座上可活动的固定齿来调整，虎钳口用螺栓固定和产生夹持力。在使用时一般将支撑前部或支撑后部的两个支撑架用一根横管进行联固，起到平衡两侧支撑力的作用。横管由支撑架支撑并用来自几个方向的链条固定在地框上，如图6.7所示。带有钳口的支撑马凳使用比较灵活，它可以在地框上任意位置使用，不需要车身相对于地框有准确的位置。

专用支撑架与带钳口的支撑架相似，支撑柱上有虎钳口用来固定车身，支撑柱与支撑座用方牙螺纹调节高度，支撑座用楔形铁块固定在地轨上。专用支撑架由于直接通过楔形垫块与地轨进行固定，因此不需要额外的固定锚链，支撑工作比较容易操作，但要求车辆的停放位置准确，要正好在地轨上方，如果地轨的宽度和车身的宽度差别较大，使用起来就不方便。

图6.7

图6.8

2）牵拉工具设备

用于地框式矫正系统的牵拉设备非常广泛，几乎所有可以固定在地框上的拉伸工具都能使用，但最为常用的是三点式液力顶杆系统，如图6.8所示。

三点式液力顶杆系统是车身拉伸矫正的拉伸设备，它安装和使用简便，价格便宜，多组三点式液力顶杆系统共同使用可以起到多点多向拉伸的效果，因此被广泛地应用于车身矫正领域。三点式液压顶杆系统并不局限于地框式矫正系统，在下面介绍的车身矫正平台上配合主拉塔对车身进行拉伸或单独进行矫正，都有很好的效果。由于它便于安装和固定且使用灵活，在地框上有利于实现对车身的多点多向拉伸，因此几乎所有的地框式矫正系统都配备若干组三点式液力顶杆作为拉伸动力工具。

三点式液力顶杆系统的拉伸力由液力顶杆提供，用压缩空气开关控制压力顶杆的伸长与回缩，在液压缸伸张时可以产生50～100 kN的拉伸力。液力顶杆的尾端通过球头与固定在地框内的支撑座相连，球头可以使顶杆在一定的范围内实现万向运动。与顶杆的头部相连的铁链分为两部分，与地框相连接的部分长度不可变，主要起固定和导向的作用；与车身需要拉伸部位相连的部分为拉伸链，与夹持在车身矫正部位的夹具固定在一起。当液力顶杆伸长时，由于固定链的长度不变，因此顶杆的头部就沿以固定链的固定端为圆心，以固定链的长度为半径的圆作为运动轨迹，将拉伸链向外拉伸，达到矫正车身的目的。

图6.9

为了防止在牵拉过程中固定链与地面锚固点过载和控制拉伸的方向，拉伸工作要伴随矫正部位的测量一点一点地进行，并不断调整固定的位置和拉伸的方向。在安装拉伸装置时，要掌握好链条和液压撑杆的角度，两链条被撑杆顶起所呈的角度必须是钝角，这样才能保证顶杆机构的稳定。当顶杆伸长，两链条所呈的角度达到直角时，即使顶杆仍有较大的升程也应当放松顶杆并重新调整固定链条的锚固位置，然后再开始新的拉伸。当顶杆伸长使两链条的夹角变成锐角时，是绝对不能继续撑拉的，如图6.9所示。

在进行拉伸操作时要首先找到一个拉伸方向的参考点，拉伸参考点的选择在拉伸工作中非常重要，如果选择不当就可能造成过度拉伸。使用三点式液压顶杆系统在拉伸的过程中拉伸力的方向始终是在变化的，因此，要保证拉伸力始终朝向拉伸矫正所希望的方向就要正确安装拉伸系统，将参考点的方向调整到撑杆的拉伸初始点和拉伸最高点（链条呈直角的点）的中间方向，并保证顶杆有足够的行程。当顶杆运动到越过最高点时，拉伸力的方向又会逐渐向下，背离了预计的拉伸方向，所以这也是不能使拉伸链和固定链呈锐角的一个原因。

顶杆系统对车身拉伸的动力源自液压缸，行程有150～250 mm。当顶杆作撑顶工作时，有一部分的油缸行程要消耗在张紧链条上，为充分利用液压缸的有效行程，提高工作效率，在安装时要尽量将链条拉紧，另外还需要正确使用顶杆系统的附件。

（3）台架式矫正系统

台架式矫正系统是应用比较广泛的另一种车身矫正系统，有具有工作平台的平台式车身矫正器和没有平台的组合框架式车身矫正器两个大的类型，平台式矫正器如图6.1所示，根据生产厂家的不同设计，其结构也有较大的差异，但总体的功能是大致相同的。

