理论教育 汽车碰撞分析:结构件分割技术

汽车碰撞分析:结构件分割技术

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:A柱是箱形钢质构件,从车顶板向下伸到车身主体部分。图5-74 拆卸A柱和前侧车架8.分割B柱B柱是四门汽车前后门之间的车顶支架,用于加强车顶并为后门铰链提供安装点。

汽车碰撞分析:结构件分割技术

分割涉及在厂家焊缝以外的位置切割和更换板件。当需要更换车身板件时,要首先选择在厂家焊缝处进行切割。但当许多必须拆分的焊缝深处于车辆未受损伤的区域内部时,这样做是不现实的。在某些修理中,通过分割(如对梁、立柱和车门槛板进行分割)可使昂贵的修理费用降低。图5-72给出了一些经常要分割的板件:车门槛板、后侧围板、地板、前纵梁、后纵梁、行李箱地板、立柱及类似的板件。

可被分割的承载式车身板件有以下结构类型:①封闭截面结构,例如车门槛板、A柱和B柱;②帽形或开口U形槽件,例如后纵梁;③单层或扁平部件,例如地板和行李箱地板。

封闭截面部件是要求最高的构件,因为它们在承载式车身结构中提供主要的强度。它们的金属强度,比其他类型的截面部件大得多。

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图5-72 维修车身时经常要分割的板件

1—A柱 2—行李箱地板 3—B柱 4—后侧围板 5—后纵梁 6—地板 7—门槛板 8—前纵梁

1.非分割区

非分割区是指在进行结构修理时不能切割部件的位置。在进行切割时有几个区域必须要避开,不要切开部件或板件上的孔,因为这些孔经常用于测量,而且会使焊接工作变得很困难。不要切穿任何内部加强件,即双层金属构件。如果不小心切穿了带有内部加强件的封闭截面,将再也无法将该部件恢复到事故之前的强度。分割时,应避开固定点,如悬架系统固定点、座椅安全带在地板中固定点,以及肩带D环的固定点。例如,当切割B柱时,应环绕着D环面作偏心切割,以避免影响固定点的加固。在决定分割的位置时,要寻找等截面的区域。

2.分割连接的基本类型

分割连接的基本类型有三种:插入物对接、偏置对接和搭接。

在所有分割程序中,所用的连接方式都是以上连接类型中的一种,或者是这些连接的组合。在具体的修理中应当使用哪种连接类型取决于结构件的位置和形状。

插人物对接主要用于封闭截面构件,例如,车门槛板、A柱、B柱和纵梁。焊接插入物是一些小金属切片,将它们插到板件的后面或里边。插入物使焊接接头更容易配合和正确对齐,并且使焊接过程更加容易,使修理在结构上更加牢固。没有插入物的偏置对接也称为交错对接。交错对接用于A柱、B柱和前纵梁。搭接用于后纵梁、地板、行李箱地板和B柱。

被分割构件的形状和结构可能要求综合采用多种连接方式。例如,分割的B柱可能需要在外侧构件上采用对接方式,而在内侧构件上使用搭接方式。

3.分割的准备

当准备分割和更换一辆损坏汽车的板件或结构部件时,必须采取某些措施来确保修理的质量。其中首要的是切下需要更换的部分,确定切割的部位和切割方法。其他主要考虑的问题是焊接技术和连接金属件的清洁度。

4.回收件或翻新件的使用

回收总成是从其他损坏的车辆上拆下来的未损坏的部件,通常用于车辆的维修。在碰撞修理中使用回收总成是可以理解的,原因有以下三点:①使用回收总成比用单独的新件需要的焊接工作少;②回收总成上的原厂防锈保护层损伤很小;③单独的新件在焊接和装车需要的测量工作较多。

在利用回收的车身结构件时,最好用钢锯将需要的部件锯下来。但是,如果要用焊枪切割,至少要在该零件上留出50mm的余量,以确保切割时的热量不会扩散到连接部位。不要切穿焊接在构件内侧的加强件。在收到可供维修用的回收构件时,要检查上面是否有锈蚀。如果有大量的锈斑,就不要再利用。

5.分割车身梁

实际上前梁和后梁都是封闭截面构件,但封闭截面有两种不同的形式。一种叫自封闭截面,也称为箱形截面。这类构件一般来自制造厂或回收件,它们具有完整的四个边。另一种是开口的、帽子形槽板,靠与车身构件的其他构件连接在第四个侧面上封闭。

一般使用插入物对接来修理封闭截面的梁。大多数后纵梁,以及各种各样的前纵梁,为帽子形槽板结构。一些帽子形槽板封闭件有些是垂直的,例如,将前梁连接到侧面挡泥板上的构件。有些则是水平的,例如将后梁连接到行李箱地板上的构件。

