Илья Мельников
Выправление формы, выколотка и рихтовка
Технология ремонта кузова
Выправление формы кузова
Как известно, детали кузова изготавливаются из листового металла методом штамповки.
С помощью пресса листу металла придается нужная форма. При этом в самом материале под воздействием пресса создаются растяжения и сжатия, что приводит к относительному перемещению частиц металла. В металле возникают напряжения, удерживающие форму штампованной детали.
Наружные штампованные детали кузова автомобиля обычно имеют выпуклую форму.
В результате удара выпуклая поверхность сжимается, выравнивается, затем становится вогнутой и, если удар очень сильный, металл вытягивается. Вокруг деформированной зоны создается граничный пояс, в этом месте металл подвергся наибольшей вытяжке, так как в момент сжатия он являлся своего рода шарниром, на который действовали усилия сжатия. Этот ограничительный пояс иногда образует резко выраженную кромку или складку и мешает восстановлению формы металла, так как является зоной возникновения максимальных внутренних напряжений.
Изменение напряжений в металле может происходить не по всей панели, а лишь в зоне удара.
Во многих случаях форма панели восстанавливается после разгрузки точек утяжки кромки, ограничивающей зону деформации. Перед выполнением работ в зоне утяжки металла шабером снимают краску и противошумную мастику, освобождают места утяжек, а затем начинают восстановление формы детали. Если вмятина обширная, но неглубокая, ее выправляют нанесением удара по вершине вмятины. Если вмятина более глубокая, то ее выправляют постепенно, начиная от края, при этом под выправляемую поверхность на границе вмятины подставляют наковаленку соответствующей формы. Если в деформированной зоне находятся более жесткие сечения (детали жесткости, подкладки, стойки), ремонтировать начинают в первую очередь эти детали, так как они обладают большим сопротивлением деформации и затрудняют восстановление формы листовых деталей.
С помощью пресса листу металла придается нужная форма. При этом в самом материале под воздействием пресса создаются растяжения и сжатия, что приводит к относительному перемещению частиц металла. В металле возникают напряжения, удерживающие форму штампованной детали.
Наружные штампованные детали кузова автомобиля обычно имеют выпуклую форму.
В результате удара выпуклая поверхность сжимается, выравнивается, затем становится вогнутой и, если удар очень сильный, металл вытягивается. Вокруг деформированной зоны создается граничный пояс, в этом месте металл подвергся наибольшей вытяжке, так как в момент сжатия он являлся своего рода шарниром, на который действовали усилия сжатия. Этот ограничительный пояс иногда образует резко выраженную кромку или складку и мешает восстановлению формы металла, так как является зоной возникновения максимальных внутренних напряжений.
Изменение напряжений в металле может происходить не по всей панели, а лишь в зоне удара.
Во многих случаях форма панели восстанавливается после разгрузки точек утяжки кромки, ограничивающей зону деформации. Перед выполнением работ в зоне утяжки металла шабером снимают краску и противошумную мастику, освобождают места утяжек, а затем начинают восстановление формы детали. Если вмятина обширная, но неглубокая, ее выправляют нанесением удара по вершине вмятины. Если вмятина более глубокая, то ее выправляют постепенно, начиная от края, при этом под выправляемую поверхность на границе вмятины подставляют наковаленку соответствующей формы. Если в деформированной зоне находятся более жесткие сечения (детали жесткости, подкладки, стойки), ремонтировать начинают в первую очередь эти детали, так как они обладают большим сопротивлением деформации и затрудняют восстановление формы листовых деталей.
Выколотка и выравнивание
Это именно то, за что опытным мастерам платят немалые деньги.
Восстановление формы включает в себя две основные операции: выколотку и выравнивание или рихтовку.
Выколотка – это предварительное, черновое придание первоначальной конфигурации поврежденной детали.
Различие полученной формы с ее первоначальной устраняется выравниваем, или рихтовкой.
Выколотку производят либо давлением, либо молотком, начиная с более жестких деталей от граничной кромки в направлении центра вмятины. Усилие прилагают в направлении, противоположном тому, в котором произошла деформация.
Выколотку можно начать и выдавливанием с помощью домкрата или рычага, следя за тем, чтобы создаваемое усилие не вызвало деформации в точках опоры. Операцию продолжают с помощью молотка и ручной опорной наковаленки.
Профиль наковаленок, применяемых для выколотки, выбирают похожим на профиль детали перед деформацией.