与其他类型的车身矫正设备比较，台架式矫正系统主要的特点是：

图6.10

①具有供车辆固定的可以进行升降的专用平台或矫正架，利于车辆的上下和车身各个部位的修整工作。车辆正确固定后无需再次调整水平，台架的工作面即为水平标准面。

②配备可以围绕工作平台进行360°位置安装的拉塔，能实现对车辆全方位的拉伸操作。

③配有专门用于车身固定和拉伸使用的夹持具，车身固定工作简单，拉伸容易实现。

④通常配有与工作台相配合使用的测量系统，可以快速、方便、准确地测量车身的变形，对矫正操作作出指导，并使矫正的精度大大提高。平台式车身矫正设备配备的夹具与附件如图6.10所示。

1）车辆的固定

台架式车身矫正器一般都配有4组供固定车身的基本夹具，如图6.10所示。这4组夹具分别夹持车身底板4个角上的夹持区，具有定位、夹紧、支撑等作用，其高度一般都是可以调整的，用来调整车辆的水平标准面，并可以根据所固定的车辆要求的固定方式不同进行组合，适应性很强。

车身上基本夹具安装的区域称为车辆的控制区，一般都是车厢下部不容易变形的地方并得到特殊的加强。绝大多数车辆的夹持控制区都是门槛板与主车地板的裙边，但也有一些车辆（如奔驰和本田）是在车门槛板下部开孔。根据不同车身要求的固定位置和固定方式不同，每一种车身矫正器都配有专门的组合夹具。

基本夹具能够提供的夹持力是非常大的，当需要对车身底板部位进行矫正时，首先找到必需的4个基本控制支撑点，这些支撑夹具甚至可以作为钣金整形工具起到拉伸的作用。当利用基本夹具进行车身的固定时要注意以下几点：

①根据待修车辆的损坏程度和部位确定车辆在台架上的位置，在拉塔与车身之间保留500～700 mm的拉伸空间。

②根据车身尺寸图确定需要夹持的部位位置，并正确选择和组合夹具。

③在车辆处于举升状态时摆好4个基本夹具的位置，此时虎钳口和基本夹具与矫正台架的固定螺栓都要松开，以利于调整夹具的位置。

④落下车辆时要保证车辆的夹持控制点顺利进入钳口，当4个钳口都与车身配合好后首先固定车身，然后才能固定夹具与矫正台架的紧固螺栓。

⑤在夹持固定过程中要防止车辆发生打滑和坠落，做好安全防范工作。

2）拉塔的安装

矫正平台相配套的拉塔有固定塔臂式和活动塔臂式两种，这两种拉塔的工作原理都是利用气动液压缸来驱动的。无论是什么形式的拉塔，都可以通过塔臂下部的支撑杆和角轮与矫正器的台架相连接，并可以围绕矫正台架做360°的旋转。

活动塔臂式拉塔在液压缸的驱动下，塔臂摆动产生拉力，原理与三点式液压顶杆系统相同，实际上就是一个变形的三点式液压顶杆系统。由于塔臂的运动轨迹是一条弧线，所以在拉伸时拉伸力的方向实际上是在不断变化的，但对于较小形式的拉伸来讲近似一条直线，对拉伸的效果没有影响。另外，活动臂式的拉塔可以在与拉伸方向垂直的平面上做180°的摆动，更好地适应需要拉伸的部位。

固定塔臂式的拉塔是一个竖直放置的液压缸，拉伸链通过导向轮与拉塔上部可活动的塔臂顶部相固定。当液压缸伸张，塔臂顶部被顶起时，拉伸链就沿着车身固定点与塔臂上的导向轮的直线方向产生拉伸力，达到拉伸的目的。固定塔臂的拉塔不能做摆动，但拉伸的方向始终保持直线，对控制拉伸作用点的位移比较有帮助。调整导向轮的高度可以调节拉伸力的上下方向，左右移动塔臂可以调整拉伸力的左右方向，如此就可以实现任意方向的拉伸。但有一点要注意，在拉伸操作时，塔臂必须固定，而导向轮与塔柱的固定螺栓应该是放松的，导向轮只能使用导向轮固定环与塔柱的自锁来完成导向定位，而不能靠固定螺栓来固定。

拉塔与矫正台架的安装很容易，在矫正台架的边缘上都开有专门用于安装拉塔的轨道槽，拉塔的支架上有角轮和固定臂，将角轮和固定臂装进台架的轨道槽里就可以推动拉塔沿轨道框运动。当需要拉伸时，将拉塔摆放在需要拉伸的车身旁，将固定臂用附带的紧固螺栓进行固定，拉塔的位置就固定了。在拉伸时要注意，一定要将拉塔的固定臂紧固牢靠，否则巨大的拉伸力有可能使拉塔发生移动，造成危险。

