钣金修复在生产实际中的应用.doc

目 录 一. 钣金的定义 2二. 广义钣金的发展概况 4三. 钣金在生产实际中的应用10四. 汽车钣金工艺13五. 钣金修复过程中所涉及到的设备及工具21六. 新型的钣金修复工具及钣金发展趋势27七. 总结31八. 参考文献32一. 钣金的定义 钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义,根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为:钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如汽车车身）等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。 钣金有时也作扳金，这个词来源于英platemetal，一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形，形成所希望的形状和尺寸，并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件，比如生活中常用的烟囱，铁皮炉，还有汽车外壳都是板金件。 属板材加工就叫钣金加工。具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天园地方、漏斗形等，主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等，需要一定几何知识。 钣金件就是薄板五金件，也就是可以通过冲压、弯曲、拉伸等手段来加工的零件，一个大体的定义就是- 在加工过程中厚度不变的零件。 相对应的是铸造件、锻压件、机械加工零件等，比如说汽车的外面的铁壳就是钣金件，不锈钢做的一些橱具也是钣金件。 二.广义钣金的发展概况 冲压钣金行业是金属成形加工行业中重要的分行业，是机械制造业的基础行业，其发展程度反映一个国家的制造工艺技术的竞争力，其产品涉及航空航天业、汽车制造业、电子电器业、仪器仪表业、装备制造业等诸多方面，运用范围非常广泛。其中，汽车制造业是冲压钣金件的最大需求行业，轿车中的冲压钣金零件数占零件总数的75%以上；在汽车工业非常发达的日本，其汽车冲压件的销售额占冲压行业总销售额的68%。 几乎所有的金属都需要经过加工成一定形状后方能实现其应用，而冲压和钣金工艺是金属成形加工中重要的成形工艺，因此冲压钣金企业面对的客户几乎是所有需要中小型金属零部件的企业。 冲压钣金产品特别是精密冲压钣金产品的突出特点是：要求产品质量的一致性，即所有同型号产品质量高度一致，所有同型号产品实现完全互换；装配适合性，即所有零件必须达到与其他各种零件在装配方面的完美配合，特别是高精度机电设备的的精密零部件，要求的尺寸误差非常苛刻，如公司生产的复印机架(小平面)，其金属板面平整度误差范围要求在0.5毫米之内；生产的高效性，即与其他金属成形工艺如铸造、锻造等相比，冲压工艺在生产效率方面具有明显的优势。1、行业特点及竞争状况 近五年来，中国因逐渐成为了世界制造业中心和消费大国而备受关注，特别是汽车、通信电子和家用电器等行业的快速发展，使得金属冲压、钣金等零部件的需求迅速增长，不少跨国企业在将整机的制造转移至中国的同时，也将配套工厂转移至中国，对华配件的采购量也逐年快速增加，带动了国内相关行业的快速发展。在这种背景下，作为制造业基础行业之一的中国冲压钣金行业也获得了快速的发展。目前国内冲压钣金行业的突出的特点有以下几个方面：市场容量快速增长；企业数量多、规模小、行业集中度低；信息化程度和技术水平低；产品质量等级偏低。目前我国冲压钣金企业主要有以下几类：第一类是封闭的单一配套型企业，主要是为大型汽车整机制造厂商专业配套的冲压钣金企业或工厂，以外商投资企业为主，为整机产品配套生产零部件，这类企业的设备先进、易吸引高素质人才，具有较强的模具设计制造能力，产品种类多，但这类企业一般不参与目标整机厂之外的市场份额竞争，产能得不到充分利用，成本压力日渐加大。