1. 碰撞损伤车身测量的重要性
碰撞损伤车身的测量往往贯穿车身修理作业的全过程,一般分为作业前、作业中和竣工后三个阶段。作业前的测量,旨在判别车身损伤状态,了解变形程度的大小,并为确定修理方案提供可靠依据。修理作业过程中的测量,有助于对修复过程的质量进行有效的控制。竣工后的测量,为验收和质量评估提供可靠的数据。
轿车车身修理中,允许误差通常不大于 ±3mm,有时甚至更小。如果因为测量不精确而造成车身修理不彻底则会影响到整车使用时的安全性、稳定性和平顺性。例如 :发动机安装位置尺寸不正确,会造成发动机在高速行驶时发生抖振 ;悬挂的空间尺寸不正确,会影响车轮定位参数 ;减振器的轴线就是车轮定位参数中的主销轴线,而减振器安装尺寸的空间位置会影响主销的角度,车轮定位不正确的车辆在行驶中会发生跑偏、轮胎偏磨等问题,会影响车辆的安全性;车身尺寸的变化会影响气囊的起爆时间,当起爆时间过晚,起爆的巨大力量会对因惯性前冲的乘客造成巨大冲击,甚至可能折断乘客的颈椎,造成致命伤害。
2. 碰撞损伤车身测量基础
(1)车身测量的基本要素车身修理中对变形部位的测量,实际上就是对车身及其构件的形状偏差和位置偏差的测量。选择测量基准,掌握车身测量的点、线、面三个基本要素,是车身测量的关键。
①控制点。车身测量的控制点可用于检测车身损伤及变形的程度。车身设计与制造中设有多个控制点,检测时可测量车身上各个控制点之间的尺寸,如果测量值超出规定的极限尺寸,就应对其进行矫正,使之达到技术标准规定的范围。轿车车身的控制点如图1所示。第一个控制点 a 通常在前保险杠或前车身散热器支撑部位 ;第二个控制点 b 在发动机室的中部,相当于前横梁或前悬挂支承点 ;第三个控制点 c 在车身中部,相发于后车门框部位 ;第四个控制点 d 在车身后横梁或后悬挂支承点。对车身进行整体矫正时,可根据上述控制点的分布,将车身分为前、中、后三部分,如图2所示。这种划分方法主要基于车身壳体的刚度等级和区别损伤程度,分析并利用好各控制点在车身测量基准中的作用和意义。由于车身设计和制造是以这些控制点作为组焊和加工的定位基准,这些控制点是生产工艺上留下来的基准,同样可作为车身测量时的定位基准。此外,轿车各主要总成在车身上的装配连接部位,也必须作为控制点来对待。因为这些装配孔的位置都有严格的尺寸要求,这对轿车各项技术性能的发挥有着重要的影响。
实际上,对控制点的测量就是对车身关键参数的检查与控制,并且这些参数又是有据可查的。一些车身测量设备就是根据控制点原则制成的,是目前车身修理中比较实用和流行的测量原则。
②基准面。车身设计时,通常是先选定一水平基准面,车身上各对称平行点所形成的线或面与之平行。车身图纸上沿高度方向上所标注的尺寸,都是车身各部位与水平基准面间的距离,即基准面是所有高度尺寸的基准。在车身测量与修理中,同样可以利用基准面作为车身高度尺寸的测量基准。在实际测量中,如果遇到要测量部位不便于使用量具直接测量时,可以根据数据传递方法,将基准平面上移或下移,这样不仅有利于测量仪器的作用,而且还可以获得更加准确的测量结果。
③基准中心线和中心面。利用一个假想的具有空间概念的直线和平面,能够将车身沿宽度方向截为对称的两半,则这一直线和平面即为基准中心线和中心面。车身上各点通常是沿中心面对称分布的,因此所有宽度方向上的尺寸参数及测量,都是以该中心线或中心面为基准的。实际测量中,如果使用中心量规检查车身损伤,若不同测量断面上中心量规的中心销在同一直线或平面上,可以认定车身无横向变形和损伤。反之,则说明偏移的中心量规所处的车身断面发生了横向变形或损伤。修理车身变形或损伤时,应在纵向、横向两个截面上反复调整和校对,使车身表面各关键点(空间坐标)符合技术规定。
大多数车身都是对称设计的,但也要注意非对称部位的存在及其测量要求。选择带有补偿不对称性的中心量规,测量时先消除因不对称零件而造成的数据偏差后,再进行正常的测量。
④零平面。轿车车身是一个整体刚性框架,属于应力壳体或结构,整个车身都参与承载。对于一定载荷,车身会将其分散开来,分别作用于车身各个构件上。根据车身应力壳体式结构的变形特点和损伤规律,测量时可将车身前、中、后三部分和左右对称部分的界面称为零平面,如图3所示。零平面的变形可以理解为最小。以车身中间段为例,当轿车发生碰撞事故时,损伤最轻的部位通常是车身中间段的对称中心,如果依此为基准测量,就可得到可靠的检查与测量结果。
(2)参数法测量