5.2. Восстановление формы поврежденного кузова

Общая методика восстановления формы кузова.

Под восстановлением формы поврежденного кузова подразумевается вытяжка кузова, прекращаемая в тот момент, когда начинается отрыв деформированной части. Если речь идет о тонкой правке, то обычно применяют термин «ремонт кузова». Почему восстановление формы кузова вытяжкой следует осуществлять, пока не начнется отрыв деформированной части? Объясняется это тем, что до тех пор, пока эта часть составляет одно целое с кузовом, усилие вытяжки, создаваемое тянущим устройством, воспринимается всем кузовом. Благодаря этому детали кузова, подлежащие рихтовке, вытягиваются, занимая первоначальное положение.

Восстановление формы кузова требует определенных практических навыков. Прежде всего следует установить точное направление силы, которая вызвала деформацию кузова при аварии. Дело в том, что направление усилия, необходимого для восстановления формы кузова, должно быть строго противоположным направлению той силы, которая вызвала его деформацию. Только при этом условии гарантируется, что первоначальную форму кузова можно восстановить без дополнительных операций осаживания и вытягивания материала. Кроме того, при таком направлении вытяжки соответствующее усилие используется максимально эффективно. Это можно проиллюстрировать примером, приведенным на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Направления усилия, прикладываемого для восстановления формы кузова, деформированного вследствие горизонтально направленного удара:
а — возможные направления вытяжки; б — распределение сил при неправильном направлении усилия; А — правильное направление; B — неправильное направление

Идеальному направлению усилия вытяжки соответствует направление А. Если же усилие приложить в направлении B, то произойдет разложение силы на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. В рассматриваемом примере вертикальная составляющая силы достигает 20,0 кН, хотя в данной ситуации она вовсе не нужна и, более того, вредна, поскольку приводит к дополнительной деформации кузова, которую впоследствии потребуется специально устранять. В желаемом направлении действует только горизонтальная сила, не превышающая 30,0 кН. При этом общее усилие, развиваемое гидравлическим вытягивающим приспособлением, составляет 36 кН, что является чрезмерно высоким значением для этого приспособления, рассчитанного на ограниченную нагрузку.

Используя обычное растягивающее оборудование при отсутствии измерительного стенда, автомобиль чаще всего устанавливают под определенным углом относительно пола (рис. 5.2). При выборе направления вытяжки это следует учитывать. При правке кузова наклонно установленного автомобиля тяговая цепь должна быть параллельна основанию кузова. В противном случае возникает дополнительная нагрузка на кузов в области устанавливаемых зажимов, которые при восстановлении формы кузова вытяжкой будут играть роль контропор. В экстремальных ситуациях в этих местах может произойти изгиб кузова или выскальзывание автомобиля из зажимов.

Рис. 5.2. Положение тяговой цепи при вытяжке кузова наклонно установленного автомобиля:
1 — неверное; 2 — верное

Изменение направления усилия, прикладываемого для восстановления формы кузова. Столкновение легкового автомобиля с препятствием может привести к тому, что элементы кузова сместятся не только в горизонтальном направлении, но и в вертикальном. В такой ситуации сохраняет силу основное правило, которое должно постоянно соблюдаться при восстановлении формы деформированного кузова: угол, под которым следует производить вытяжку кузова, должен быть равен углу, под которым был направлен удар при столкновении. Реализовать этот принцип с помощью устройства для восстановления формы, установленного непосредственно на стенд для правки, не представляется возможным, поэтому следует смонтировать дополнительное приспособление в виде направляющего ролика. Правильный порядок вытяжки кузова показан на рис. 5.3, а. Направляющий ролик входит в состав оснастки стенда для правки и может быть установлен в требуемое положение посредством соответствующих рычагов управления.

Рис. 5.3. Примеры использования направляющего ролика при восстановлении деформированного кузова на стенде:
а — направляющий ролик используется; б — разложение растягивающих сил при отсутствии направляющего ролика (неправильная вытяжка); в — разложение растягивающих сил при использовании направляющего ролика (правильная вытяжка); г — направляющий ролик не используется; I — ось поворота

При восстановлении формы кузова (рис. 5.3, б, в) смещенная вследствие аварии точка С’ должна быть возвращена в свое первоначальное положение С, т.е. должно измениться как вертикальное, так и горизонтальное положение этой точки. Точка С’ при правке кузова поворачивается вокруг оси поворота I, т.е. перемещается по круговой траектории. Поворот точки именно по этой траектории осуществляется благодаря направляющему ролику. На параллелограмме сил (рис. 5.3, в) показано распределение прикладываемого к кузову усилия растяжения: горизонтальной составляющей соответствует усилие 10,0 кН, вертикальной — 20,0 кН. Направленной по диагонали стрелке соответствует так называемое результирующее усилие, равное 22,4 кН и необходимое для смещения точки С’ в ее первоначальное положение С.