Ударные инструменты, применяемые при выколотке, не должны вызывать удлинение листа, нельзя применять ударные стальные инструменты, нанося удары по листу на наковаленке.
Лучше всего применять деревянные киянки. Они обладают значительной опорной поверхностью и не оставляют следов на обработанной поверхности металла.
Выколотка деревянными киянками имеет еще одно преимущество – она не вызывает никакого удлинения, так как дерево киянок недостаточно твердое, чтобы вызвать утончение металла. Выколотка киянкой, находящейся в хорошем состоянии, может даже обеспечить предварительное выравнивание высокого качества.
В качестве киянок применяют и стальные молотки, в бойке которых находится резина. Они более надежны, чем деревянные киянки.
После выколотки форма детали должна повторять первоначальную форму детали. Оценка качества восстановленной формы детали осуществляется сравнением с формой недеформированной детали.
В некоторых случаях выколотку производят непосредственно на автомобиле, особенно в случае ремонта несъемной детали.
Это значительно затрудняет работу, поэтому, если элемент съемный, его легче снять и выполнить работу на верстаке.
Такими деталями являются двери, капоты и крылья некоторых автомобилей.
Особым инструментом являются рифленые кувалды, рабочая поверхность которых напоминает поверхность напильника. Эти кувалды в меньшей степени вытягивают металл, так как профиль рифлений создает сжатие металла.
Несколько слов о ручном инструменте. Это самое ценное для мастера. Это поддержки, осадки, молотки и т. д. Ручной инструмент поставляются обычно в наборе. Надо отметить, что содержимое набора – плод долгих трудов, поскольку приспособления, в него входящие, на все случаи. Сделать универсальной кривизну рабочих поверхностей инструмента сложно. Это под силу только крупным фирмам, способным затратить на создание инструмента значительные средства, а случайные поделки никого полностью не удовлетворят. Сегодня за хороший комплект жестянщика надо уплатить от 600 у. е.
Мастера собирают наборы годами.
Восстановление формы включает в себя две основные операции: выколотку и выравнивание или рихтовку.
Выколотка – это предварительное, черновое придание первоначальной конфигурации поврежденной детали.
Различие полученной формы с ее первоначальной устраняется выравниваем, или рихтовкой.
Выколотку производят либо давлением, либо молотком, начиная с более жестких деталей от граничной кромки в направлении центра вмятины. Усилие прилагают в направлении, противоположном тому, в котором произошла деформация.
Выколотку можно начать и выдавливанием с помощью домкрата или рычага, следя за тем, чтобы создаваемое усилие не вызвало деформации в точках опоры. Операцию продолжают с помощью молотка и ручной опорной наковаленки.
Профиль наковаленок, применяемых для выколотки, выбирают похожим на профиль детали перед деформацией.
Ударные инструменты, применяемые при выколотке, не должны вызывать удлинение листа, нельзя применять ударные стальные инструменты, нанося удары по листу на наковаленке.
Лучше всего применять деревянные киянки. Они обладают значительной опорной поверхностью и не оставляют следов на обработанной поверхности металла.
Выколотка деревянными киянками имеет еще одно преимущество – она не вызывает никакого удлинения, так как дерево киянок недостаточно твердое, чтобы вызвать утончение металла. Выколотка киянкой, находящейся в хорошем состоянии, может даже обеспечить предварительное выравнивание высокого качества.
В качестве киянок применяют и стальные молотки, в бойке которых находится резина. Они более надежны, чем деревянные киянки.
После выколотки форма детали должна повторять первоначальную форму детали. Оценка качества восстановленной формы детали осуществляется сравнением с формой недеформированной детали.
В некоторых случаях выколотку производят непосредственно на автомобиле, особенно в случае ремонта несъемной детали.
Это значительно затрудняет работу, поэтому, если элемент съемный, его легче снять и выполнить работу на верстаке.
Такими деталями являются двери, капоты и крылья некоторых автомобилей.
Особым инструментом являются рифленые кувалды, рабочая поверхность которых напоминает поверхность напильника. Эти кувалды в меньшей степени вытягивают металл, так как профиль рифлений создает сжатие металла.
Несколько слов о ручном инструменте. Это самое ценное для мастера. Это поддержки, осадки, молотки и т. д. Ручной инструмент поставляются обычно в наборе. Надо отметить, что содержимое набора – плод долгих трудов, поскольку приспособления, в него входящие, на все случаи. Сделать универсальной кривизну рабочих поверхностей инструмента сложно. Это под силу только крупным фирмам, способным затратить на создание инструмента значительные средства, а случайные поделки никого полностью не удовлетворят. Сегодня за хороший комплект жестянщика надо уплатить от 600 у. е.