6.分割门槛板

由于车辆的车型和制造厂不同,门槛板构造也不同。门槛板都可能装有加强件。加强件可以是间断的,也可以是连续的。开始修理作业前,应确定门槛板的类型。

图5-73所示维修图给出了切割和连接位置、焊接拆卸位置、分割尺寸、新焊接类型和尺寸。

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图5-73 维修手册图解

1—车门槛外板 2—清除13个焊点 3—切割和连接位置 4—清除15个焊点 5—切割位置 6—安装13个外侧MIG塞焊 7—对接焊 8—安装15个外侧MIG塞焊(www.daowen.com)

图5-73左侧给出了切割位置与基准点的距离,还给出了厂家焊点的数目和位置。右侧给出焊接门槛板的方式。

根据损坏的状况,门槛板可以和B柱一起更换,或者单独更换。为了切割或修理门槛板,可采用纵向切割,用插入物对接;也可以切割门槛板外件,用搭接的方法装上修理件。一般地,当安装一个回收的带有B柱的车门槛板时,或当安装回收的后侧围板时,宜采用插入物对接;只有在安装外门槛板或其一部分时,才采用搭接工艺。

7.分割A柱

A柱向上延伸到风窗玻璃边缘处。它们必须非常坚固,这样才能保护乘员的安全。A柱是箱形钢质构件,从车顶板向下伸到车身主体部分。

A柱是由两件或三件组成的,可能在上端、下端或上下两端进行了加固,但通常不在中问加固。因此,A柱应在中间附近切割,以避免割断任何加固件,中间附近也是最容易工作的部位,见图5-74。

在切割A柱时,可采用直线切割,用插人物对接或没有插入物的偏置对接。用插人物对接时,方法与上面介绍过的门槛板的对接方法相同。注意每层金属必须在不同的位置切割,这样可以一次焊接一层或一个截面的金属。

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图5-74 拆卸A柱和前侧车架

8.分割B柱

B柱是四门汽车前后门之间的车顶支架,用于加强车顶并为后门铰链提供安装点。对于切割后的B柱,可以采用插入物对接、偏置切割和搭接相结合的方式连接。如果B柱的截面相对简单,仅由两件组成,没有内部加强件,用插入物对接通常比较容易对中和装配,而且插入物还有利于增加强度。

注意一定要在安全带D环座的下部进行切割,其距离一定要足够大,以避免切断D环固定点的加强件。大部分B柱都有加强件。对B柱来说,仅在它的外件使用槽形插入物。D环固定点加强件是焊到内件上的,因此无法安置插入物。

9.更换泡沫填料

一些制造厂在板件内侧放置了一些泡沫填料。这些材料用来增加结构件的刚性和强度,并且还会减小噪声和振动。切割和焊接会损坏这些材料。因此,修理中必须更换这些泡沫塑料。有些汽车厂家在A柱、B柱和其他位置使用氨酯泡沫塑料。有的厂家可能将泡沫填料当成结构件,有些可能没有。泡沫填料的作用和位置因车而异。

一些原厂替换件中已经填充了泡沫填料。如果运来的部件中没有泡沫填料或泡沫填料需要更换时,必须使用专门为这种板件设计的材料填满板件。在分割填有泡沫塑料的A柱时,一定要拆下修理部位的填料。然后,在所有焊接工作都完成后再重新填好。

10.分割地板

在切割地板时,不要在中央通道区域进行分离切割。座椅横梁和导轨只能进行整体更换,不要切穿任何加强件,如座椅安全带的固定装置。一定要确保后部地板搭接在前部地板上,并且使汽车底部的地板边缘总是指向后方。这样可以防止道路飞溅物和水流到构件之间的接缝中。图5-75是某乘用车局部更换地板的切割位置图,其中门槛和B柱已切割。

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图5-75 局部更换地板的切割位置

1—全部更换的切割线 2—局部更换的切割线

11.分割行李箱地板

分割行李箱地板的步骤一般与车身地板分割基本相同,但也有一些不同(图5-76)。如果碰撞后必须切割行李箱地板,通常也要将后梁切割掉(图5-77)。在行李箱地板下面,后悬架附近通常有某种形式的横梁。只要有可能,要尽量在横梁后部凸缘的上面切割行李箱地板,要在横梁的正后方切割纵梁;像堵地板缝那样,将上部的前边缝密封好;下部边缘不一定要搭接焊,因为横梁提供了足够的强度。如果乘用车的行李箱地板下面没有横梁,就必须对下部边缘进行搭接焊。要用底漆、密封剂和面漆覆盖底边焊缝。行李箱地板由于接近排气尾管,需要进行密封处理,因为不能让一氧化碳侵入乘员舱。

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图5-76 行李箱地板和备胎座切割位置图

注:图中后围板已拆下,图中1为备胎座下面的横梁,应同时切割。

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图5-77 后纵梁切割位置图

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