Противоположная картина наблюдается, если вытяжка производится без направляющего ролика (рис. 5.3, г) соответствующий параллелограмм сил показан к рис. 5.3, б. Усилие, которое используется в этом случае для смещения точки С’ в вертикальной плоскости, не превышает 10,0 кН, причем она может быть смещена лишь в положение С». В то же время горизонтальная составляющая результирующего усилия достигает 40,0 кН. На практике это означает, что точка С’ в результате неправильно выполненной вытяжки кузова окажется далеко впереди и выше, чем требуется, и для возврата ее в первоначальное положение понадобится дополнительная правка. Предположим, что была осуществлена дополнительная вытяжка, которая позволила перевести точку из положения С» в положение С. Однако такое растяжение, осуществляемое в два этапа, означает вторичную деформацию материала кузова, а это может привести к разрушению металла.

Восстановление формы кузова при значительном повреждении. Вследствие фронтального столкновения легкового автомобиля с препятствием при значительной площади повреждения передка могут быть погнуты оба лонжерона. Если при этом средняя часть автомобиля деформирована больше, чем крылья, то концы лонжеронов могут быть смещены к середине балки переднего моста. Правильно спланированный процесс восстановления первоначальной формы кузова предполагает осуществление одномоментной вытяжки смятых и погнутых лонжеронов, т.е. вытяжка должна осуществляться в один прием. Для вытяжки можно использовать либо два независимо действующих растягивающих устройства, либо специальное приспособление с распорным устройством (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Восстановление формы кузова, получившего значительное повреждение, с помощью силового приспособления с распорным устройством:
а — установка распорного устройства; б — разложение растягивающих сил при использовании распорного устройства; в — смещение точек на поврежденных поверхностях при восстановлении кузова; P, P — оси поворота при деформировании

Практика ремонта показывает, что вряд ли найдутся сразу два равноценных по техническим характеристикам растягивающих устройства, в связи с чем можно воспользоваться приспособлением для правки с распорным механизмом. Посредством стяжных скоб силовую цепь присоединяют к концам лонжеронов. С помощью линейки определяют расстояние развода (расстояние между лонжеронами), используя информацию о базовых точках ремонтируемого автомобиля. Тяговую цепь пропускают через приспособление для правки и между ветвями цепи закрепляют распорную балку. Чтобы при последующем восстановлении формы кузова усилия в продольном и поперечном направлениях были равномерными, распорную балку следует закрепить на расстоянии от стяжных скоб, что соответствует примерно 2/3 длины ветви цепи. Если, например, усилие, перпендикулярное к продольной оси кузова, составляет для каждого из лонжеронов 10,0 кН, а усилие, действующее в продольном направлении, — 20,0 кН, то результирующая, направленная под острым углом (растягивающая сила), составит 22,4 кН.

Восстановление формы кузова при боковом повреждении. Во многих случаях восстановление кузова, деформированного в результате бокового удара, связано с определенными трудностями. Причина заключается в том, что согласно статистике чисто боковые столкновения случаются относительно редко, поэтому опыт устранения последствий подобных аварий недостаточен. Процесс восстановления формы кузова с боковым повреждением следует рассматривать как частный случай описанного выше ремонта кузова со значительным повреждением.

Рассмотрим случай бокового повреждения, обусловленного ударом большой силы в среднюю часть автомобиля. Сторона, по которой был нанесен удар, бывает, как правило, вогнутой, а противоположная сторона — напротив, выпуклой («эффект банана»). Для лучшего понимания материала сначала остановимся на рассмотрении технологии восстановления ненесущего кузова. Чтобы отремонтировать такой кузов, следует воспользоваться тремя растягивающими цепями и одним гидравлическим силовым цилиндром (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Восстановление формы кузова при боковом повреждении посредством трех растягивающих цепей и гидравлического силового цилиндра, укрепленного на пороге:
а — установка растягивающих цепей и силового цилиндра (1, 3, 4 — растягивающие устройства; 2 — гидравлический цилиндр); б — разложение растягивающих сил при использовании данного устройства

Два растягивающих устройства следует установить по углам кузова с деформированной стороны. Их роль состоит в том, чтобы восстановить первоначальную длину кузова. Третье растягивающее устройство устанавливают в месте наиболее глубокого вдавливания кузова. Гидравлический цилиндр жестко присоединяют к порогу. Благодаря синхронной работе всех трех растягивающих цепей и гидравлического цилиндра восстанавливается как длина кузова, так и точное положение продольной оси автомобиля.