Мастера собирают наборы годами.
Рихтовка
Рихтовка заключается в устранении неровностей поверхности до такой степени, когда состояние ее становится почти таким же, как после штамповки. От качества рихтовки зависит и качество последующей покраски, а также количество шпатлевки, которое придется наложить на поверхность для окончательного ее выравнивания.
В процессе рихтовки возникает наклеп, который вызывает упрочнение листа.
Рихтовка – последняя операция обработки кузовных деталей. Так как операция является отделочной, ее необходимо выполнять тщательно, для чего часто требуется много времени.
Рихтуют ударами молотка по листу, который опирают на наковальню. Используемая для рихтовки наковальня должна обладать достаточной массой, чтобы поглощать удар, и иметь форму, схожую с формой рихтуемой части детали. Рабочая поверхность наковальни должна быть гладкой, чтобы не оставлять следов на поверхности листа.
При рихтовке применяются рихтовочные молотки, называемые также гладилками, и молотки-кувалды. Молотки изготовляют из сталей, причем их бойки закаливают и полируют.
Утончение листа, вызываемое обработкой молотком, происходит тем быстрее, чем сильнее наносимые удары. Так как объем металла остается постоянным, то его утонение сопровождается удлинением, которому препятствует металл необработанных молотком участков. В результате блокирования этой деформации происходит выпучивание поверхности листовой детали.
Наилучшая техника – это частые легкие удары. По возможности они должны быть точно направленными и одинаковые по силе.
При рихтовке сильными разрозненными ударами инструменты оставляют на поверхности металла следы и чрезмерно растягивают и истончают лист.
Если на рихтуемой детали есть складка, то рихтовку начинают с выправления этой складки до окончательной формы, а затем рихтуют остальную часть детали.
Качество выполненной рихтовки оценивается визуально и ощупыванием поверхности ладонью руки. Визуально наиболее легко контролируются выпуклые или вогнутые поверхности путем просмотра их под углом или сбоку. Для контроля плоских поверхностей применяют линейки.
При ощупывании малейшая неровность ощущается ладонью руки. После рихтовки возможно образование двух видов дефектов поверхности:
● на выпуклом участке небольшой листовой панели образуется впадина, которую нельзя устранить выдавливанием;
● на обширном участке листовой панели образуется пузырь, который при нажатии на его выпуклую сторону попеременно перемещается то на одну, то на другую сторону листа.
Если участок листовой панели небольшой, то дефект не выжимается. Если участок листовой панели достаточно обширный, то выпуклая часть панели, называемая пузырем, перемещается и образует на другой стороне листа выпуклость, при этом возникает характерный шум (хлопок металла).
Как устранить такой дефект? Вначале необходимо определить по возможности границы пузыря и отметить мелом. Далее следует устранить удлинение металла.
Впадины можно устранить таким образом: произвести рихтовку в глубь двух небольших секторов с каждой стороны листа. При этом удары наносятся по возможности в центр впадины, а затем перемещаются к периферии с постепенным уменьшением силы удара.
В случае, если на поверхности панели обнаружен пузырь, необходимо стянуть металл.
Это можно выполнить только путем утолщения металла. Однако пластичность мягкой стали при комнатной температуре недостаточно высокая, в то же время металл, нагретый до достаточно высокой температуры (для мягкой стали это 800°С), становится пластичным и легко деформируется. При этом нет необходимости нагревать весь пузырь, достаточно выбрать для этого несколько подходящих точек.
Более удобным источником нагрева является кислородно-ацетиленовая горелка.
Операция заключается в устранении дефекта путем использования процессов расширения и усадки металла, возникающих при нагреве, и последующего охлаждения. Местные нагревы получили названия усадочных точек или усадочных нагревов.
Механизм процесса заключается в следующем.
При нагреве точки металла узким пламенем кислородно-ацетиленовой горелки небольшой круг металла быстро разогревается докрасна. Но прежде чем металл станет красным, он начинает расширяться и расширение может вызвать образование выпуклости. Как только металл нагреется докрасна, его пластичность резко возрастет. Под действием пружинящего эффекта окружающего не нагретого докрасна металла происходит усадка разогретой докрасна части металла. Так как расширению металла препятствует менее нагретый окружающий металл, то увеличение его объема происходит за счет утолщения. Как только металл разогреется докрасна, горелка отводится и начинается охлаждение: нагретый круг металла становится темно-красным, затем черным и продолжает далее охлаждаться.