第二类是小规模冲压钣金企业，这些企业设备相对落后，模具开发能力弱或不具备模具开发能力，技术人才严重缺乏，产品质量等级低，主要为中小规模企业配套加工，随着专业化的冲压钣金零部件产品制造公司的成长，这类企业的目标客户将越来越局限于同区域内的对成本敏感但对产品品质要求不高的小规模企业。第三类是专业化的零部件制造公司，以规范的民营企业为主，这类企业的销售已经达到一定规模、设备先进、不断引进和培养高级人才（技术、管理、市场等）、具有自主的模具设计制造能力和生产工艺的改进、创新能力，具备成熟的产品质量保证体系，具备承接大规模订单的生产能力，能专门为客户定向开发制造具有个性化需求的高端产品，该类企业凭借着较强的产品开发能力、工艺设计能力、可靠的产品质量和较低的成本逐步扩大市场份额。目前国内该类企业数量不多，主要集中在汽车零部件制造领域，所占市场份额在10%以内。2、市场容量（1）金属冲压钣金部件的市场容量迅速扩大中国已经被公认正在成为世界制造大国和跨国企业的全球采购中心。汽车、摩托车、家用电器、通信电子等行业的迅速发展特别是汽车行业的快速发展带动了冲压钣金行业的快速增长，年均增长率达到20-30，金属冲压钣金成形零部件的消耗量不断增加。据中国锻压协会金属冲压委员会预计，在“十一五”期间，我国金属冲压钣金行业产值平均每年的递增速度在15%左右，市场总量巨大。（2）汽车行业是冲压钣金产品的最大用户，其快速增长促使冲压钣金行业快速增长 汽车工业是许多工业发达国家和新兴工业化国家的支柱产业。冲压钣金加工是汽车工业发展的基础，汽车中轿车的冲压钣金零件数占其零件总数的75%以上。在汽车工业较发达的日本，其汽车冲压钣金零部件的销售额占冲压钣金行业总销售额的68%以上。 进入二十一世纪，我国的汽车工业发展迅速（表5-2），2000年至2008年的平均年增长率为21%，目前已经成为世界第一大汽车消费国，第三大汽车生产国，第一大汽车潜在市场。虽然2008年中国汽车产量934.51万辆，年增长率降低至5.21%，但在2009年1月14日国务院通过了“汽车产业调整振兴规划”后，汽车的产销量开始快速回升，2009年1-6月，中国汽车产量599.08万辆，同比增长15.2%；销量609.88万辆，同比增长17.69%，销量已经连续六个月居世界第一。预计2009年全年汽车产量超过1100万辆，中国汽车工业的蓬勃发展，将带动零部件市场的快速发展。（3）家用电器、通信电子等行业的增长也是冲压钣金行业增长的重要原因家用电器、通信设备机箱、电脑机箱、复印机、传真机等电子设备金属零部件和通讯基础设施的机柜机架等部件，都属于冲压钣金产品。2006年2008年，中国电子制造业持续较快增长，分别实现销售收入4.75万亿元、5.6万亿元、6.3万亿元，同比增长23.7%、18%、12.5%，预计2009年将增长12%左右 工 业和信息化部（信息产业部）2006 -2008年电子信息产业经济运行公报）2009年初，工业和信息化部发放了3张3G牌照，中国新一代移动通信系统建设正式启动，据中国国际金融有限公司预测，2009年和2010年两年内预计完成3G投资2,800亿元左右，新的移动通信设备和终端市场前景看好。这些行业的增长客观上要求冲压钣金业的同步增长。 三. 钣金在生产实际中的应用在生产实际中钣金的应用也是无处不在。小到厨房的锅碗瓢盆，正在蓬勃发展的汽车工业。进入二十一世纪以来钣金已经发成为一个新兴行业。 数控化成为制造业板材成形设备的发展趋势，金属板材成形设备广泛应用于汽车、航空航天、电子、通信及家用电器领域中大量板壳零件的生产。随着现代工业生产朝着生产规模化、个性化、批量相对变小、型号变化快、周期紧、多型号共线生产、结构件大型化一体化方向的发展，传统的加工单一品种的钢性生产线已不适应形势的发展。鉴于自动控制理论、计算机技术、电子技术、信息技术、电机技术和流体传动技术的飞速发展及其在机械装备中的成功应用，促进了板材成形设备数控化的迅速普及和相应新产品的不断推出，具有高柔性和高效率的自动化冲压设备，是世界冲压技术及装备发展的主要潮流。