拉塔的液压顶杆都是用压缩空气控制的，控制压缩空气开关实现顶杆的伸张与回缩，使用时需要将压缩空气控制开关的空气软管与液压顶杆的空气接头接好，在不使用时一定要将压缩空气接头拆下。

拉伸铁链的安装也比较简单，对于活动臂式的拉塔，在塔臂的背面都有锯齿状的齿牙是为在不同高度位置上固定铁链而设计的。在拉伸时，将铁链的一端与车身上的拉构或夹具固定好，余下的部分要拉直，选择适当的高度齿牙，绕过塔臂用拉构将拉链多余的一段与产生拉伸力的一段固定好即可。对于固定式塔臂，塔臂顶端的“圆帽子”的后部有一个豁口，是专门用于固定锁链的，使用时将锁链一端与车身的拉构或夹具固定好，另一端穿过导向轮后引到塔顶端的帽子上，圆帽子中心有一道凹槽，是专供锁链通过的，将锁链拉直，通过帽子顶端后卡入帽子后部的豁口中即可。

固定拉链时一定要在没有拉伸之前就将拉链收到最紧的位置，否则会造成塔臂运动了很多还没有产生足够的拉伸效果。铁链的选择要合适，有时宁可长一些也尽量避免用两根短链相接的方法接长。

（4）车身矫正专用夹具

车身的碰撞变形是复杂的，在进行拉伸矫正操作时要将拉伸力作用于需要的作用点要借助于各种夹具来实现。各个车身矫正设备生产厂家都有与其拉伸矫正设备配套的各种夹具和拉伸工具，这些夹具和工具有相当一部分是针对车身上的特别结构而设计的，如针对翼子板内板的前减振器座而专门设计的拉伸夹持工具等，应用非常方便。但多数夹具和工具都是可以在一定的使用范围内通用或组合的，在使用中，车身修理人员完全可以根据当时的需要创造性地使用这些工具和夹具。这要求修理人员熟悉各种钣金工具及夹具的功能和承载能力，对车身的构造和拉伸矫正力的大小和方向等也要心中有数。

1）钣金工具使用的安全事项

使用钣金工具和夹具对车身进行拉伸矫正首先要注意的问题是安全操作，任何不当的操作都有可能造成工具设备的损坏、车身矫正的失败甚至危及人身安全，因此在车身矫正中一定要注意以下问题：

①根据拉伸工具和夹具等设备的使用规范和承载能力，正确、合理地选用和组合拉伸工具及夹具等设备，并对车身做好防护，杜绝安全隐患。

②使用拉伸工具设备时和拆卸工具后都要确保工具设备的干净清洁，以免影响夹持效果的污渍。

③进行安装拉伸工具、夹具等操作时要注意不要损坏车身的电气和油路等设施，并防止拉伸工具和夹具等对车身造成损伤，夹持必须牢固可靠。

④用安全绳将拉链、拉伸工具或夹具和车身三者进行联固，防止滑脱后飞出。

⑤进行拉伸操作时要经常观察拉伸工具和设备的夹持位置有无变化，避免产生滑脱。

⑥控制拉伸力的大小，勿使其超过拉伸工具和设备的承载能力；观察和聆听车身板件和构件在拉伸时的局部形变和声音变化，防止对车身造成损伤。

⑦在拉伸操作时，操作人员和其他工作人员不得站在拉伸方向上，防止发生危险。

2）拉伸工具和夹具的使用

每一种类型的车身矫正系统都会配备比较齐全的拉伸工具和夹具，主要有拉伸工具、拉钩、夹具和各种专用工具等。各个车身矫正设备制造厂家一般都配有各种钣金工具的推荐使用图表，供工作人员在修理操作中参考使用，图6.11显示了在拉伸承载式车身以修复损伤时，各种夹钳如何固定到各个不同的部位上。但这并不限制车身修理人员创造性地使用这些工具和设备，只要运用合理，搭配得当，用于其他相应的位置同样可以起到很好的效果。下面就常见的几种工具、夹具的使用位置和功能及承载能力等作简单介绍。

图6.11

1—剪式夹钳；2—大力拉钩；3—带螺纹的拉伸板；4—车身裙边夹钳；5—拉伸板；6—深槽自紧夹钳；7—宽爪夹钳

①夹钳

拉伸矫正用的夹钳其主要作用是夹持住车身的拉拔点，使链条的拉力作用于需要进行拉伸的部位。夹钳根据车身不同部位的结构特点并结合拉伸的需要有不同的设计，在使用时可以灵活选用。

