项目二
钣金工具设备的保养与操作

项目描述

工欲善其事，必先利其器。工匠要想把他的工作做好，一定要先保养好工具使其状态良好，并熟练地掌握它。要想做好汽车车身钣金修复工作，就必须学会钣金工具设备的保养与操作。

知识链接

一、钣金手动工具

1.撞锤

如图2-0-1所示，其带有两个曲面，质量约为500g，用于校正内部面板、加强板以及弯曲的基础结构件部分。

2.平头锤

如图2-0-2所示，它主要用于修整具有较大的面板外形的区域。平头锤有两个圆形端面，一个端面直径为32mm，另一个端面直径为40mm。

3.修整锤（精修锤）

如图2-0-3所示，其锤尖主要用于敲击较小的高点以及进入空间受限的区域，锤子的另一端面为冠状面，可用来精修车身外板件部分。

4.橡胶锤和木锤

如图2-0-4所示，橡胶锤和木锤主要用于柔和地锤击薄钢板，这样不会破坏板件漆膜，也不会造成板件过多的延展，适合于损伤板件的粗修阶段。

5.垫铁

垫铁一般由合金钢制成，重量是一般锤子的两到三倍，因此在敲击时，其不会弹起。

垫铁像一个铁砧，它通常顶在锤敲击金属板的背面，用锤和垫铁一起作业使高起的部位下降，或使低凹部位上升。垫铁有高隆起、低隆起、凸缘等多种不同的形状，每种形状用于特定的凹陷形式和车身板面外形，如图2-0-5所示。

垫铁与面板外形的配合非常重要，假如在高隆起的面板上使用平面或低隆起的垫铁，结果将会增加凹陷。轨型垫铁也是一种常用的垫铁，它也有许多形状，如足尖式和足根式垫铁用于在狭窄部位进行敲击，而其平面直角边则用以矫正凸缘。

6.匙形铁

匙形铁不仅可以当作锤使用，还可以当作垫铁使用。它有许多种形状和尺寸（图2-0-6），可与不同的面板形状匹配。平直表面的匙形铁把敲打力分布在宽的接触面上，在修复皱折和隆起部位特别有用。当面板后面空间有限时，匙形铁可当作垫铁使用。敲击匙形铁与锤一起作业，可降低隆起，如图2-0-7所示。内边匙形铁可撬起低凹处，或与锤一起敲击来拉起凹陷。冲击锉匙形铁则有锯齿状的表面，用来拍打隆起或里边的皱折，使金属板回复到原来的形状。

7.撬镐

撬镐（图2-0-8）用作撬起凹点，具有不同的长度和形状，大多数撬镐具有U形末端把手。

撬镐可以用来升起门后顶侧板或其他密闭的车身部件上的凹点。撬镐通常较滑锤和拉杆好用，因为它不需要在钣金件上钻孔或焊接，不会损伤漆面。

8.车身锉

车身锉（图2-0-9）用于检查车身上的高低点，由锉刀把手、调节旋钮、可调节弧度锉刀三部分构成。可以根据板件的形状，通过调节旋钮，使锉刀的弧度与板件的形状匹配。在对损伤部位进行修整后，用车身锉可以磨去高点而显露出需要敲击的低点（高点发亮，低点发暗）。操作时要注意，不要大力使用车身锉，否则可能会锉薄金属板，钣金锉的作用不是锉平板件，锉去高点，而是检查车身上的高低点。

二、钣金气动工具

1.圆盘打磨机

金属板在修理之前一般都需要先清除油漆层。操作时一般采用圆盘打磨机（图2-0-10）来进行。经常使用的是砂轮直径为7in（1in=0.0254m）、转速至少为4000r/min的磨光机。

低速转动的磨光机可用来清除油漆，使用粒度为16~60号的砂轮。清除油漆时，最常用的砂轮粒度为16号。粒度为24号或36号的砂轮用来清除金属，而更高的粒度则用来消除锉平时留下的痕迹或对金属进行抛光。

垫块有两种类型：刚性垫块用来清除金属，而较柔软的垫块用来清除油漆或抛光。较柔软的垫块使砂轮能够随着金属表面的变化而发生滚动。

单独清除油漆时最好不要用砂纸类型的磨削方式，而应该使用尼龙砂轮盘（图2-0-11），这样既可以打磨掉漆层又不会伤害下层金属板。

砂轮具有两个功能：一个是抛光，如图2-0-12所示，用来清除油漆或整平填充物；另一个是横切割，如图2-0-13所示，用来清除金属。使用砂轮机时，只有最上端的部分和金属表面相接触，并且不要使压力过大。砂轮的背面与金属表面形成10°~20°的夹角。