因此，作为航天企业迫切需要了解数控金属板材成形设备的现状及发展，为航天企业的生存和发展奠定基础。钣金加工制造技术钣金加工是将金属材料、型材、管材等半成品，利用材料的可塑性，在不产生切削的情况下制成各种零件的加工技术。钣金制造加工技术是成形工艺与成时所用机床调和工艺装备（模具等）密切相关该技术的开发不仅提高钣金工艺技术水平，而且提高钣金成形变形量和提高钣金机械化自动化水平，减少手工劳动量。钣金制造加工技术的特点主要是由产品零件的结构和生产方式决定的。钣金加工制造技术主要有以下几方面的技术：1、塑性成形技术按照实现塑性的条件（组织、温度、应力状态等）分类，主要有3类塑性：细晶塑性、其它塑性。而在实际生产中应用最广泛的是细晶塑性，获得这种塑性除了要求材料具有等轴细晶组织和优异的热稳定性以外，还须满足两个条件：变形温度TTm(Tm为材料熔点温度，以绝对温度表示)；应变速率低。2、塑性成形/扩散连接组合工艺扩散连接的标准定义为：被连接的表面在不足以引起塑性变形的压力和低于被连接工件熔点的温度条件下，使接触面在形成或不形成液相状态下产生固定扩散而达到连接的方法。随着塑性成形/扩散连接组合工艺应用的发展，扩散连接的定义又扩展为大变形/有限扩散的连接方法。3、激光冲击技术激光冲击技术是一种将激光冲束以脉冲形式冲击金属表面形成一种平面波，穿过工件并同时使材料产生塑性变形的技术。4、液压成形技术以液压囊为弹性凹模（或凸模），以油为传压介质，使金属板材在凹模（或凸模）上成形和方法为液压成形技术。 四.汽车钣金工艺汽车车身表面操作的钣金修复一般要经过几个过程。首先，对送修车辆进行检查，确定其车身结构类型，然后根据受损部位的情况确定修复方式，最后，按要求对不同的部位安排合理的修理工艺。一、根据车身结构确定修理工艺1、车身校正固定，对于车身的拔拉索引校正，必须保证车身固定，否则在拉力作用下会产生整体位移，达不到索引校正的目的。2、车身校正程序l了解设备的性能及安全使用措施l对车身损伤作出分析判断，确定牵拉方案l初步校正基础的固定点l修正定位点，检查校正效果，按计划牵拉校正3、在进行牵拉校正之前，应对车身内部和外部进行如下保护l尽量取出内部部件，如座位，仪表台，车垫等l焊接时用隔热材料盖住玻璃，座位，仪表台等部件，以防烧毁拆除车身外面部件，并用棉布或保护带保护好车身，防止擦伤l油表面擦破，必须修好，防止锈蚀4车身前端损坏的修复l车身前端损坏主要是前端受碰撞（如追尾事故）形成的。损坏的部位包括前部的横梁一侧的挡泥板，侧梁以及另侧的前翼板等相关区域l整修前端要从前挡泥板一侧梁开始，首先，需要修复支撑结构件，选择需要更换部件的一侧先进行侧梁的牵拉5、车身后部损坏的修复l校正时，将夹钳或钩子接到后侧梁的后部，后地板或后顶盖，侧板后端部，一边牵拉，一边测量车身下面每一部份的尺寸，观察车身板的配合间隙来确定必要的修理程度l当后侧梁被严重碰撞，影响到后门框变形开关不畅时，但能靠牵拉侧梁来消除后顶盖侧板的应力。 二、根据车身表面损伤程度确定修理工艺1、凹凸表面的整修l小范围局部凸起的整形：用垫铁贴紧凸起的反面，手锤敲击凸起部位，使凸起部份被压缩到原来形状。操作时，要求捶击力量要轻巧，以每2次的频率连续冲击，并做到捶击点均匀分布l局部凹陷的整形：与凸起的修整不同的是，捶击点不在垫铁顶面上方，而是在铁皮的凸起部位。将垫铁贴紧最低处，用铁锤敲击附近凸起处即可l撬起凹陷，利用修平刀修整凹陷，车门表面某处有凹陷，将修平刀作垫铁用，采用捶击表面凸起部位的办法，可将凹陷修复2、表面收缩整形l金属板上变形部位的收缩用焊炬火焰将最凸或最凹点（伸张中心）加热无樱红色。加热大小与伸张程度有关加热后急速敲击红晕区域的周围，并逐渐向加热点的中心包围，便金属组织紧缩。