При охлаждении металл сжимается, его объем уменьшается, но удерживается расположенным вокруг металлом, длина и ширина которого не изменялась. Необходимо, чтобы дополнительное утолщение, полученное при растяжении металла, было восстановлено после охлаждения. Но так как металл имеет температуру, не соответствующую максимальной пластичности, то, сжимаясь, он поглощает небольшую часть удлинения окружающего металла.
Для того, чтобы обеспечить нужную усадку, применяют следующие методы:
● уменьшают скорость распространения теплоты путем создания кольца вокруг нагретой части металла из мокрой ветоши;
● оказывают противодействие деформации путем нажатия на металл ручкой молотка или другим предметом около нагретой точки;
● выстукивают точки границы металла, нагретого докрасна, а затем и самой нагретой точки киянкой или рихтовочным молотком.
Последний способ – самый распространенный. Наибольшее применение имеет последний способ.
Рассмотрим порядок выполнения технологических операций рихтовки различными способами.
При рихтовке нагреванием и выстукиванием горелку быстро подводят к центру пузыря, прогревают его и горелку отводят, когда разогретое докрасна пятно достигнет диаметра, равного максимум 12 мм. При нагреве металл не должен расплавиться. Если нагретое пятно будет большего диаметра, это вызовет гораздо большую усадку, чем надо. Если работа выполняется в одиночку, то горелку откладывают, под лист (почти под дефект) помещают наковаленку. Быстро выстукивают не покрасневший металл вокруг нагретой точки, а затем и нагретую точку, пока металл еще остается темно-красным.
Обработку предпочтительнее вести деревянной киянкой. При рихтовке молотком-гладилкой сила удара должна быть небольшой, чтобы не создать растяжения металла вместо усаживания.
Если пузырь небольшой, то достаточно провести обработку одной точки.
Работу можно считать завершенной только тогда, когда металл остынет до температуры окружающей среды. Только после полного охлаждения можно реально оценить результат. Для ускорения охлаждения применяют мокрую ветошь или пропитанную водой губку. Если необходимы дополнительные точечные нагревы, то их делают не более двух-трех между каждым охлаждением. Их располагают вокруг центральной точки.
После охлаждения нагретого листа проводят легкую рихтовку прогретого сектора, чтобы выровнять поверхность металла, которая имела до этого деформацию.
В процессе рихтовки возникает наклеп, который вызывает упрочнение листа.
Рихтовка – последняя операция обработки кузовных деталей. Так как операция является отделочной, ее необходимо выполнять тщательно, для чего часто требуется много времени.
Рихтуют ударами молотка по листу, который опирают на наковальню. Используемая для рихтовки наковальня должна обладать достаточной массой, чтобы поглощать удар, и иметь форму, схожую с формой рихтуемой части детали. Рабочая поверхность наковальни должна быть гладкой, чтобы не оставлять следов на поверхности листа.
При рихтовке применяются рихтовочные молотки, называемые также гладилками, и молотки-кувалды. Молотки изготовляют из сталей, причем их бойки закаливают и полируют.
Утончение листа, вызываемое обработкой молотком, происходит тем быстрее, чем сильнее наносимые удары. Так как объем металла остается постоянным, то его утонение сопровождается удлинением, которому препятствует металл необработанных молотком участков. В результате блокирования этой деформации происходит выпучивание поверхности листовой детали.
Наилучшая техника – это частые легкие удары. По возможности они должны быть точно направленными и одинаковые по силе.
При рихтовке сильными разрозненными ударами инструменты оставляют на поверхности металла следы и чрезмерно растягивают и истончают лист.
Если на рихтуемой детали есть складка, то рихтовку начинают с выправления этой складки до окончательной формы, а затем рихтуют остальную часть детали.
Качество выполненной рихтовки оценивается визуально и ощупыванием поверхности ладонью руки. Визуально наиболее легко контролируются выпуклые или вогнутые поверхности путем просмотра их под углом или сбоку. Для контроля плоских поверхностей применяют линейки.
При ощупывании малейшая неровность ощущается ладонью руки. После рихтовки возможно образование двух видов дефектов поверхности:
● на выпуклом участке небольшой листовой панели образуется впадина, которую нельзя устранить выдавливанием;
● на обширном участке листовой панели образуется пузырь, который при нажатии на его выпуклую сторону попеременно перемещается то на одну, то на другую сторону листа.