夹钳的不同设计用途主要体现在钳口的宽度和钳身的厚度上，但使用的部位基本上都是车身具有焊接翻边等可供夹持的部位。钳口比较扁平、钳身较薄的轻型夹钳适合于车身比较轻薄部位的拉伸夹持，由于它们的体积小，使用比较灵活，承载能力多在30 kN左右。钳身厚重的夹钳承载能力也相应的大些，可达50～60 kN，基本上钳身越厚重、钳口越宽大的夹钳承载能力越高，多用于车身底部裙边、车身梁柱等需要较大的拉伸力的场合。如图6.12所示为几种常见的夹钳。

图6.12

图6.13

有些夹钳具有自紧功能，即随着拉伸力的增加，钳口的加紧力也逐渐增大，可以避免产生松脱，自紧采用的是杠杆原理，如图6.13所示。但不能因为自紧夹钳具有自紧功能就忽视锁紧螺栓的固定和支持，单纯靠自紧是不能产生很大的夹持力的，如图6.12（f）所示的剪式自紧夹钳，完全靠拉伸时的自紧力完成夹持，其承载能力大约在20 kN。

拉伸操作时夹钳的安装要尽量紧固。同时，拉伸力的方向也要注意，必须使拉力方向的延长线通过夹齿的中间，如图6.14所示。这样做的目的是使拉伸力作用于夹持点上，如果不是这样，拉伸力会造成夹钳的扭转，这不仅会造成夹钳的松脱，也有可能使夹持部分的车身金属被撕裂。拉伸矫正的好坏决定于拉伸力的作用点和作用方向，如果发现拉伸造成了夹具的扭转应马上停止拉伸工作，调整拉链的位置。

图6.14

②拉钩和拉带

在车身的某些部位不适合使用夹钳等夹持工具进行固定和拉伸，此时可以采用拉钩和拉带等进行拉伸操作。拉钩无需加紧操作，只要挂在需要拉伸的部位就能进行拉拔，使用简便。在拉钩与车身构件接触的部位垫上较大的木块可以减小压强，保护车身构件。拉带适合于车身立柱等部位的拉伸，由于其比较柔软，不会对拉伸的部位造成额外的损伤，其承载能力也不小，可以达到50 kN。如图6.15所示为常用的拉钩和拉带。

图6.15

大力拉钩可以对前围板、前罩板、仪表板周围、车门、后备箱等较深的部位进行拉伸，最大负荷为50 kN。大型直角拉钩可以快速安装在车身的纵梁、横梁等部位进行大力的拉伸操作，其承载能力为70 kN。多向拉钩既有对较深部位的拉拔功能，也有一定的夹持能力，在夹持状态下可以进行多角度的拉伸操作，最大承载为50 kN。轻型拉钩适合于对车身上的孔或缝隙较小的箱型板件进行拉伸，承载能力为20 kN。

③链条和链条连接工具

在拉伸操作中，链条和链条的连接占有非常重要的地位，不仅涉及拉伸效果，更主要的是安全问题。

拉伸用的链条是专用的链条，其最大承载能力为80 kN，一般普通的链条不能用于车身的拉伸矫正。为了更方便地将链条与夹具固定或调整链条的长度，在车身矫正工具设备中还专门制造了链条连接拉钩、链条连接器等专用工具，如图6.16所示。

图6.16

链条连接拉钩可以将链条快速地与夹持工具进行连接和拆卸，使用方便。对于不同型号的链条可以配备不同规格的连接拉钩，最大的负荷为50 kN。链条连接器可以将两条较短的链条进行连接，使其达到要求的长度，也可以将较长的链条缩短到要求的有效长度。

④其他工具

除以上所介绍的常用工具种类外，还有许多专门用于特定场合的专用工具和其他的常用工具等。如图6.17所示为减振器座专用拉伸工具。这种专用的拉伸工具可以很方便地安装在车辆的减振器支座上，并能够全方位地对碰撞后的减振器支座进行矫正，更有效地保证减振器支座中心孔的对中，保证车辆悬架系统的正确安装。