2.砂带打磨机

砂带打磨机主要配合圆盘打磨机来打磨旧漆膜，因其带面较窄，可以对板件较深或狭窄的损伤区域进行旧漆膜打磨，如图2-0-14所示。砂带打磨机转速高，切削力较大，也可用于焊点或者毛刺的打磨。

3.气动切割锯

在车身板件切割作业中，一般建议使用短冲程锯来进行分离切割，即气动切割锯。短冲程锯的额定速度一般为9500~10000冲程/min，并且需要使用合适的锯条。由于其速度较高，存在锯条粉碎或锯齿变钝的风险，因此不建议将手持钢锯上使用的钢锯条用于气动切割锯上。

气动切割锯（图2-0-15）行程为6.5mm，主要用于车身薄钢板等材料的切割作业，可用于切割厚度≤1.6mm的钢板或厚度≤2mm的铝板，严禁用于高强度钢板的切割。

在气动锯条的选用上，钢板切割建议使用规格为24齿/in或32齿/in（1in=0.0254m）的锯条（图2-0-16）。32齿/in的锯条适合于厚度≤1mm的薄钢板的切割，24齿/in的锯条适合于厚度≥1mm的钢板的切割。18齿/in的锯条会导致过多的振动被传递到板件以及技术人员的手和手臂上，通常不用于钢板切割，而用于铝板切割。

4.气动钻

气动钻（图2-0-17）又称低速高扭矩钻，带有正反转调节开关，可实现正反转，主要用于钢板等多种材料的钻孔作业。

5.焊点去除钻

车身壳体中使用了超高强度钢，这些板件通过电阻点焊的形式连接。而在执行面板更换作业时，需要清除点焊熔核，这就需要焊点去除钻和特殊的钻头。推荐的点焊钻头带有三个槽形面，并且表面由碳化钨制成。在进行焊点去除作业时，务必确保转速不能超过800r/min，否则极易损坏钻头。

焊点去除钻（图2-0-18）可以配合G形卡夹来进行固定，以便在整个焊点清除过程中，施加稳定的压力，提高钻除效率，并且还可以通过调节钻孔深度以确保在钻孔时不损坏底板。

6.气动拉铆枪

图2-0-19所示为抽芯铆钉气动拉铆枪。该拉铆枪使用的铆钉直径为4.8~6.4mm，工作气压为0.45~0.65MPa，工作拉力可以达到16562N。

气动拉铆枪可用于钢板、铝板或者复合材料的连接，具有较大的拉力，可以配合多种尺寸铆钉进行铆接。

注意事项：

①使用前应检查气路、油路是否正常，气压是否在规定值内，导嘴型号是否与所用铆钉匹配。

②确保进气压力在0.45~0.65MPa，进气压力过小，会降低拉铆的拉力，增加工具的负荷，从而导致零部件的加速磨损或者损坏。

③工具开始工作前需从进空气口注入一两滴润滑油润滑内部密封件及气动马达，以保证工具工作时的性能和工作寿命。

三、外形修复机

外形修复机（图2-0-20）又称介子机、整形机，是汽车车身外板件专修设备，它通过将垫圈、三角垫片、螺钉等介子与板件焊接在一起，进行拉伸操作，从而很轻松地将凹陷区域拉出，同时还可以进行除去高点（热收缩）作业。

1.原理

外形修复机的电源电压是380V，通过内部的变压器转换成10V左右的直流电。主机上有两条输出电缆线，一条为焊枪电缆，另一条为搭铁电缆，在工作时两条电缆形成一个回路。把搭铁电缆连接到工件上，焊枪通过垫圈等介子把电流导通到面板的某一部分上，由于电流达到3500A左右，垫圈接触面板的部位产生巨大的电阻热，使温度上升且能够熔化钢铁，熔化的垫圈就焊接到面板上了。