Если участок листовой панели небольшой, то дефект не выжимается. Если участок листовой панели достаточно обширный, то выпуклая часть панели, называемая пузырем, перемещается и образует на другой стороне листа выпуклость, при этом возникает характерный шум (хлопок металла).
Как устранить такой дефект? Вначале необходимо определить по возможности границы пузыря и отметить мелом. Далее следует устранить удлинение металла.
Впадины можно устранить таким образом: произвести рихтовку в глубь двух небольших секторов с каждой стороны листа. При этом удары наносятся по возможности в центр впадины, а затем перемещаются к периферии с постепенным уменьшением силы удара.
В случае, если на поверхности панели обнаружен пузырь, необходимо стянуть металл.
Это можно выполнить только путем утолщения металла. Однако пластичность мягкой стали при комнатной температуре недостаточно высокая, в то же время металл, нагретый до достаточно высокой температуры (для мягкой стали это 800°С), становится пластичным и легко деформируется. При этом нет необходимости нагревать весь пузырь, достаточно выбрать для этого несколько подходящих точек.
Более удобным источником нагрева является кислородно-ацетиленовая горелка.
Операция заключается в устранении дефекта путем использования процессов расширения и усадки металла, возникающих при нагреве, и последующего охлаждения. Местные нагревы получили названия усадочных точек или усадочных нагревов.
Механизм процесса заключается в следующем.
При нагреве точки металла узким пламенем кислородно-ацетиленовой горелки небольшой круг металла быстро разогревается докрасна. Но прежде чем металл станет красным, он начинает расширяться и расширение может вызвать образование выпуклости. Как только металл нагреется докрасна, его пластичность резко возрастет. Под действием пружинящего эффекта окружающего не нагретого докрасна металла происходит усадка разогретой докрасна части металла. Так как расширению металла препятствует менее нагретый окружающий металл, то увеличение его объема происходит за счет утолщения. Как только металл разогреется докрасна, горелка отводится и начинается охлаждение: нагретый круг металла становится темно-красным, затем черным и продолжает далее охлаждаться.
При охлаждении металл сжимается, его объем уменьшается, но удерживается расположенным вокруг металлом, длина и ширина которого не изменялась. Необходимо, чтобы дополнительное утолщение, полученное при растяжении металла, было восстановлено после охлаждения. Но так как металл имеет температуру, не соответствующую максимальной пластичности, то, сжимаясь, он поглощает небольшую часть удлинения окружающего металла.
Для того, чтобы обеспечить нужную усадку, применяют следующие методы:
● уменьшают скорость распространения теплоты путем создания кольца вокруг нагретой части металла из мокрой ветоши;
● оказывают противодействие деформации путем нажатия на металл ручкой молотка или другим предметом около нагретой точки;
● выстукивают точки границы металла, нагретого докрасна, а затем и самой нагретой точки киянкой или рихтовочным молотком.
Последний способ – самый распространенный. Наибольшее применение имеет последний способ.
Рассмотрим порядок выполнения технологических операций рихтовки различными способами.
При рихтовке нагреванием и выстукиванием горелку быстро подводят к центру пузыря, прогревают его и горелку отводят, когда разогретое докрасна пятно достигнет диаметра, равного максимум 12 мм. При нагреве металл не должен расплавиться. Если нагретое пятно будет большего диаметра, это вызовет гораздо большую усадку, чем надо. Если работа выполняется в одиночку, то горелку откладывают, под лист (почти под дефект) помещают наковаленку. Быстро выстукивают не покрасневший металл вокруг нагретой точки, а затем и нагретую точку, пока металл еще остается темно-красным.
Обработку предпочтительнее вести деревянной киянкой. При рихтовке молотком-гладилкой сила удара должна быть небольшой, чтобы не создать растяжения металла вместо усаживания.
Если пузырь небольшой, то достаточно провести обработку одной точки.
Работу можно считать завершенной только тогда, когда металл остынет до температуры окружающей среды. Только после полного охлаждения можно реально оценить результат. Для ускорения охлаждения применяют мокрую ветошь или пропитанную водой губку. Если необходимы дополнительные точечные нагревы, то их делают не более двух-трех между каждым охлаждением. Их располагают вокруг центральной точки.
После охлаждения нагретого листа проводят легкую рихтовку прогретого сектора, чтобы выровнять поверхность металла, которая имела до этого деформацию.
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента