Восстановление геометрии кузова: стоит ли делать самому?
Даже наезд на препятствие или попадание в яму чревато нарушением угла установки колес. А после ДТП или легких столкновений геометрия кузова нарушается без оговорок. Идентифицировать проблему можно по увеличенному расходу топлива, вибрациям на скорости более 80 км/час, повышенному износу резины, плохой управляемости. Можно ли самостоятельно повлиять на ситуацию или все-таки не обойтись без помощи специалистов?
Даже наезд на препятствие или попадание в яму чревато нарушением угла установки колес. А после ДТП или легких столкновений геометрия кузова нарушается без оговорок. Идентифицировать проблему можно по увеличенному расходу топлива, вибрациям на скорости более 80 км/час, повышенному износу резины, плохой управляемости. Можно ли самостоятельно повлиять на ситуацию или все-таки не обойтись без помощи специалистов?
Что такое геометрия кузова?
Под этим термином подразумевают точные параметры транспортного средства, просчитанные конструктором и указанные в техпаспорте. Самыми важными, влияющими на ходовые качества автомобиля, считаются ширина передней и задней колей, длина колесной базы и лонжеронов, а также расстояние между последними. Нарушение остальных – величин дверного и оконного проемов, моторного отсека, салона, багажного отделения – приводит к ухудшению внешнего вида машины и практически не сказывается на функциональности.
Главные причины проблемы
Автомобиль с нарушенной геометрией теряет устойчивость, что крайне опасно на больших скоростях. Езда сопровождается вибрациями и посторонними звуками. Возникают неисправности подвески, проблемы с ходовой частью. Из-за неравномерного износа шин возможны потеря управляемости, трудности с выполнением маневров, «заносы».
Как понять, что кузов нуждается в восстановлении?
Если налицо визуальные признаки (смятая дверь или капот, деформированная рама), диагностировать проблему несложно. Но общий осмотр, тем более в условиях гаража, а не профессионального автосервиса, не всегда дает полную картину.
Если визуальный осмотр дал неоднозначный результат, замеряют расстояние между передним и задним колесами с каждой стороны. При идеальном раскладе промежутки будут идентичными. Еще один профессиональный способ – проверить геометрию по заложенным в конструкции базовым точкам (крепление штанг задней подвески, осей верхних рычагов и др.). Базовая точка отсчета – самая жесткая центральная часть днища. Правда, для измерения некоторых диагоналей понадобится демонтировать подвеску.
Несколько тревожных «звоночков»
Обязательно проверьте состояние кузова, если вы приобрели подержанное транспортное средство: езда на нем может быть опасной из-за смещения осей. Не пренебрегайте проверкой, если самостоятельно восстанавливаете авто после ДТП: вмешательства в колеса или подвеску могли изменить технические характеристики ТС. При интенсивной эксплуатации и отсутствии тревожных сигналов выполнять проверку рекомендуют не реже, чем раз в три месяца.
Тонкости восстановления в автосервисах
Процедура контролируется компьютером и проходит с нулевой измерительной погрешностью.
Компьютер просчитывает усилия вытяжки, направление, время воздействия, поэтому вероятность ошибки из-за человеческого фактора сведена к нулю. Корректировка выполняется в реальном времени, а как только показатели достигают заданных расчетных условий, происходит автоматическое отключение оборудования. По результатам контрольного промера оператор получает отчет по каждой точке.
Стоит ли «вытягивать» самостоятельно?
Если проверить геометрические значения и обнаружить «перекосы» под силу каждому водителю, то решить проблему способны единицы – те, кто в первую очередь имеет доступ к профессиональному оборудованию.
Кто-то покупает для корректировки геометрии кузова стапель, кто-то монтирует его из подручных средств. Однако даже если и удастся «вытянуть» автомобиль, проблему перерасхода топлива и быстрого износа резины полностью решить все равно не получится.
Для успеха операции нужны дорогостоящий стенд, стапель, ультразвуковая дефектоскопия и точные измерительные приборы. Исключение составляют крохотные локальные повреждения, с которыми можно справиться и с меньшими усилиями. В остальных случаях потребуется лазерное оборудование, да и неплохо бы иметь какой-никакой опыт. Хоть новичкам и везет, но восстановление геометрии кузова – это не та область, в которой стоит испытывать удачу!
Суровый приговор. Как восстанавливают геометрию кузова автомобиля
Кузовной ремонт может обойтись без особых трудностей: выправили пару вмятин после аварии, и все. Совсем другой разговор при нарушении геометрии кузова – здесь работы должны проводиться с максимальной точностью. Вопрос не в эстетике, как при мятых бамперах и крыльях, а безопасности. Геометрия влияет на ходовые качества автомобиля и призвана быть защитной клеткой для находящихся в машине людей. Обо всех аспектах восстановления кузова «Автомалиновке» рассказали первый заместитель директора сервиса « СТО КУЗОВОВ » Денис Вискушенко и мастер Егор Крахоткин.