2.组成

外形修复机包括主机、控制面板、搭铁夹、介子机焊枪以及各种配件等。

3.配件

外形修复机配件（图2-0-21）主要包括垫圈、钥匙垫片、三角垫片、蝶形簧（蛇形线）、精修极头、拉拔挂钩、缩火铜极、缩火碳棒等。

4.注意事项

1）焊接操作前，必须将焊接件焊接部位的油漆、油污清理干净，以确保工作件表面导电良好。

2）不能长时间作业，以免机器部件过热，有损机器。

3）清洁保养机器前，务必断开电源。

4）在进行焊接、起动或充电的任何一项操作期间，切记不要转动功能开关。

5）焊枪、焊条、焊头及其他焊接导体在焊接期间或焊接结束后会产生高温，注意防止烫伤。

6）不能在潮湿的环境中进行焊接操作。

7）更换焊接接头及耗材时必须关闭焊机电源。

8）不能焊接可燃物或装有油品的容器。

9）严格按说明书对机器进行保养及检修。

四、电阻点焊机

车身是由若干个冲压件通过不同的连接形式组装成的一个整体。根据板件的材质、强度、厚度等不同，可以选用电阻点焊、激光焊、气体保护焊、胶粘等形式来连接，而在整体式车身的焊接中，有90%~95%采用电阻点焊的形式连接。在售后维修中，建议采用原厂的方式进行焊接维修，即用电阻点焊机进行焊接修理，尤其是在修理高强度钢和超高强度钢的车身时，尤为重要。

1.基本组成

如图2-0-22所示，电阻点焊机的基本组成部分有主机、控制面板、焊枪、弹簧悬挂等。

2.工作原理

电阻点焊的工作过程分为三个阶段。

（1）预压阶段 电极臂在气泵的作用下，将焊件牢牢压住。此时，在电极头两端产生的压力达5kN。

（2）焊接阶段 焊接时间指的是电流流过焊件的时间。焊接时间并不是点焊形成的全部时间。电流穿过焊机遇到金属时产生大量的热量，从而使连接处熔化，形成点焊焊点（熔核）。

（3）保持阶段 保持（锻压时间）时间是指在释放焊头的压力之前让焊接点冷却的时间。此时间由电阻点焊机自动设置。

3.焊点检查

焊点的质量检查需要通过目视检查、尺寸检查、破坏性试验和非破坏性试验来完成。

（1）目视检查 在进行目视焊接检查时，需要在350~500lx的光照强度下，使用2~5倍的放大镜检查所有焊接接头，确保焊点无表2-0-1所示五种焊接缺陷。

（2）尺寸检查 焊点尺寸包括焊点直径（图2-0-23）和压痕深度（图2-0-24）这两个主要参数，其尺寸需要通过游标卡尺测得。

①焊点直径。原厂焊点直径为7.0~8.4mm，维修时应尽量恢复原厂工艺。

②压痕深度。压痕深度不超过单层板厚的20%。

4.焊点强度检查

（1）破坏性试验 对焊点进行剥离，通过台虎钳牢固地固定住剥离测试板件，并使用大力钳对板件进行撕裂测试，如图2-0-25所示，撕裂后在其中一个焊片上留有一个大于焊点直径的孔，另外一块焊件上有一个熔核。

焊点不正常断裂形式包括部分断裂（图2-0-26）和界面断裂（图2-0-27）。如果留下的孔过小或根本没有孔，说明焊点的焊接强度太低，质量不过关，需要重新调整焊接参数。

（2）非破坏性试验 在点焊完成后，可用錾子和锤子按图2-0-28所示的非破坏性试验方法检验焊接的质量。将錾子插入焊接的两层金属板之间（距离焊点7~10mm），并轻敲錾子的端部，直到在两层金属板之间形成3~4mm的间隙（当金属板厚度大于1mm时）。如果两层金属板的厚度不同，操作时两层金属板之间的间隙限制在1.5~2mm范围内。如果进一步凿开金属板，将会变成破坏性试验。检验完毕后，一定要将金属板上的变形处修好。

五、MAG焊

MAG焊指的是活性气体保护电弧焊，它采用CO ₂ 活性气体或活性气体CO ₂ 和惰性气体的混合气体作为焊接保护气，在车身上主要用来焊接钢板，所以也称作MAG钢焊。

1.基本组成

如图2-0-29所示，气体保护焊机的基本组成有气瓶（保护气体）、送丝机构、焊丝盘、焊枪、控制面板等。

2.焊机调试

焊接时，需要对下列参数进行调整（有些参数是可调的）：焊机输入电压、焊接电流、电弧电压、导电嘴与板件之间的距离、焊接角度、焊接方向、保护气体的流量、焊接速度和送丝速度。

（1）焊接电流 焊接电流的大小会影响母材的焊接熔深、焊丝熔化速度、电弧的稳定性、焊接溅出物的数量。

随着电流的增加，焊接熔深、剩余金属的高度和焊缝的宽度也会增大，如图2-0-30所示。

（2）导电嘴到工件距离 导电嘴到工件的距离（图2-0-31）应该是8~15mm。距离过大，从焊枪端部伸出的焊丝长度增加而产生预热，增加了焊丝熔化的速度，焊接熔深浅，保护气体所起的作用也会减小；如果导电嘴到工件的距离过小，热量易在板件集中，熔穿风险大，并且枪头易挡住焊缝，难以焊接。

（3）焊接方向和焊接角度 焊接方向分为正向焊接和逆向焊接两种。正向焊接（推焊）的熔深较小且焊缝较平；逆向焊接（拖焊）的熔深较大，并会产生大量的熔敷金属。MAG钢焊接这两种焊接方式都可以采用。

为了便于观察焊接熔池情况，焊枪会沿焊缝方向倾斜，焊枪的轴线与面板法线夹角就是焊接角度（图2-0-32），一般10°~15°为最佳。

（4）气体流量 如果气体流量太大，将会形成紊流而降低保护层的效果，同时也会造成大量气体浪费，不经济。如果流出的气体太少，焊接区域保护效果也会下降。一般应根据喷嘴和母材之间的距离、焊接电流、焊接速度及焊接环境来调整保护气体的流量。

建议的气体流量为10~15L/min。气体流量可直接从压力调节器的压力指示玻璃柱读出来，如图2-0-33所示；也可采用临时安装在焊枪喷嘴端的气体流量计测出来，如图2-0-34所示。

（5）送丝速度 如果送丝速度太慢，随着焊丝在熔池内熔化并熔敷在焊接部位，将听到啪嗒声；送丝速度太快将堵塞电弧，同时会产生更多飞溅。正常送丝速度会听到嘶嘶声，此时焊接熔点自动循环产生的频率为50~200次/s。

任务一 气动工具的保养

1.气动圆盘打磨机和砂带机的保养

1）首先要有一个正确的供气系统（空压机供气），保证供给工具的气源干燥，无杂质。这样，产品才能更久、更好地使用。

2）每次使用工具前后由工具进气口加注三四滴专用气动保养油以降低磨损，延长工具使用寿命。

3）通常一个月定期检查1次，保养工具，清除机体内的灰尘，及时更换磨损零件。

2.气动切割锯的保养

1）气压应该在0.65MPa左右，气压过大会加大机器内部配件的磨损，太小会影响工具使用时候的效率。

2）在气源上加装油水过滤器可有效控制压缩空气的水分，以防机器内部腐蚀。

3）选择合适的锯片，不超负荷作业。

4）驱动气缸里面的活塞、摇杆等往复运动构件是需要定期加气动保养油进行保养的。

5）将气动保养油直接加注到气动切割锯的进气接头处，加油4~6滴，如图2-1-1所示。

3.气动钻的保养

气动钻只有勤保养才能持久耐用。每次保养前都需要从气动钻的进气接头处注入2~5mL的气动保养油，按下启动开关，让其空转5~10s时间。

4.焊点去除钻的保养

1）接入稳定的供气系统，保证压力在0.6~0.8MPa，并且气源干燥、无杂质。

2）每次使用工具前后由工具进气口加注3~5滴专用气动保养油，如图2-1-2所示，并空载工作一会儿，可降低磨损，延长工具使用寿命。

3）通常三个月定期检查1次，清除机体内的铁屑，及时更换磨损零件。

5.气动拉铆枪的保养

1）工具每拉铆工作1000根铆钉，拧开外套筒清理铝屑（用气枪吹干净），并检查导嘴是否有松动（如松动需拧紧）。

2）工具每拉铆工作3000根铆钉，拧开外套筒后拧下卡爪套筒，清理内部铝屑，并涂抹适量耐高温润滑脂。清理收集桶内的消声器，以保证空气最大流通。

3）工具每拉铆工作8000根铆钉打开本体堵头，加入适量液压油并拧紧。

4）拉铆枪不用时清理干净外套筒、卡爪套、拉铆主轴、收集桶及后盖滑套内的铝屑，并在卡爪套内涂适量耐高温润滑脂，外套筒、拉铆主轴、气缸螺栓处涂防锈油，保存在干燥的环境里。

任务二 介子机的调整与应用

1.介子机的模式选择

介子机的模式（图2-2-1）有三种：单面点焊、热收缩、焊接垫片拉伸修复。可以通过旋转模式选择按钮对这三种功能模式进行切换，切换时，绿灯亮起即为选择该处的功能模式。