图6.17

图6.18

如图6.18所示为针对车身下部底板部分做下拉矫正的导向轮，将其固定在矫正器的工作平台上，可以实现向下的拉伸操作。

如图6.19所示为快速拉板，由于板上有许多直径不同的孔，因此可以很方便地将其固定在车身连接的螺栓部位，实现对这些部位的拉伸。

图6.19

图6.20

如图6.20所示为螺旋撑拉工具，它利用螺纹产生较大的拉伸和拉伸力对车身进行矫正，用于不方便使用液压顶杆装置的地方。

6.2　车身矫正过程

使用矫正装置时，应充分注意下列几条规则，否则，如果使用错误，就有可能对车身和矫正装置造成损坏。

①要根据制造厂家的说明书，正确地使用矫正装置。严禁非熟练人员或未经过正式训练的人员操作矫正设备。

②确保钩板压焊牢固，底板的夹钳齿咬合得非常紧固。牵拉前汽车要装夹牢固，检查底板夹钳和支架螺栓是否牢固。

③一定要用推荐型号和级别的金属链进行牵拉和钩吊，并且要使用与矫正装置配套的链条。链条必须稳固地与汽车和支架连接，以防在牵拉过程中脱落。避免将链条缠在尖锐器物上。

④向一边猛拉时，一定要使用阻挡支承，以防将汽车拉离矫正台。

⑤人员在汽车上和汽车下面工作时，切勿用维修千斤顶支撑汽车。始终使用汽车支架来支撑汽车，并且只用与矫正设备配套的支架。

⑥牵拉夹钳可能经常滑落，引起钢板磨损，所以要用安全带以防止其对车身的损伤。

⑦严禁人员与链条或牵拉夹钳处在一条直线上，因为当链条断裂、夹钳滑落、钢板撕断时，都可能造成伤害事故。切记在车外进行牵拉矫正时，在车内工作是很危险的。

⑧用厚棉毯包住链条。如果链条断裂，可防止链条横甩过修理间。

6.2.1　拉伸时的测量

在拉伸前、拉伸过程中和拉伸后都需要进行车辆测量。对车辆损伤情况进行测量有助于确定如何进行拉伸，在拉伸过程中的测量有助于检查对损伤的拉伸是否适当，而在拉伸后的测量是对拉伸工作的检查。

6.2.2　拉伸前的部件拆卸

拆卸汽车零部件的原则：只拆那些妨碍修理的车辆零部件。例如在正面碰撞中，往往不得不拆下翼子板才能接近车架纵梁上的拉伸点。为了靠近汽车上需要修理的部位而必须拆除的部件。

根据车辆的结构和损伤的位置和程度，有时，在继续进行修理之前拆卸部件比较方便。仔细分析车辆情况和损伤情况，以确定必须拆卸的部件。有时最好在将车辆放置到矫正架上之前就拆下部件以便于更好地紧固。

如果损伤的结构件可能要用于拉伸，那么就不要拆下它。在很多情况下，需要在损伤的焊接件上进行拉伸，尽管这些部件将要被更换掉。通过对严重损伤部件的拉伸，往往能帮助矫正其他不更换的结构件。如果首先拆下了损伤的结构件，就可能使拉伸和矫正相邻部位或板件变得更加困难。

以前，在将承载式车辆放置到矫正器上之前，经常需要将悬架和传动系统拆卸下来。对于大多数现代矫正系统，再加上发动机支架这样的辅助装置，就不需要这样做了。大多数矫正作业都可以在保证主要机械零部件完好的情况下进行。

6.2.3　制订拉伸计划

计划拉伸工序时，应遵循下列程序：

①确定拉伸的方向。

②按与碰撞损伤相反的顺序，修理碰撞时出现的损伤（先里后外）。

③按照与引起损伤相反的方向来设计拉伸顺序。

④找到安装拉伸夹钳的正确位置。

⑤估算修复损伤所需的拉伸量。

⑥确定必须拆下哪些零部件才能进行拉伸。

最好在实际拉伸车辆损伤之前拟定好修理计划。这个计划中应当给出原厂的和实际的尺寸、固定位置和拉伸位置。

确定拉伸位置最简单的方法就是徒手画出要通过拉伸修复的损伤。拉伸过程中以完全相同的方法工作。

通常，只要悬架、转向系统或动力传动系安装点损伤，或者车辆的中部严重损伤，就需要进行车辆矫正。要想确定某个碰撞是否符合这个原则，可以用肉眼观察哪里有明显的损伤，或者用卷尺或量规做一些一般性测量。这些测量包括：用对角测量检查是否有菱形变形；用长度测量检查是否有挤压损伤。尽量了解损伤是从哪里开始的，在哪里结束的。利用所有可用的尺寸数据，包括车身/车架尺寸手册和车辆厂家手册，或者通过检查未受损伤的汽车而得到的数据。

一旦确定了碰撞对承载式车身的损伤程度并且确定了损伤部位，就可以对损伤部位进行拉伸和矫正了。矫正后的基准点可作为进一步拉伸的有用参考。

在计划修理（拉伸）顺序时，应记住以下两条基本规则，以保证用最少的钣金工作就可以修复错误和损伤，而且不会对车身零部件造成进一步的损坏。

①修理损伤的顺序应当与碰撞时发生损伤的顺序相反（先里后外）。

②拉伸的方向应当与损伤的方向相反。

6.2.4　车身的固定与拉伸

对于承载式车身具体固定时必须用多点固定的方式。一般需要4个点，对于前部受损的汽车，定位夹具应该安放在汽车的中部或后部。对于后部受损的汽车，定位夹具应该放在汽车的中部或前部。当然根据拉伸力及其方向的不同，有时要增加辅助固定点。如图6.21所示。