У современных легковых автомобилей с несущей конструкцией кузова сплошная рамная конструкция из профилированного металла, соединяющая переднюю и заднюю части автомобиля, отсутствует. В связи с этим применение растягивающих устройств для приложения усилий к углам автомобиля нецелесообразно и даже вредно. Их неправильное использование способно привести к образованию трещин в слабых деталях кузова, находящихся между лонжероном и порогом. Для восстановления такого кузова следует применять только растягивающие цепи и гидравлический цилиндр, установленные в зоне порога в том месте, по которому пришелся главный удар. Благодаря этому порог вновь приобретет прежнюю длину, а слабые листовые детали между порогом и лонжероном не будут подвергнуты деформации. После этого можно дополнительно задействовать два других устройства, растягивающих кузов в длину (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Одномоментная вытяжка кузова в нескольких направлениях

Особенности восстановление формы кузова из высокопрочной листовой стали. Восстановление формы поврежденного кузова из высокопрочной стали, обладающей повышенной деформационной жесткостью, требует создания большего, чем для обычной стали, усилия. Вследствие этого переходные места стыков деталей из обычной и высокопрочной стали также подвергаются более высоким напряжениям. Обычный стальной лист в таком месте может потерять прочность, прежде чем деталь из высокопрочного материала примет желаемую форму. В связи с этим необходимо создавать дополнительное крепление в неповрежденной зоне детали из высокопрочного материала перед переходным местом, где соединяются разные листовые металлы.

Рис. 5.7. Детали кузова, изготовленные из высокопрочной листовой стали:
1 — боковой передний щиток; 2 — капот; 3 — порог; 4 — усилители тоннеля для карданного вала; 5 — переднее крыло; 6 — нижний боковой передний щиток; 7 — усилитель бампера

Отдельные детали кузова (рис. 5.7), изготовленные из высокопрочной листовой стали, при температуре около 400 °С настолько существенно утрачивают прочность, что теряют жесткую форму, характерную для деталей из обычной стали. Поэтому восстановление таких деталей с нагревом сварочной горелкой при температуре до 400 °С приводит к значительной потере прочностных свойств. В связи с этим форму деталей из высокопрочной кузовной стали следует восстанавливать при более низких температурах. Если сделать это не удается, то деформированную деталь лучше заменить.

Как изменить форму кузова автомобиля

Страница 1 из 2

Други!
В ближайшее время планирую начать МЕГА ремонт кузова.
Со всякими «чудо» доработками и давно задуманными хотелками.
Сейчас сижу над чертежами и ломаю голову.
Вопросов два:
1. Внешняя геометрия с точки зрения закона. Т.к. внесение изменений в конструкцию авто нынче вне закона, то мой новый кузов УАЗа-3153 (по задумке) должен будет максимально точно повторять стоковую модель. И тут-то кроется ряд проблем.
Расширение дверей и установка целиковых окон (без форточек) заметны сразу. Это наказуемо?
Пороги будут срезаны. Не по петли, но заметно. Взамен них появятся пороги из труб. Есть ли какие-либо вмеяемые размеры за которые меня не будут дрюкать все кому «положенно»?
Бампера. По штату спереди пластиковый. Не хочу. Хочу скромный, но железный, без кенгурина и лебёдки, но железный.
Арки колёс планирую изменить. Сделать чуть больше и шире. Не сильно, но заметно будет. Это сильно критично?
2. Внешняя и внутрянняя геометрия с точки зрения конструирования. Суть проблемы та же, но тут ещё глубже. По чисто конструкторским хотелкам почти не могу точно повторить некоторые индивидуальные особенности кузовов УАЗа. Тут мелочь, там не то скругление. но заметно будет сразу. Делать 1в1 с оригиналом мне либо не позволяют доступные средства/инструмент, либо финансы.
Как пример могу привести выштамповку на задних крыльях под задние фары или продольные рёбра жёсткости на капоте (планируется плоским).
Так же будут заметны перенос воздухозаборника печки и изменение жабер на капоте. Появятся щели сзади кузова для вентиляции салона. Пропадут петли дверей и станут совсем другими ручки дверей.
Оно хоть кого-либо волнует?
Возможно, со временем на кузове появятся декоративные канистры, шебольшой экпедиционник на крыше.
Все эти декоративности хоть как-либо регламентируются законом или однозначно негативно со стороны закона?

Светотехника и колёса останутся 100% стоковыми и соответствующими ГОСТу.
Техосмотр меня не особо пугает.