了解车身钣金件损坏类型细节，轻松应对钢材变形问题

车身钣金损坏类型

细节1：钢材变形类型

金属材料抵抗变化的能力可以用其弹性变形、塑性变形和加工硬化三种性质来表示。

（1）弹性变形金属材料在受到外力作用时，其尺寸和形状发生变化，即产生变形。当外力消失后，金属材料能恢复（回弹）到原来的尺寸和形状，即原有的变形消失。这种变形称为弹性变形。

（2）塑性变形当施加在金属材料上的外力超过其弹性极限时，就会产生永久变形。这种变形即使外力消失后也不能消除，也就是金属材料不能恢复到原来的形状，这种永久变形就叫做塑性变形。汽车在碰撞过程中受损时，除非人工消除，否则碰撞造成的变形会一直存在。在发生永久变形的部位周围会发生弹性变形。如果永久变形不消失，弹性变形也不能消除。在修复这样受损的车身时，应先修复永久变形，这样弹性变形也会消失，车身就会恢复到原来的形状。

（3）加工硬化 加工硬化是金属在达到塑性变形的上限时产生的现象。例如，钢板弯曲时，在弯曲部位形成弯曲，这部分的塑性变形很大，使晶体组织完全离开原来的位置，金属变得很硬。这种硬度的提高叫加工硬化（图3-45）。

图3-45 钢板的加工硬化

车身上所有未受损的金属板在制造过程中都会产生一定程度的加工硬化。碰撞造成的弯曲只会使受影响的区域经历更多的加工硬化。当车身修理工修复受损区域时，他们也会增加该区域的加工硬化程度。金属硬化会增加强度，这也是金属板损坏的根本原因。

金属薄板在加工成翼子板之前非常柔软，而冲压后加工部位变得非常坚硬，这是由于晶体结构重新排列，产生了加工硬化；加工后的平板部位相对较软，硬度高不容易损坏，一旦变形损坏则很难修复。金属平板部位在修复过程中非常容易变形损坏，应采用正确的矫正方法，避免损坏未损坏部位。由于汽车上的所有金属薄板都有不同程度的加工硬化，因此在这些金属薄板损坏之前，必须知道金属的哪些部位最硬或最软。

为了进一步说明加工硬化对修复过程的影响，以钢板为例。钢板如果稍微弯曲，就会恢复到原来的形状，这就是弹性变形。如果弯曲超过了弹性极限，金属就会受到损伤。外力消除后，损伤部位周围的金属又会恢复到原来的状态，损伤部位就会发生加工硬化。如果直接把原损伤部位的金属弯回原来的形状，就会在原损伤部位的两侧出现新的损伤，这就是附加加工硬化（图3-46）。附加加工硬化的出现，是由于原损伤部位的硬度过高，内部产生巨大的应力，使其不能恢复到原来的形状。

图 3-46 附加加工硬化

汽车上的钢板部件受到撞击时，所造成的损伤会使本来就存在的加工硬化程度增加。金属板在弯曲时，若不能恢复到原来的形状，金属板就会受到损伤。图3-47中，有些损伤部位（弹性弯曲区）虽然弯曲，但并未损伤，只有上部损伤。当修复损伤部位时，弹性弯曲区自然会恢复到原来的状态。如果先修复弹性变形区，就会造成这个区域的损伤。由于金属加工不当，产生了过度的加工硬化，金属会变得更加难加工。

图3-47 弯曲变形的加工硬化区与弹性区

了解这些部件的变形对于确定正确的修复方法非常重要，车身修理工必须掌握这些金属特性。修复过程中造成的损坏几乎与碰撞对汽车造成的损坏一样多。这是由于缺乏这方面的知识和经验造成的。在校正金属板的过程中，总会造成一些加工硬化，但必须将其保持在最低限度，不应造成损坏。

细节二：直接损害和间接损害

（1）直接损伤直接损伤是指引起碰撞的物体与金属板受损部位直接接触而产生的损伤（图3-48），也是碰撞点处的损伤。直接损伤通常以断裂、擦伤或划痕的形式出现，可以用肉眼看到。在所有的损伤中，直接损伤一般只占10%～15%，但如果碰撞产生较长的擦伤或折痕，则会占到损伤的80%。严重的直接损伤是可以修复的，但目前车身所用的金属件太薄，无法进行再加工，校正修复又要花费很多时间，所以实际操作中，通常不对直接损伤的部位进行修复。直接损伤部位的修复一般需要使用塑料填料（腻子），有时也需要使用铅填料（铅填料是为了与钢板更好地粘结，操作过程中需要进行酸蚀，但酸蚀会损伤金属板，一般不建议使用）。 在填充过程中，间接损伤也被修复。

图3-48 直接损害与间接损害

（2）间接损害 碰撞通常既会造成直接损害，又会造成间接损害。间接损害是由直接损害引起的。实践中，间接损害占各类损害的80%至90%。所有间接损害均可视为间接损害。