图6.21

在准备进行拉伸操作时要注意矫正设备的正确使用，这些内容在车身矫正设备中已经予以介绍，但每种设备有些差异，所示一定了解你所用矫正设备的使用、安全防护措施。

另外，还应充分利用各种矫正设备，在拉伸或顶压时有多种设置方法。拉伸矢量图是一个简单的三角形，图6.22列举了部分矫正力方向设计方法。

图6.22

在拉伸过程中应当监测矫正的进程。由于金属板有弹性或可塑性，车身结构在被拉回到规定的尺寸后，会在一定程度上恢复到损伤的状态。因此，提前估算回弹量是很重要的。这就是为什么受控制的过拉伸非常重要的原因所在。

拉链在顶杆的作用力下，一旦松弛部分被拉紧，车身构件的金属就开始移动。一定要不断地检查尺寸，以防拉伸量过大。

为了使损伤部位保持在适当的位置，可能需要做一些工作。可以在拉伸后松开拉力，观察一下板件在拉力释放后的移动量然后再重新进行拉伸和释放，这样慢慢地将部件或面板移动到规范尺寸。每重复一次，板件就会向预期的位置移动一些。敲打临近区域的金属有助于释放应力并保持板件按照需要进行移动。

每次拉伸时拉伸一点点，然后释放拉力，进行测量。一般，在矫正承载式车身/车架的损伤时应当按照从中心到两侧的顺序进行，并要满足以下顺序：长度方向的损伤矫正、宽度方向的损伤矫正、高度方向的损伤矫正。执行拉伸操作要像徒手作业一样，也就是说，假定唯一可用的工具是手的情况下，怎样才能使金属重新恢复其造型，每一次能矫正几个区域，向哪个方向矫正。这些就是有效拉伸的关键所在。

具体矫正过程的拉伸或顶压可总结为以下几条原则：

①“先重后轻”。即优先矫正损伤最大的部位。

②“先强后弱”。即同一部位的变形应先从强度大的构件开始矫正。

③“先中间后两边”。即从中间部位开始操作。

④“先长度后宽度”。即长度和宽度两个方向同时存在变形时，优先矫正车身长度方向的变形。

⑤“先低后高”。即由车身底部开始矫正，而车身顶部的变形则可以放到最后进行。

6.2.5　拉伸过度

图6.23

如果矫正过程中不能精确地、经常地测量，则很可能拉伸过度，如图6.23所示。为防止拉伸过度，而损坏整体车身，在用任何一种拉伸装置进行拉伸矫正的过程中，都要对损伤部位的矫正进程进行测量。切记，可以将一块钢板拉长，但要反过来通过推压使其缩短则是不可能的。任何损坏的钢板，在拉伸之后，超过了极限尺寸，就很难再收缩和被压缩了。很多情况下，拉伸过度唯一的修理方法就是替换。

6.2.6　应力消除

车身矫正包括两个任务，一是将受损的钣金件恢复到原来的形状；另一个更为重要的任务是恢复钣金件原来的状态。将受损的钣金件恢复到原来状态需要将碰撞中引起的金属应力消除掉。

金属具有“记忆”特性或叫弹性性能，它“知道”自己原来的初始状态，只有消除由事故引起的板件应力，它才会恢复到原来的状态。

平直的钣金件（图6.24）其金属晶粒和原子层都处在相对松弛的位置。钣金件弯曲时（图6.25）金属轻微弯曲，这些晶粒就会产生轻微的变形。外侧的金属晶粒拉伸，内侧的压缩，从而产生应力。如果钣金件有足够的弹性，一旦压力消除后，晶粒可以立即恢复到原来的状态；如果钣金件在碰撞中弯曲程度严重，则在弯曲的钣金件的外层，晶粒在剧烈张力的作用下产生严重的拉伸变形，而内层则在压力的作用下产生严重的压缩变形，如图6.26所示。这些力引起晶粒变形，改变晶粒结构，而这种结构比受损前更坚硬（加工硬化）并且缺少弹性，同时应力被固定在金属内部。如果试图在不消除应力的情况下把钣金件拉伸恢复到原来的形状，金属将出现如图6.27所表现的撕裂或变薄。这个形状接近原始形状，但是晶粒结构中仍保留着变形并且有新的变形区域产生。

图6.24

图6.25

图6.26

图6.27

若应力未被消除，金属疲劳和破裂迟早要发生在这些薄弱区域，或者一旦发生再次碰撞，即使很小的力也将引起同样或更大的危害从而造成严重的后果。在冶金学教科书上，应力被定义为一种内部阻力，这种阻力是物质在特定的负载下变形时产生的。在碰撞修理业中，应力可定义为一种对维修起阻碍作用的金属的内在阻力。造成这种阻力（应力）的原因主要有：变形和开裂、过度加热、不正确的焊接技术、不理想的应力集中等。

消除应力通常在两个时刻进行：拉伸金属板件时和拉伸金属板件之后。对于严重变形的板件，由于其应力非常大，如果强行拉伸会造成板件的撕裂。而矫正之后的板件消除应力是为了使金属稳定地保持原来的状态。

图6.28

消除应力有两种方法：弹性敲击和有控制地加热。对于受损严重的板件，弹性敲击可能作用不大，此时可以对金属有控制地加热（见图6.28），激活金属的晶粒，使其重新松弛，恢复原来的状态。所谓有控制地加热是指加热的温度和时间不能超过厂家的规定值，因为过度的加热会破坏晶粒结构，导致金属变软，强度降低，尤其是承载式车身的高强度钢和结构件。

6.2.7　车身矫正操作分析

（1）设备、工具和材料准备

①供矫正用的承载式轿车（或车身）、车架。

②轻便型液压矫正设备、车身矫正器1台，并配套拉伸工具和量具、机械式通用三维测量系统1套及配套车身尺寸图和测量附件（或车身电子测量系统一套）、测距尺、钢卷尺、必要的拆装工具、氧—乙炔焊接设备1套（用于需要消除应力时的加热）。

③操作场地的供电、供气设备齐全。

④安全防护用品：工作帽、工作服、安全鞋、棉手套、护耳器、气焊保护镜、焊接手套等。

⑤对应车型的维修手册。

（2）技术标准及要求

车身外形应矫正到位，对于关键控制点要确保误差在3 mm以内，另外还应消除所有由于碰撞变形和修理工作引起的应力。

（3）操作步骤

1）承载式轿车车身前端碰撞损坏的矫正修复

以一辆汽车的一侧从前面受到了中度碰撞为例进行分析。如图6.29所示。

①确定车身的损伤部位和损伤程度，并制订修理方案

对于图6.29的损伤，可以得出如下的大致修理方案：

图6.29

图6.30

左侧板件损伤严重，所以左侧前侧梁、挡泥板及散热器支架应更换，如图6.30所示。右侧变形较轻，应矫正恢复原形。

②固定车身

具体内容参见上面的相关知识。

③进行矫正作业

a.确定拉力方向，然后连接好相关矫正设备，慢慢拉伸。拉伸操作时，对安装更换零件的联结部位进行整形，同时，对维修侧的前侧梁、挡泥板进行整形。

如果维修侧的前侧梁向内倾斜，则向前部拉伸，如图6.31所示。如果维修侧的前侧梁向外倾斜，则沿侧前方向拉伸，如图6.32所示。

图6.31

图6.32

b.测量尺寸并确定拉伸位置，对于这样的损伤推荐测量的尺寸如图6.29所示的A，B位置，进行对角测量。

c.如果维修侧前侧梁弯曲，应进行如下操作：

通过拉伸操作使对角线尺寸和车身底部尺寸基本合格之后，夹住前侧纵梁的弯曲部位，然后，同时沿前方和内侧方向施加拉力（或从外侧施加推力），如图6.33拉动弯曲部位进行整形。

图6.33

图6.34

整形之后，通过横向推拉前侧车架，将对角线和车身底部的实际尺寸修整为标准尺寸。此外，还需修整挡泥板和减振器座。并检查它们在车身上部尺寸中是否处于正确的位置，如图6.34所示。

修理更换侧的前挡泥板和纵梁安装部件时，主要修理接近围板和前围上盖板的地方。如果碰撞严重，损坏会扩散进入车体的前柱（表现为前门关不上）。简单地夹住挡泥板纵梁的前缘进行牵引，不能修好车体前柱或前围板的主要损坏。在这种情况下，应取下挡泥板和侧梁，在前围板损坏处夹紧，然后拉拔（注意车门的吻合情况），如图6.35（a）所示，用这种方法可取得最好的效果。与此同时，前柱也向前拉伸，也可以用千斤顶从里面推压，如图6.35（b）所示。

图6.35

d.根据损伤情况，进行应力消除工作。

④板件更换作业

维修板件矫正到位并消除应力后，更换左侧前侧梁、挡泥板及散热器支架。

图6.36

2）承载式轿车车身后端碰撞损坏的矫正修复

①确定车身的损伤部位和损伤程度，并制订修理方案

对于后部损伤，如果碰撞剧烈，则后轮罩空心部位的后侧梁将发生弯曲；而对于车身上部，损伤将波及后轮罩、后部内板以及后立柱，并导致车顶板发生扭曲。大致修理方案如图6.36所示。

②固定车身

具体内容参见上面的相关知识。

③进行矫正作业

a.沿与撞击力相反的方向，将后板、后地板以及后侧梁一起拉伸。拉伸过程中，修整后地板。修理后翼子板时，不得直接将其拉出，如图6.37所示。

b.如果不可能将其充分拉伸到位，则切割后板，并在拉出后内板和后轮罩之后，修复后立柱和后车门开口，如图6.38所示。

图6.37

图6.38

c.测量尺寸，并确定是否拉伸到位。

d.如果在后侧梁和后地板横梁出现弯曲的情况，则进行如下操作：

切割后地板，然后修复后侧梁和后地板横梁。整形之后，将后侧梁定位至标准位置。同时，修整后轮罩并确定后减振器座的位置。利用车身底部尺寸，确定后侧梁位置。

e.根据损伤情况，进行应力消除工作。

④板件更换作业

图6.39

维修板件矫正到位并消除应力后，更换后翼子板、后板。

3）承载式轿车车身侧面碰撞损坏的矫正修复

①确定车身的损伤部位和损伤程度，并制订修理方案

图6.39示例说明了侧面中部受到碰撞时，撞击力如何导致地板变形和门槛板（侧底梁）及中间立柱弯曲。整个车身会呈现“香蕉”状的变形，并且轴距缩小。如果撞击力很大，则扭曲变形将延伸至相对侧。

对于这样的损伤，大致修理方案如图6.40所示。

图6.40

②固定车身

具体内容参见上面的相关知识。

③进行矫正作业

a.对于这样的损伤最有效的方法就是同时沿三个方向拉平。在沿与碰撞力相反的方向拉出侧底梁和中柱的同时，沿前后方向拉动侧底梁、拉伸过程中，对地板板件和车门开口部位进行整形处理。另外要做好辅助固定工作，如图6.41所示。

b.测量尺寸，并确定是否拉伸到位。

c.根据损伤情况，进行应力消除工作。

④板件更换作业

根据实际需要切割侧加强件，如前立柱加强件、中间立柱加强件、侧底梁加强件。拉出内侧底梁、内板和地板横梁，然后进行整形，通过测量确定其位置，如图6.42所示。

图6.41

图6.42

6.2.8　车架变形的矫正

此处对车架变形矫正的基本方法做些说明，具体操作步骤可参照上面的承载式轿车车身的矫正步骤。

对车架变形的矫正方案有两种：一种是就车矫正；另一种是解体矫正。

就车矫正车架的变形，要注意几个方面的问题：

①矫正变形前应将与车架装配在一起的有关总成的连接螺栓松开（必要时应拆下）以免矫正过程中造成损坏。

②由于车架强度较高，固定点、拉伸点以及支撑点的布置应尽量合理，以防止构件受力时应力过于集中。

③对不适宜就车矫正的变形，应及时改变修复工艺，不要强行牵引以免造成不可收拾的被动局面。

④矫正竣工后，还应检查车架各部的铆钉有无松动，发现时应予以拆除并更换。车架变形的主要表现形式是弯曲和扭曲。其中，弯曲分为垂直方向和水平方向两种；扭曲则分为扭转和菱形变形。对于垂直方向上的弯曲变形，可参照图6.43（a），（b）所示的方案予以矫正；对于水平方向上的弯曲变形，可参照图6.43（c）所示的方案予以矫正；对车架的菱形变形，则可参照图6.43（d）所示的方案予以矫正。但是，无论哪一种矫正方式，都要使力的作用点避开车架翼面的边缘或腹板的中部。对支撑点的选择亦应兼顾支撑力与矫正力的合理分布，若使支撑点远离弯曲变形的部位，矫正时非但达不到修复的目的，而且势必使车架发生损伤。

图6.43

图6.44

车架的变形不仅集中体现在纵梁上，横梁的弯曲变形也十分常见。矫正如图6.44所示的变形，可以使用3个液压千斤顶和两条锁链，按图6.44（a）所示的方法将链钩挂在两边将横梁固定，然后按箭头所示的方向逐渐增加矫正力即可。也可按图6.44（b）所示的方法，将链钩挂在弯曲横梁的一侧，而另一侧链条则采用刚性支撑。矫正过程中应注意观察横梁的变形情况，并且使用专用量具不断测量控制点尺寸参数的变化，如图6.44（c）所示。

将车架拆下解体后矫正尽管能够满足维修质量需要，但由于拆装作业量大故只有当就车法修理难以完成时方可采用，应根据具体情况而定。

习　题

1.矫正时，车身固定应注意哪些问题？

2.矫正时，应怎样较好的设计矫正力的方向？

3.在车身矫正作业中，为什么要消除应力，怎么消除？

4.车身测量在矫正作业中起到什么样的作用？