Какие работы проводятся до начала восстановления машины?
Денис: После серьезной аварии машина обычно не на ходу – ее привозят на эвакуаторе на ремонтную станцию. Дальше проводится дефектовка автомобиля: снимаются кузовные элементы, чтобы найти скрытые повреждения и более ясно представлять нанесенный ущерб. Все это, включая перечень грядущих работ, записывается в акте и подсчитывается стоимость ремонта. Затем выносится решение: целесообразно восстанавливать автомобиль или нет. Если затраты на ремонт превышают среднерыночную стоимость этой модели, машина признается погибшей. Суровый приговор, но что поделать.
| Решается вопрос о целесообразности восстановления этого VW. Цена ремонта при таких повреждениях сопоставима со стоимостью Passat B6, то есть больше 150 миллионов рублей |
Также в процессе дефектовки визуально определяется, нарушена геометрия кузова или нет. Без инструментов это можно понять по зазорам: если они неравномерные между дверями, на крыльях и стойках, то силовая структура была повреждена. Дальнейшая проверка геометрии может проводиться двумя способами. Первый – специальными линейками. Второй – с использованием измерительной системы, их бывает множество. На днище каждой машины есть контрольные точки, куда вывешиваются «мишени». Под автомобилем размещается сканер, который лазерными лучами попадает в эти мишени, определяя их местоположение в трех измерениях. Полученные результаты соотносятся с информацией из базы данных, которую дает автопроизводитель. Допустимая погрешность – не более двух миллиметров. Если контрольная точка смещена, то сразу видно, куда и насколько. После ремонта вновь проводится контроль геометрии кузова.
| Мастер держит обратные молотки: наконечник цепляется за вогнутую деталь, затем специалист оттягивает поврежденный элемент |
Что входит в понятие «геометрия кузова»?
Денис: Это силовая структура кузова. Навесные элементы (бамперы, крылья) к ней не относятся, они не влияют на целостность геометрии. Все остальное – и есть сам кузов: лонжероны, днище, стойки, пороги, крыша.
Пистолет споттера. Наконечник разогревается до температуры плавления металла
Проволока точечно приваривается к поврежденной детали, затем ее вытягивают «граблями»
Егор: Это параметры, заложенные заводом-изготовителем. Кузов несет три функциональные нагрузки. Первая – несущая, то есть кузов должен выдерживать все навесные детали, включая двигатель. Вторая – безопасность. То, что называется каркасом или капсулой безопасности. При аварии она должна подвергнуться наименьшему смятию. Элементы пассивной безопасности имеют программируемые зоны деформации, в то время как сам кузов при ударе должен максимально сохранить свою целостность, защитив водителя и пассажиров. Третий важный параметр – ходовые качества автомобиля.
BMW 3-Series (e93) после опрокидывания. Машину, вероятнее всего, признают погибшей – пострадала она серьезно
Считается, что рамные автомобили более крепкие. Это так?
Денис: У нас в ремонте были машины и рамные, и с несущей конструкцией кузова. Если говорить конкретно о безопасности, то да, рамный при аварии будет более надежным, чуть лучше защищая людей в салоне. Но если рама пострадала в ДТП, ее восстановление окажется гораздо сложнее, чем вытягивание обычного несущего кузова. Если раму восстановить нельзя, установка новой – дело затратное и сложное.
Егор: Сейчас практически все автомобили имеют несущий кузов: они легче, лучше управляются и дешевле в производстве. Рама обычно ставится в грузовом транспорте.
При каких повреждениях автомобиль невозможно восстановить?
Егор: После повреждения огнем – в этом случае нужно только менять все горевшие детали. Металл под воздействием высокой температуры теряет прочность.
Денис: Все упирается в целесообразность работ. Автопроизводитель выпускает любую деталь для каждой производимой модели, можно по отдельности что угодно поменять. Вопрос в том, нужно ли это делать, когда стоимость превышает цену машины в полтора раза. Касательно восстановления элемента либо установки нового – здесь на первое место становится гарантия качества выполненных работ и безопасной эксплуатации машины. Если, к примеру, выправление лонжерона будет дешевле нового, геометрия кузова восстановится и в дальнейшем он будет выполнять свою функцию пассивной безопасности, то элемент можно восстанавливать.
Когда-то это была Audi A6. Восстановить ее не получится, а о судьбе водителя красноречиво говорит фото
Как ведет себя восстановленный металл в дальнейшем? Он ведь теряет какой-то процент изначальной прочности?
Денис: Металл, безусловно, потеряет свою прочность. В результате ДТП сталь сдавливается в одну сторону, при ремонте его тянут в другую – и место повреждения становится чуть слабее на изгиб, кручение.
Сгоревший Renault Espace. Восстановлению тоже не подлежит
Из каких материалов выполняются силовые элементы кузова?
Денис: Используется множество видов стали. Вариантов много, практически у каждого автопроизводителя свои технологии. Там, где можно пожертвовать прочностью ради меньшего веса, скорее всего будет алюминий. Элементы, обеспечивающие безопасность, должны быть максимально крепкими, могут выполняться из легированной стали – это сталь с добавлением примесей, повышающих нужные свойства металла.
Сейчас начинают внедрять композитные материалы – в BMW 7-Series (G11/12) они широко применяются. Как тип материала влияет на проведение ремонтных работ?
Егор: В случае с новой BMW 7-Series, вероятнее всего, придется менять элемент целиком, руководствуясь технологией замены детали. К примеру, в BMW X5 и X6 из алюминия выполнен практически весь перед – «стаканы», лонжероны. Они просто клепаются к кузову, держатся на специальном клее. То есть нужно четко придерживаться рекомендаций производителя. На «семерке» все должно быть примерно так же. Пока эти нюансы относятся только к автомобилям премиум-сегмента.
| Сканер направляет луч на пластинки, прицепленные к днищу в определенных точках – таким образом определяется, нарушена ли геометрия кузов |
То есть даже при небольших повреждениях лучше менять кузовной элемент на новый?
Егор: Не совсем. Завод-изготовитель составляет рекомендации по замене деталей: при каких отклонениях ее можно восстановить без потери свойств, а с какими повреждениями необходимо ставить новую. Есть технологии замены элемента: вырезать от этого и до этого участка – чаще всего по сварным точкам. После восстановления геометрии должны обязательно провести замер углов установки колес. Бывает так, что кузов ровный, но ходовая часть деформирована, параметры не соответствуют заводским.
Красные зажимы удерживают автомобиль при вытягивании на стапеле
Можно ли распознать выполненное по всем технологиям восстановление автомобиля?
Егор: Едва ли. Геометрия целая, зазоры одинаковые, никаких следов аварии не осталось. Проверка толщиномером не всегда даст результат. После покраски толщина краски на элементах станет больше, но для точного сравнения нужно знать начальные заводские параметры. Если машина была в аварии и восстановлена с соблюдением рекомендаций автопроизводителя, то она полностью безопасна. Вопрос в том, насколько качественно был проведен ремонт.
Переходим на территорию сервиса. Сначала машину должны вымыть, чтобы все шероховатости на кузове были видны – их фотографируют и хранят на случай спорной ситуации. Вытягивание металла проводится либо на споттере, либо на стапеле. Споттер – устройство, которое точечно разогревает металл. На поврежденный элемент цепляют изогнутую проволоку, которую затем аккуратно тянут в нужную сторону. Стапель используется для более масштабных работ. Крюк фиксируют на изогнутой детали – например, стойке, – и затем гидравлика выправляет металл.
Восстановление геометрии кузова – дело сложное, но при соблюдении всех правил автомобиль в дальнейшем останется таким же, каким и был до аварии. Специалисты отмечают, что работы должны проводиться только в официальных сервисах и с предоставлением реальной гарантии – как-никак, речь идет о вашей же безопасности.
Фото: ОАО «СТО КУЗОВОВ», автора
Восстановление геометрии кузова автомобиля, удаление, замена и ремонт кузовных деталей
1. Общие сведения о кузовном ремонте
В процессе эксплуатации в кузове легкового автомобиля и в кабине грузового могут появляться различные дефекты: усталостные трещины, коррозийные повреждения панелей, деформации силовых элементов и панелей, повреждение резьбы приваренных гаек и шпилек, разрушение остекления, нарушение шумоизолирующих, герметизирующих и лакокрасочных покрытий. Дефекты могут являться результатом процессов естественного старения автомобиля или перегрузок, возникающих при дорожно-транспортных происшествиях (ДТП) и других нарушениях условий эксплуатации автомобиля. Виды ремонтных воздействий определяются комплексом имеющихся дефектов и наличием технологических возможностей (оборудование и квалификация исполнителей).
Повреждения кузова автомобиля, полученные в результате ДТП, можно разделить на три категории:
Наиболее разрушительные повреждения кузова наблюдаются при фронтальных столкновениях (рис. 1), т. е. при соударениях, нанесенных автомобилю непосредственно в переднюю часть кузова или под углом не более 40…45° в районе передних стоек.
Как правило, такие столкновения происходят между двумя движущимися навстречу друг другу транспортными средствами, скорости которых при ударе складываются, что создает высокие нагрузки. Большое количество энергии (около 80…100 кДж для автомобиля массой 950…1000 кг) поглощается при деформации элементов кузова за время менее 0,1 с. При этом разрушается не только передняя, но и задняя часть кузова, так как действующие большие нагрузки в продольном, поперечном и вертикальном направлениях передаются всем смежным деталям каркаса кузова.
При нанесении удара сбоку в переднюю часть кузова автомобиля в районе сопряжения передней панели с передними частями лонжерона и левого крыла разрушительные повреждения получают оба передних крыла, панель передка, брызговики, лонжероны и капот. Растягивающие усилия нарушают проем левой передней двери, сжимающие усилия вызывают деформацию в проеме правой двери и в боковине левой передней двери. Передние и центральные стойки также получают значительные силовые перегрузки и отклоняются от своего номинального положения. При боковых ударах обычно наблюдается трудно устраняемое скручивание (как пропеллер) днища кузова.
Выполняя внешний осмотр аварийного кузова в случаях, аналогичных приведенным выше, можно установить наличие перекосов по выступанию (западанию) дверей, крышки багажника и капота относительно неподвижных поверхностей кузовных деталей. Нарушение равномерности зазоров (свыше допустимых размеров, оговоренных в нормативно-технической документации) по линиям сопряжения навесных и неподвижных деталей также свидетельствует о наличии деформации в деталях каркаса кузова. При этом следует помнить, что внешним осмотром нельзя определить фактические отклонения линейных размеров проемов кузова и геометрических параметров по базовым точкам основания кузова. Для этих целей необходимо применять измерительные средства, контрольные приспособления и стенды.
При организации осмотра рекомендуется последовательно осматривать переднюю и заднюю части автомобиля, отвечая на следующие вопросы.
Передняя часть. Есть ли изгибы, трещины, вмятины деталей передней подвески? Есть ли деформации деталей рамки радиатора, крыльев? Имеются ли деформации стоек, брызговиков, лонжеронов, щитка передка, пола? Плотно ли прилегают сопрягаемые детали передка? Имеется ли скручивание передней части кузова? Нет ли подвижки передних крыльев, в норме ли зазоры с капотом и с дверями? Нарушено ли сопряжение ветрового стекла с рамкой ветрового окна? Есть ли деформация в районе верхней части центральной стойки и панели крыши? Есть ли повреждения (скручивание) внутри автомобиля (сопряжение панели приборов, облицовок салона и туннеля пола)? Есть ли повреждения деталей рулевого управления? Есть ли течи масла, охлаждающей жидкости, тормозной жидкости и топлива? Не повреждены ли трубопроводы, шланги? Нет ли повреждений электропроводки? Есть ли посторонний шум при работе двигателя, коробки передач, раздаточной коробки и мостов? Есть ли следы контакта узлов трансмиссии с деталями кузова?
Задняя часть. Имеются ли складки, вмятины на заднем полу, поперечинах? Есть ли вмятины на задних крыльях, задней панели, арках, полу? Плотно ли прилегают сопрягаемые детали задней части кузова? Есть ли перекос в проеме двери задка? Есть ли следы ударов, повреждения деталей заднего моста?
Следует иметь в виду, что неисправности автомобиля, влияющие на безопасность движения, обнаруженные при приемке или в процессе ремонта, подлежат обязательному устранению. Не рекомендуется принимать в ремонт кузова, имеющие сквозную коррозию по линиям соединения несущих элементов, исключающую возможность присоединения (сварки) ремонтных вставок (одновременно по передним и задним лонжеронам и усилителям пола); аварийную деформацию с одновременной сквозной коррозией элементов основания кузова, исключающую возможность их правки; деформацию после пожара со смещением двух и более контрольных точек в разных зонах основания кузова более чем на 30 мм.
Существует практика присвоения номера сложности ремонта кузова в зависимости от объема ремонтных работ, степени повреждения, деформации и коррозионного разрушения.
Ремонт № 1. Выправление повреждений поверхности площадью до 20% в легкодоступных местах.
Ремонт № 2. Выправление повреждений со сваркой или ремонт № 1 на поверхности площадью до 50%.
Ремонт № 3. Выправление повреждений со вскрытием и сваркой, с частичным восстановлением до 30% площади поверхности; частичное восстановление деталей вытяжкой и правкой с усадкой металла, вырезкой участков, не подлежащих ремонту; изготовление ремонтных вставок из бракованных деталей кузова или из листового металла с приданием ему формы восстанавливаемой детали.
Ремонт № 4. Частичное восстановление деталей на поверхности площадью свыше 30%.
Ремонт № 5. Замена поврежденной части детали кузова ремонтной вставкой из номенклатурных запасных частей завода-изготовителя или изготовленной по его чертежам.
Ремонт № 6. Крупноблочный ремонт, предусматривающий замену поврежденных частей кузова блоками деталей отбракованных кузовов, с разметкой, отрезкой, подгонкой, вытяжкой, рихтовкой и сваркой.
Организационно последовательность действий при ремонте автомобильного кузова следующая.
Полная разборка кузова определяется его конструкцией, но общая последовательность разборки сводится к снятию сидений, внутреннего оборудования и обивки салона, стекол кузова, электропроводки, дверей и оперения. Разборка кузовов несущей конструкции требует разборки автомобиля, так как некоторые детали и узлы снимаются до отсоединения электрооборудования и агрегатов ходовой части автомобиля, а некоторые – только после снятия агрегатов.
Дефектация как составная часть технологического процесса восстановления производится при приемке кузова в ремонт, а также непосредственно при выполнении каких-либо ремонтных операций. Дефектация кузова необходима для обнаружения дефектов (в том числе и скрытых), определения вида ремонта и способов устранения имеющихся повреждений. Для дефектации, как правило, необходим пост, оснащенный подъемником автомобиля и контрольно-измерительным инструментом для определения технического состояния кузова.
2. Восстановление геометрии несущих элементов кузова
Технология правки сложных перекосов зависит от типа применяемых ремонтных (рихтовочных) стендов (стапелей), поэтому в каждом конкретном случае планирование ремонта следует производить как с учетом конструкции кузова и вида повреждения автомобиля, так и с учетом возможностей и особенностей применения ремонтного стенда. Перед началом восстановления геометрии кузова необходимо определить области недеформированной части кузова и направления удара при деформации кузова. Следует помнить, что в идеале именно приложение правочного усилия в направлении, обратном удару, позволяет восстановить исходные размеры с минимальным количеством ремонтных воздействий (рис. 2).
Рис. 2. Схемы вариантов приложения усилий при правке кузова
Как правило, ремонтный стенд состоит из рамы, гидравлического привода, комплекта рычагов, гидроцилиндров, цепей, набора инструмента для ручной правки, приспособлений для установки и крепления кузова автомобиля и пр. Для выполнения ремонтных операций методами гидравлической и ручной правки аварийный кузов или автомобиль устанавливают по центру стенда и закрепляют на подставках. В зависимости от характера и места расположения повреждения в кузове на стенд может быть установлен либо автомобиль в сборе, либо автомобиль без заднего моста или передней подвески, либо только кузов автомобиля (рис. 3).
Рис. 3. Закрепление на автомобиле растягивающих элементов стандартного силового устройства при вытяжке деформированных участков кузова
При использовании стенда с анкерными устройствами автомобиль закрепляют на стойках (рис. 4). Если стенд рамной конструкции, то автомобиль (кузов) устанавливают на раму и вывешивают на подставках с помощью гидравлических домкратов. На подставки опираются силовые поперечные трубы, закрепляемые губками своих зажимов за ребра жесткости порогов кузова. Кузов автомобиля к фундаментной раме прикрепляют расчалочными приспособлениями за поперечные трубы в их опорных точках.
Рис. 4. Рихтовочный стенд с анкерными устройствами (а) и схема расположения анкерных устройств и гнёзд под вертикальные опоры (б): 1 – силовая установка; 2 и 8 – цепи; 3 и 6 – силовые цилиндры; 4 – поперечные траверсы; 5 – ползушка; 7 – переносные вертикальные опоры; 9 – силовая поперечная труба; 10 – анкерное устройство; 11 – гидравлический насос
Применение стендов позволяет проводить правку кузова методом растяжки. Правку поврежденных участков кузова методом выдавливания выполняют с помощью силовых устройств, устанавливаемых внутри автомобиля с упором на элементы кузова (рис. 5). Различают два типа силовых приспособлений – механические и гидравлические.
К механическим силовым устройствам относятся конструкции винтового типа двухстороннего действия (рис. 6). Получение усилия основывается на принципе работы винтовой пары, когда вращение одной втулки с правой и левой резьбой, внутри которой перемещаются винтовые стержни, создает стягивающее или растягивающее усилие.
Втулки и стержни имеют устройства для монтажа различных захватов, упоров и струбцин. При наличии удлинителей зона действий винтового устройства может достигать 700…1500 мм, что позволяет провести правку проемов дверей, моторного отсека, багажника и крыши кузова.
Рис. 5. Правка проёма задней двери кузова гидравлическим устройством
Рис. 6. Комплект винтовых растяжек: 1 – винтовая растяжка; 2 – шарнирные упоры; 3 – удлинители; 4 – цилиндрический упор; 5 – переходник; 6 – сферический упор; 7 – опорная пята; 8 – струбцина; 9 – проставка; 10 – угловой переходник
К гидравлическим силовым устройствам относятся конструкции, в которых усилие растяжки создается гидравлическим насосом, от него жидкость под давлением передается по шлангу высокого давления к рабочему гидроцилиндру (рис. 7).
Рис. 7. Оснастка для правки кузова: а – гидравлическое устройство; б – набор приспособлений
Рис. 8. Установка кузова на стенде для контроля геометрии
Набор приспособлений, входящих в комплект домкрата, обеспечивает большой фронт выполняемых работ. Для каждого конкретного
случая собирают свой вариант домкрата, состоящего из силового цилиндра, переходников, муфт, удлинителей, опор и воротков. Направление растягивающих усилий должно быть выбрано под тем же углом, под которым была направлена сила, вызвавшая повреждение кузова.
Стенды правки кузовов могут быть универсальными или специализированнымидляработытолькосконкретнымимоделямиавтомобилей. Кузов фиксируется на раме стенда с помощью шаблонов (кронштейнов) во многих точках, определяемых заданным чертежом расположением на кузове базовых и технологических отверстий (рис. 8).
Рис. 9. Передвижная установка БС-123.000 для правки и контроля кузовов легковых автомобилей: 1…6 – съемные опорные кронштейны; 7 – рама; 8– стойки с зажимными приспособлениями; 9 – эксцентриковые валы; 10 – регулировочные винты; 11 – силовой элемент (устройство БС-124.000)
Кузов как бы насаживается своей нижней частью на колодку. При необходимости производят вытягивание деформированных участков с помощью силового устройства (рис. 8, 9, 10). Так восстанавливается конфигурация нижней платформы. Затем от нее как от базы воспроизводится геометрия верхней части кузова.
Рис. 10. Силовое поворотное устройство БС-124.000 для правки кузовов: 1 – качающийся рычаг; 2 – силовой гидроцилиндр; 3 – поворотная балка; 4 – зажимное устройство; 5 – основная балка; 6, 7, 8, 9, 11 – детали зажимного устройства; 10, 13 – колеса; 12 – гидронасос; 14 – серьга
Применение шаблонов значительно упрощает работу, обеспечивая наглядность в процессе вытяжки; шаблоны без пропусков повторяют сеть контрольных точек поврежденного кузова, что позволяет выявить деформированные участки без проведения контрольных обмеров. Кроме того, многоточечное крепление деформированного кузова на раме стенда с помощью шаблонов, являющихся силовыми элементами, значительно повышает жесткость и обеспечивает сохранение геометрии кузова при приложении к нему любых тяговых усилий. При этом во время проведения работы по восстановлению геометрии кузова нет необходимости заботиться о том, чтобы не деформировались неповрежденные участки кузова, что упрощает и ускоряет процесс правки. Жесткая схема крепления деформированного кузова и ремонтных деталей облегчает трудоемкую работу по подгонке и приварке новых панелей и силовых элементов.
У шаблонного метода есть и недостатки: повышенная трудоемкость установки кузова на стенде; необходимость иметь для каждой модели автомобиля индивидуальный комплект шаблонов, что сильно удорожает оборудование, поскольку каждый шаблон представляет собой силовую конструкцию, выполненную с высокой точностью из качественной легированной стали.
Ремонт легких и средних повреждений удобнее всего выполнять на правочных стендах напольного типа. Их основные преимущества – относительная дешевизна, многофункциональность и компактность (рис. 11).
Рис. 11. Напольная стапельная рама Р-620 для правки кузова легкового автомобиля: а – общий вид; б – схема закрепления за пороги кузова; в – схема запасовки цепей; 1, 3 – рабочие гидроцилиндры; 2 – основание; 4 – кузов; 5 – расчалочное приспособление; 6 – подставки
Вмонтированная заподлицо в пол фундаментная стальная рама служит основанием стенда. Она предназначена для установки и закрепления четырех стоек для фиксации кузова, силовых стоек, натяжных устройств векторного типа, выполненных в виде гидроцилиндров с усилием 100 кН. Рама изготовлена из набора швеллеров, образующих пересечения коробчатого профиля, в которых проделаны пазы шириной 20 мм, расположенные вдоль и поперек всей площади рамы. Усилия растяжения создаются с помощью силовых стоек или гидродомкратов. Механическое воздействие передается от рабочих гидроцилиндров на деформированные участки кузова через различные опоры, подставки, удлинители и цепи.
Рис. 12. Пространственная рама БС-167.000 для восстановления аварийных кузовов легковых автомобилей: 1 – вертикальная опора прямоугольного сечения; 2 – силовой гидравлический цилиндр; 3 – расчалочная цепь; 4 – подъемная платформа; 5 – захватывающее приспособление; 6 – ползушка; 7 – колонна стоечного подъемника; 8, 10 – продольная и поперечная траверсы; 9 – горизонтальная связка
Для устранения серьезных нарушений геометрии кузова требуется рабочий пост, оборудованный рамным стендом-стапелем для правки, основой которого является прочная рама, которая может быть передвижной или смонтированной на подъемнике (рис. 12). Конструктивная прочность такой рамы должна быть достаточно высокой, чтобы выдержать без деформации нагрузки в десятки тонн, которые применяют при вытягивании кузова. К раме с помощью зажимов крепятся деформированный кузов и необходимые для правки устройства и приспособления. Это могут быть гидравлические тяговые устройства (одно или несколько) либо элементы измерительной системы. Местами крепления кузова к платформе подъемника служат элементы буксирных устройств, домкратные гнезда или ребра жесткости порогов кузова.
Рис. 13. Контрольные точки и размеры для проверки пола кузова автомобиля «Жигули»
Контроль геометрии кузова при его правке осуществляют путем замеров положения контрольных точек задаваемых чертежом кузова или его отдельных элементов (рис. 13). Заводы – производители автомобилей выпускают размерные карты нижней и верхней частей кузова, в которых содержится информация о расположении контрольных точек. Элементы кузова, принятые за контрольные точки, по которым можно определять его геометрию, расположены в основном в доступных для замеров местах, их легко найти при использовании размерных карт.
Простейшие измерительные устройства – это специальные линейки (рис. 14), с помощью которых можно проверять размеры проемов капота, багажника, дверей и окон (рис. 15). Для контроля скрученности и изгиба пола кузова могут быть использованы подвесные линейки. Две линейки крепятся на недеформированном участке кузова, и поэтому они располагаются параллельно, а третья линейка, закрепленная в зоне деформации кузова, позволяет заметить скрученность кузова, а по сдвигу визиров – погнутость (рис. 16).
Рис. 14. Линейки для контроля проёмов кузова: а – без шкалы; б – с измерительной шкалой
Рис. 15. Контроль размеров проёмов кузова
Рис. 16. Контроль базовых точек пола кузова подвесными линейками: 1 – линейка; 2 – визир; 3 – подвеска; – угол отклонения оси линейки
Другим вариантом контроля геометрии кузова является использование оптических устройств с лазерным лучом, который направляется на подвешенные вертикально градуированные линейки (часто – прозрачные). Места крепления линеек устанавливаются размерными картами кузова, а луч лазера, попадающий на линейки, позволяет определять координаты точек подвеса, т. е. контрольных точек кузова.
На рис. 17 показан вариант использования электронной контрольно-измерительной системы на правочном стенде напольного типа.
Рис. 17. Механическая часть электронной контрольно-измерительной системы: 1 – шарнирный удлинитель; 2 – кронштейны; 3 – линейка; 4 – измерительная головка; 5 – направляющая
Принцип работы современной электронной контрольно-измерительной системы относительно прост: после установки системы на стапеле (рис. 18) либо на подставке для работы на подъемнике (рис. 19) и ее включения необходимо определить координаты 3…4 точек недеформированной части платформы кузова.
Рис. 18. Установка компьютерной системы на стапель для правки кузова
Рис. 19. Контроль геометрии кузова автомобиля, установленного на двухстоечный подъемник
Это достигается подведением рукой измерительного наконечника к контрольным точкам кузова, что сопровождается перемещением измерительной головки и шарнирного удлинителя. Все перемещения и повороты контролируются датчиками, сигналы которых поступают в компьютер. После этого компьютером рассчитывается взаимное расположение измеренных точек и направляющей линейки относительно кузова. При этом отпадает необходимость в тщательной юстировке линейки относительно автомобиля перед проведением измерений, поскольку расчетная программа сама оценивает начальное положение измерительной головки. По окончании этой операции система полностью готова для проведения измерений и определения степени деформирования кузова, которое рассчитывается путем сравнения замеренных значений с хранящимися в базе данных компьютера координатами кузова.
Наиболее надежным средством связи измерительного блока с компьютером является радиоканал с частотой, максимально защищенной от помех и не оказывающей вредное влияние на здоровье обслуживающего персонала. Система позволяет контролировать все три координаты любой точки кузова автомобиля в процессе вытяжки в режиме реального времени. После попадания точки в зону допуска ее координат на экране значения высвечиваются зеленым цветом, и подается звуковой сигнал.
Современные стапели для кузовного ремонта оснащаются датчиками предельных деформаций силовых элементов кузова. Датчики перед началом вытяжки устанавливаются на кузов и при возрастании механических напряжений до значений, опасных для прочности, сигнализируют о невозможности дальнейшей деформации. Это предотвращает разрывы элементов кузова в процессе правки.
Вытягивание элементов кузова, если это необходимо, производят поэтапно, последовательно воздействуя на разные элементы. Следует помнить, что после снятия нагрузки могут произойти упругая отдача (обратная деформация) и релаксация остаточных напряжений, приводящие к частичному возвращению геометрии металлоконструкции в прежнее положение, которое было до вытяжки. Поэтому при восстановлении геометрии кузова целесообразно использовать эффект ползучести металла и оставлять кузов в нагруженном состоянии на длительное время.
Если возникает необходимость, то при восстановлении геометрии кузова могут срезаться некоторые стойки или лонжероны, а после правки их вновь приваривают. Места сварки могут быть усилены накладыванием дополнительных пластин, при этом, однако, не следует сильно менять жесткость элементов кузова. Кузов является сложной статически неопределимой конструкцией, поэтому изменение жесткости одного из элементов может существенно перераспределять нагрузку в других элементах.
Для полностью собранного кузова проводят проверку сопряжений лицевых деталей по величине зазоров, выступания или западания панелей дверей, капота и т. д., которые замеряют металлической линейкой или штангенциркулем. При ремонте необходимо стремиться к равномерности зазоров по линиям сопряжения между подвижными и неподвижными лицевыми деталями. Двери кузова, крышка багажника и капот должны быть подогнаны по посадочным местам, не иметь перекосов, надежно закрываться и легко открываться. Выступание подвижных лицевых деталей относительно неподвижных поверхностей должно быть минимальным.
3. Удаление поврежденных элементов кузова, замена и ремонт кузовных деталей
Деформации, встречающиеся при ремонте аварийных автомобилей, настолько разнообразны, что найти кузова с одинаковой степенью повреждений почти невозможно. Многие аварийные кузова при восстановлении требуют механических воздействий, т. е. отрезку тех или других деталей, которые мешают снять с автомобиля тот или иной агрегат или узел (например, переднюю подвеску, радиатор, двигатель, топливный бак, запасное колесо и многие другие детали в зависимости от места и величины повреждения). В этих случаях на стадии разборки автомобиля необходимо отделить деформированную часть кузова или целые панели, являющиеся частью всего корпуса сварной конструкции. Для выполнения этих операций используется механизированный инструмент или ручная ножовка, зубило и т. п.
Последовательность операций при разборке и удалении отдельных поврежденных элементов кузова должна быть такой, чтобы ремонтируемый узел не получил дополнительных деформаций, вызывающих искажение геометрических параметров за счет ослабления места ремонта. В ходе ремонта рекомендуется использовать кондукторы и распорки, устанавливаемые в проемы кузова и удерживающие в нормальном положении узел, лишившийся опоры в результате удаления деформированного элемента кузова (например, при замене панелей боковин и центральных стоек).
Технология удаления негодных для восстановления панелей кузова, подвергшихся коррозии или сильно деформированных, зависит от способа их крепления к корпусу. Наибольшие трудности вызывает удаление панелей, являющихся частью сварного кузова, как правило, соединяемых между собой сваркой (контактной, электродуговой или газовой).
Панели, являющиеся элементами цельнометаллических кузовов сварной конструкции, вырубаются ручным зубилом или пневмозубилом (рис. 20), вырезаются пилами, ножницами или газовыми резаками. Часто для этих целей используются электрические и пневматические отрезные машинки с абразивными отрезными дисками (рис. 21). Перед выполнением работ по удалению поврежденных элементов кузова производится разметка границ удаляемого участка.
Рис. 20. Вырубка дефекта пневматическим зубилом
Рис. 21. Применение ручных шлифовальных машинок: а – заравнивание сварного шва; б – резка по линии точечной сварки; в – расположение шлифовального круга (1 – шлифовальный круг; 2 – защитный кожух; 3 – угол наклона около 15)
Основным способом сборки кузова в процессе производства современного автомобиля является контактная сварка, и для снятия панели требуется убрать точки сваренных участков (рис. 22). Удаление точек сварки производится пальчиковой фрезой или специально заточенным сверлом с помощью дрели путем высверливания на толщину листа снимаемой панели, после чего панели разъединяются с помощью зубила ударами молотка (рис. 23).
Рис. 22. Замена заднего крыла: а – удаление (штриховыми линиями обозначены места, по которым крыло срубается); б – сварка ремонтной детали
Рис. 23. Процесс снятия приваренной панели
Для разделения деталей по месту шовной сварки на одной из деталей стачивается часть или вся зона сварного соединения, как это показано на рис. 21. Когда доступ инструмента возможен со стороны удаляемой детали с минимальным воздействием на остающуюся деталь, стачивается только часть зоны сварного соединения. Операция выполняется твердосплавной шарошкой диаметром 4…6 мм с помощью высокооборотной шлифовальной машинки или дрели со специально заточенным сверлом. Если доступ к сварочным точкам со стороны удаляемой детали невозможен, то пользуются обычным сверлом, высверливая точки сварки насквозь с удобной стороны, предварительно наметив центры керном.
Для разделения деталей по месту точечной сварки часто используется следующий прием: предварительно отрезается удаляемый участок так, чтобы осталась лишь полоса шириной 15…20 мм с точечной сваркой, которая затем отделяется клещами или кусачками.
Снятые с кузова детали – панели, а иногда и силовые элементы (стойки, лонжероны), очевидно, удобнее править отдельно от кузова в сборе. Целесообразность снятия элементов кузова определяется условием обеспечения необходимой прочности кузова после ремонта и общей трудоемкостью выполняемых ремонтных работ.