敲击时，要用垫铁在部件背部，用木锤敲击，冷却后再用铁锤轻轻敲击整平如果收缩一点不能达到整平的目的，可用同样方法在该点周围适当位置进行多点收缩，但此时加热范围要小一些所有收缩点冷却之后，进行一次全面敲平，敲击力要轻三、根据锈蚀程度确定修理工艺车身表面锈蚀程度不同，其钣金修理方法也不相同1、表面漆层隆起是由于金属面生锈造成的，应将此处漆层清除干净，露出金属层，并用除锈剂清除铁锈，再按照喷漆要求处理，重新涂漆2、穿透性锈蚀，一般会使大面积的漆面隆起，此时，应将这部份生锈的金属全切除，经补焊一块金属块整修之后，再按喷漆要求处理，重新喷漆3、表面漆层被刮蹭是较常见的损伤，应将刮蹭部位附近的漆层用专门的砂纸打磨，直至显露金属，然后对金属面按喷漆要求处理，重新涂装3 ZK 施工流程：工件表面：龟裂、脱落、老化打磨2、除锈P800-127除锈水（切勿用于镀锌板上）化学洗锈，对重锈渍需先打磨后清洗、打磨干磨砂纸P180，机磨砂纸P180，水磨砂纸P320 4、除油P850-14除油剂（快干），P850-140除油剂（热天用）以清洁布浴湿除油剂擦抹于工作表面，并马上用另一清洁布抹干5、底漆磷化底漆P565-597，1份活化剂P275-61，1份喷涂一道于裸金属表面并马上喷中途底漆或：超快干环氧底漆565-895，4份固化剂P210-93819，1份喷涂2-3道，干燥后可以刮灰或喷中途底漆6、刮灰P551-1050/9988/6288原子灰（腻子）（不可使用于镀锌板表面）P551-1052万能腻子（可使用于镀锌板上）建议薄涂于彻底磨透之金属表面，ZK漆面或原厂烤漆表面，可溶性漆面建议脱漆再刮灰7、打磨干磨P180后细磨P280，机磨P280后，细磨P280 水磨P220后细P32（不适合裸金属表面）8、微填P083-60白色填眼灰，微填针眼，砂纸痕及刮痕，填补后表面建议干磨9、贴护根据喷涂需要进行小心，严谨的贴护，除油及除尘10、中涂标准工序：ZK高固含量厚膜底漆P565-510，1份ZK固化剂P210-938/9，1份ZK稀释剂P850-1492/3，0.5-1份喷涂2-3层，每层相隔5-15分钟，并喷上研磨指示图免磨工序：ZK超能免磨底P565-777，或ZK透明底漆P210-668，2份4 ZK固化剂P210-938/9，1份K稀释剂P850-1492/3，40% 喷涂2层，每层相隔5-10分钟11、打磨如面涂为单工序纯色漆，建议使用P600号水砂纸彻底打磨，如面涂为底色漆系列时，建议P800号水砂纸作彻底打磨（如有需要可用P083-60快干补土微填小沙眼）12、面涂前处理除水：气压清除车身藏水，贴护，更换贴护纸除油：除油剂除油，粘土，可使用P210-790Z快但不排除需抛光可能13、面漆水纯色面漆ZK单工序金属色漆P420一系列，2份P421系列，2份P210-938/9，1份P210-938/9，1份P80-1492/3，5-15% P850-1492/3，30-40% 喷涂2次单层，每层喷涂3次单层，每层相隔10-15分钟相隔10-15分钟烤干60C30分钟烤干60C30分钟风干C16风干20C16小时ZK双工序底色P422一系列银底色，1份纯底色，1份珍珠色，1份P850-1492/3，1份喷涂3次单层，每层相隔5-10分钟ZK三工序底色漆P422珍珠色，1份P850-1492/3，1份每次喷涂单层，不断检查颜色，每层相隔5-10分钟P422底色，1份5 P850-1492/3，1份喷涂2次单层，每层相隔5-10分钟工作表面：裸金属表面1、清洁2、打磨3、除油4、底漆5、刮灰6、打磨7、微填8、贴护9、中途10、打磨11、面涂前处理12、面漆13、打蜡14、打蜡：P1500号水砂纸磨平尘点，或小垂流的地方（如有需要）P971-399用打磨亮丽蜡399机械或手工打磨砂纸痕并抛光P971-9若有必要，用油蜡作最后，漆膜保护层（也可用机械打油蜡）。五. 钣金修复过程中所涉及到的设备及工具日常行车难免会遇到刮刮碰碰，这时就免不了对爱车进行钣喷修复，而钣金作业的质量直接影响到后续的喷涂作业，同时也会影响钢板的使用寿命，那么如何提升钣金作业质量呢?俗话说”工欲善其事必先利其器”,我们先来介绍一下4S店的钣金师傅们手中究竟握有哪些“利器” 手动工具a钣金锤 钣金用锤多种多样，不同的锤头、不同的材质应用各不相同，下面我们来一一列举。整平锤 外板整形的主力。锤头有圆有方，锤面平整略有弧度，用于整平外板。