各种部件的间接损伤大致相同，都会产生相同的弯曲和压缩。80% 至 90% 的金属板可以用相同的方法修复。一般来说，大多数车身覆盖件都可以使用一些基本方法进行修复。唯一的区别是损坏部位的大小、硬度和位置，以及使用的修复工具不同。间接损伤造成的损伤类型有四种：简单铰链、凹铰链、凹卷曲和简单卷曲。

①简单铰链：简单铰链的弯曲过程与铰链（图3-49）相同，沿一条线均匀弯曲。这种变形时，金属上部受到拉力，发生拉伸变形，下部受到压力，发生压缩变形。中间会有一块区域没有变形。

图3-49 简易铰链

对于实心金属板来说，简单的铰链是“直线”弯曲，但对于箱形截面弯曲来说也是如此。

②凹陷铰：箱形截面的弯曲规律与实心金属相同，但两种弯曲的结果不同。箱形截面的中心线没有强度，所以顶部的金属板不是被拉伸而是被拉下，或者拉伸很少。底部的金属板受到两边的压力，所以容易发生铰接。铰接处顶部金属的损伤比底部金属的损伤小得多，损伤处受压的一侧收缩严重，这就是凹陷铰接（图3-50）。如果矫正方法不正确，顶部也会发生铰接，造成整体严重收缩。箱形截面的铰接修复方法与实心金属板不同，如果矫正不正确，箱形截面的顶面和底面会同​​时凹陷。

图3-50 凹铰链

箱形截面矫正时，铰点处有大量的加工硬化，矫正不当会使顶面容易进一步产生凹陷。修复时必须采用加热方法及拉伸设备，避免产生凹陷变形。矫正时，如果直接将变形的折弯恢复原状，会在原有凹陷铰点两侧出现新的凹陷，造成长度比修复前缩短【图3-51(a)】。如果此时采用拉伸方法修复，凹陷部位的加工硬化程度较高，较硬，不易变形。可能造成需要拉伸的凹陷部位不能恢复变形而其他部位却可能变形，造成修复失败，修复后的零件报废。 正确的修复方法是将凹部加热，消除加工硬化引起的应力，然后进行拉伸，同时恢复弯曲，这样凹铰链就能恢复到原来的形状[图3-51(b)]。

图3-51 铰链凹陷修复

A—修正长度；B—要求长度

整体式车身中有许多复杂的箱形截面部件，包括箱形截面梁、门槛、风挡柱、中柱、车顶梁等。任何以一定角度弯曲的金属部件都可以认为具有箱形截面。汽车结构中存在大量的脊和凸缘，它们都经过加工硬化，具有局部箱形截面。整个机翼可以看作具有局部箱形截面的部件（图3-52）。局部箱形截面也会凹陷，与整个箱形截面凹陷的结果相同。两种损伤的名称也相同，都是凹陷铰链。矫正不当会导致矫正后整个尺寸缩短。

图3-52 局部箱体截面面积

③凹卷曲：当铰链引起的损伤穿过金属板时，不但使所有的箱形或部分箱形断面收缩，而且使它所穿过的凸起表面也收缩。当这种情况发生时，就形成新的损伤。这种损伤试图使金属板的内侧向外卷起，以增加长度。长度的增加是这种损伤的特征，这种损伤称为凹卷曲。与单纯的折叠损伤相比，凹铰链增加的是深度，而不是长度。任何发生在凸起表面上的损伤都会引起金属收缩，凹卷曲损伤也是如此。金属收缩的程度取决于碰撞的程度。

④单纯卷边：发生凹形卷边时，在凹形卷边部位旁边还有两条折痕，这两条折痕为单纯卷边折痕。两条折痕均位于金属板凸起部位，因此也属于收缩型折痕。卷边型折痕容易识别。单纯或凹形折痕是由于金属板凸起部位引起的，因为它们只发生在凸起部位的表面，并在凸起部位形成箭头形的弯曲。图3-53所示的翼板，乍一看好像只有一条单纯折痕垂直穿过它，其实它有5条折痕，折痕类型有4种。如果金属板是平的，就会以铰链形式弯曲，产生单纯铰链形成的折痕。 当金属板被掀起时，由于金属表面的闭合作用和金属本身的收缩作用，穿过它的折痕在深入金属时将倾向于卷曲。

图3-53 护舷板下沉各类损伤情况

凡是在凸起部位发生的凹卷曲、弯曲都是在凸起的相反方向，产生的收缩也是在这个方向。单纯的卷曲和凹卷曲都会引起金属的收缩，只是方向不同而已。

车身修理人员应熟悉间接损坏部位的四种损坏类型，能够识别某个地方可能出现的与收缩有关的凸起，对各个地方的损坏有清晰的了解，并能够对所有损坏提出修复计划。

细节三：钣金破损区域分析

板材损坏后，常用“压缩”和“拉伸”等术语来描述金属损坏后的状态。这些状态也可以用“高点”和“低点”来描述。在发生任何损坏之前，金属内部已经存在压缩和拉伸，所有凸起的区域都受到压缩。但这里的“压缩”不是指损坏时产生的力，而是指金属被挤压的部分受到新产生的压力，这种压力通过加工硬化而保留下来。如果压力突然消失，金属就会恢复到原来的形状。一般来说，各种金属板的凸起程度会有所不同。凸起非常高的金属板称为“高凸起”，而接近平坦的金属板称为“低凸起”。当凸起较低的金属板损坏时，金属被拉向损坏的中心。这种拉力使金属板低于其原始高度。低于正常高度的损坏区域称为拉伸区域。 相反，金属板上任何超过原高度的损伤区域都称为压缩区域。图3-54显示了损伤构件横截面上的拉伸区域和压缩区域。

图 3-54 损伤钢板的拉伸区和压缩区

在确定金属板的变化并进行修正时，应考虑金属在未受压缩或拉伸时受损的情况。进行修复时，首先确定受损区域是受拉还是受压，然后确定修复方法和要使用的工具。不能用锤子敲击受拉区域，也不能用垫片敲击受压区域的内部。压力的方向决定了需要施加的力。同样，当受损区域有受压区域时，不能在此区域使用塑料填料。

细节4：车身面板凸起区域变形

汽车外板的脊状结构主要有单向脊状结构、复合脊状结构和双向脊状结构三种，不同类型的脊状结构在受到外力作用时变形程度不同。

（1）单向凸起区域的变形 图 3-55 显示了具有单向凸起区域的金属板。它在一个方向（左或右）上是平的，在另一个方向（90° 或横向）上是凸起的。当对金属板的凸起区域施加压力时，在金属板的纵向（凸起区域的长度）上会感觉到拉伸，在金属板的横向（凸起区域的宽度）上会感觉到压缩。

图3-55 单向凸起的金属板的变形

金属板上的所有凸起都应首先进行校正。图 3-56 所示的折弯是压缩区和拉伸区的一个很好的例子。碰撞产生一条狭窄的拉伸带，拉伸带周围的凸起就是压缩区。凸起需要锉平，凹陷处则应用塑料填料填充。

图 3-56 弯曲处的压缩区域和拉伸区域

（2）复合凸起的变形图3-57示出了复合凸起金属板上压缩区的转移。板材的压力方向是从上到下，几乎垂直向下。但从P到BC和P到BF处有两个不同长度的凹形卷边。这是因为凸起处的金属比平坦部分强度高，抗压能力更强。实际上，损坏时，箭头P两侧的力是相同的，但左侧金属损坏的面积较大。如果不熟练的修理人员在校正这种变形时试图将金属向上移动，将对金属板较平坦的部分造成进一步的损坏。平坦部分将屈服于校正力而断裂，但受力最大的P到BC部分不会受到影响。 这种情况的修正方法是将P向BC折叠展开，因为这是展开较平坦部分的“关键”，此处的力最大。

图3-57 复合损伤钢板的加工硬化

如果凸起的金属板有收缩区（由焊接、锤子或垫片操作不当、凸起处断裂等引起），收缩区会比正常情况低。如果凸起处出现凹陷，如果附近没有压缩区，可以通过拉伸来纠正（图 3-58）。通过抬高拉伸凹陷来纠正时，只会降低相邻区域的高度。损坏的金属板总会有一些压缩区，除非是从下方损坏。在后一种情况下，金属会被迫向内，导致与单向凸起相反的结果。

图3-58 收缩的钢板通过拉伸恢复其形状

掌握这些知识将有助于车身修理工确定正确的修理方法。例如，在凹面上进行焊接时，由于金属材料的收缩，金属会下沉还是上升？答案是金属上升，从而产生凸起。这个问题可以通过用锤子敲击垫片来降低金属表面来解决。不熟练的修理工通常认为拉伸会导致凹面金属表面上升。事实上，这只会发生在凸起的金属板上。

（3）双向凸起变形通常，金属板材的各种弯曲都是在一个方向上发生，而在另一个方向上保持平整。大多数金属板材的弯曲都与这种情况十分接近。但也有部分金属板材在两个方向上都有凸起（图3-59），这就是双向凸起。

图3-59 双向凸起的金属板

凸起表面上发生的弯曲损伤会扩散到最近的平坦区域。在具有双向凸起表面的金属板上，卷曲损伤通常会从冲击点向所有方向扩散，就像车轮上的辐条一样，轮毂是最初的冲击点。图 3-60 显示了此类金属板的损伤情况。

图3-60 双向凸起金属板凹卷折

细节5：面板破损部位修复工序

通过了解车身面板上的不同损坏类型，车身维修人员可以采取正确的方法来修复受损车辆。第一步是找到损坏的方向，该方向应与撞击方向完全相反。通常目视检查就足以找到损坏的方向，但这通常会因金属面板重叠而变得复杂。

如图3-61所示，凹卷曲损伤往往从首次接触的位置向外扩展。当有两处或三处这样的损伤位置时，情况就更加简单，它们汇聚的点就是初次碰撞点（就像车轮的辐条汇聚到轮毂一样）。

图3-61 碰撞产生凹卷曲的过程

修补时基本原则是先修补最后的损坏，最后修补最先的损坏。先修补距离直接损坏点最远的位置 1，然后修补距离直接损坏点最远的位置 2，依此类推，直至修​​补完所有损坏。最后，直接损坏位置 10 可能需要塑料填充物修补。