尖嘴锤 又叫“镐锤”、“鹤嘴锤”，一端锤头细长、呈鹤嘴状，用于精细修复外板上的小凸起。收缩锤 锤面呈锯齿状，敲到铁板上会留下细小的点痕，可有效控制整平过程中产生的金属延展。橡胶锤 橡胶制锤头，配合不同重量的锤头可用于金属外板及结构件的整形。木锤 轻质木质锤头，在外板整平时可有效抑制金属延展。垫铁 与各种钣金锤配合使用，在敲击时给钢板提供支撑。也可从背面对钢板进行整形。划针 可在金属板上划出“标记”。在修复筋线之前，先用划针做好标记，这样修复出的筋线就不会“跑偏”了。打板 用于修复筋线部位，修出来的筋线又直又板。直尺 看似普普通通的一把直尺，在钣金师傅的手中通过一“靠”一“比”就可以很轻松的判断出钢板表面是否平整。粗撬棍 利用杠杆原理，可在板件内部由内至外对凹陷进行大致整形。细撬棍 利用光学原理以及杠杆原理对车辆进行免伤漆修复，“小磕小碰”再也不用进行整套的钣金喷漆了。柔性锉 通过观察锉削痕迹，可以方便的检查出板件上的凸起部位，便于钣金师傅进行后续整平修复。动力工具气动砂带机 用于打磨边角处的旧漆层。角磨机 有电动和气动两种，功能相同，配合黑金刚磨片使用可以快速打磨板面旧漆层，而且不伤原车镀锌层。小型除漆除锈机 主要用于清除钢板上的锈蚀。气动胶枪 用于事故车修复后打胶密封、可以起到防腐、防水效果，配合不同开口形状的胶嘴，气动胶枪打出的胶的外观纹理可与原厂的密封胶大致相似。以上只是钣金师傅们常用工具中的几种，虽然每种工具单看起来平平常常，但到了钣金师傅们手中却可以发挥出超乎寻常的作用。六. 新型的钣金修复工具及钣金发展趋势随着中国汽车工业的迅猛发展，汽车保有量大幅增加，给汽车维修行业带来了极大的机遇与挑战。汽车维修中事故车维修成为各维修企业重要的利润增长点，一般维修企业事故车维修占总营业额的比重在30%40%，有些企业可达到50%60%。目前事故车维修在维修企业所占比重越来越大，但是在事故车维修中还存在大量的问题需要解决，才能跟得上发展的步伐。事故车维修后要求能够达到原厂的技术要求，这是事故车修复的最终要求。这就要求修复后能够保证原车的尺寸要求、车身强度和耐久性。而要达到这些要求就必须使用高精度的维修设备。一、趋势之一：电子化、高精度。以全自动车身电子测量设备为代表。车身修复时要求按照车身原有的尺寸进行恢复，尺寸的测量就需要使用测量工具和设备。钣金车身测量是三维尺寸的测量，不是简单的使用卷尺和钢板尺能够解决的，这就需要三维测量系统。早期的三维测量系统以机械式三维测量系统为主。机械式测量使用繁琐、效率低、精度差，已经逐步被淘汰。 随着电子技术和IT技术的发展，从20世纪90年代起开始出现车身电子测量设备，电子测量设备的出现使维修中测量的速度大幅提高、测量精度大幅改善，大大提高维修效率。2000年以后，车身电子测量设备的发展已经比较完善，中以全自动超声波车身电子测量设备为代表。它的主要特点是：测量精度高可以达到1mm以下；测量自动化，传感器安装在车身上的测量点以后，车身数据的变化可随时在计算机上监控；同时可进行多点测量，车身上12点的数据可同时测量出来，在修复中不但能显示测量数据，还可同时监控12点的数据变化，极大的改善了维修质量的控制，维修效率也大幅度提高。二、趋势之二：自动化。以电控液压集中控制车身校正仪为代表。车身校正仪是车身维修的基本设备，从20世纪50年代开始就有使用手动液压动力的简易校正设备，到20世纪90年代发展到气动液压为动力的车身校正设备到2000年后逐步发展到电动液压集中控制的车身校正设备。电动液压集中控制的设备出现使得车身校正仪的功能更大程度得到发挥。它的主要特点是：手控手柄可以随意操作平台、塔柱的举升和拉伸；电动液压动力平稳、强劲，在修复中可精确、有效地拉伸严重变形的车身；电动液压采用封闭工作系统，使用寿命长、故障率低。电动液压集中控制车身校正仪的出现使得车身修复的自动化程度大大提高，维修操作方便性大大改善，使得维修质量和效率相比采用常规车身校正设备有了很大进步。三、趋势之三：专业化。以大功率电阻点焊机为代表。车身的板件损坏后需要更换，新旧板件需要使用焊接来进行