2.介子机参数选择与调整

1）当选择单面点焊功能模式时，如图2-2-2所示，可以通过旋转时间和功率调整旋钮进行单面点焊的焊接强度调整。

2）当选择焊接垫片拉伸修复功能模式时，如图2-2-3所示，可以通过旋转时间和功率调整旋钮进行焊接垫片的焊接强度调整。

3）当选择热收缩功能模式时，如图2-2-4所示，仅可调整功率调整旋钮，焊接时间由人工控制。

3.应用

1）单面点焊模式。如图2-2-5所示，对连接强度要求不高的双层钢板区域，可以采用单面点焊方式连接，但目前此种模式在车身维修中应用较少。

2）热收缩模式。对板件高点区域或者强度弱化区域进行缩火作业，有碳棒缩火和铜棒缩火两种。碳棒缩火又称为大面积缩火，热量在碳棒上产生后传导至钢板，可以持续对较大面积进行缩火，操作时需轻按碳棒倾斜45°由外向内画直径为20mm的螺旋，如图2-2-6所示。铜棒缩火又称为单点缩火（多次单点缩火也可以进行大面积缩火），热量直接产生在钢板上，可以对单个凸点进行缩火，操作时铜棒垂直钢板下压至钢板凹陷，如图2-2-7所示，待钢板产生热量后继续保持压力，并用气枪对钢板冷却。

3）焊接垫片拉伸修复模式。可对板件凹陷区域焊接弹簧垫片（图2-2-8）、焊接垫圈（图2-2-9）、焊接三角片（图2-2-10）等介子，实现拉拔修复功能。

任务三 点焊机的调整与焊点检查

1.焊接材料模式选择

按下焊接材料模式选择按钮，选择合适的焊接材料。通过不同的选择，可以组合出七种不同的材料模式。如图2-3-1所示，选择的材料为两层高强度镀锌钢板。

2.材料焊接厚度调整

根据提供材料板厚，按下材料焊接厚度选择按钮正确调整对应厚度，如图2-3-2所示。

3.焊接功率调整

可以在设定材料焊接厚度后，在设备默认的焊接功率基础上进行微调，如图2-3-3所示。

4.点焊压力调整

调试正确的供气压力，保证点焊时的供气压力在0.6MPa以上，如图2-3-4所示。

5.焊点外观检查

观察焊点外观是否有缺陷。建议在光照强度250lx以上的环境下，使用2~5倍的放大镜检查所有焊点，如图2-3-5所示。检查焊点外观是否存在表面裂缝、表面气孔、表面喷溅、面板过热、焊点变形等常见外观缺陷。

6.焊点尺寸检查

测量焊点尺寸是否符合规定要求。使用游标卡尺测量所有焊点的直径和压痕深度，确保符合原厂尺寸要求，如图2-3-6所示。

7.破坏性测试

选择相邻的第二个焊点进行破坏性测试，在一层钢板上应留下一个孔，孔的直径应不小于4mm，如图2-3-7所示。

任务四 MAG焊机调试与塞焊焊接

1.调整至手动焊接模式

旋转图2-4-1所示按钮至关闭状态，将焊机调整至手动焊接模式。

2.调整气体流量

1）打开气瓶阀门（逆时针旋转为打开，顺时针旋转为关闭），如图2-4-2所示。

2）打开气压调节器，调整气体流量，建议气体流量设定在10~15L/min，如图2-4-3所示。

3.调试焊接电流

根据板厚，选择合适的焊接电流进行试焊，如图2-4-4所示。试焊时，出现熔穿现象，说明电流过大，应调小焊接电流；试焊时，焊点高度过高熔深不足，说明电流过小，应调大焊接电流。

4.调试出丝速度

根据焊接电流大小，选择合适的出丝速度，如图2-4-5所示。焊接电流越大，出丝速度应越快。如焊接时出现过多的火花飞溅，则说明出丝速度过快；如焊接时出现耀眼的白光，则说明出丝速度过慢。

5.塞焊板件固定

1）对板件进行清洁，如图2-4-6所示，确保焊接板件无锈蚀、无油漆、无油污。

2）消除上下层钢板间的空隙。

3）对板件进行定位夹持，确保焊件牢牢夹紧，如图2-4-7所示。

6.塞焊操作与质量检测

对5mm和8mm孔进行塞焊，塞焊时为了降低热影响，需要进行错位交叉焊接，如图2-4-8所示。焊接完毕后，应对焊点焊接质量进行检查，正面应无飞溅、无气孔、无未填满、无失圆；5mm孔的焊点直径应在6~9mm，8mm孔的焊点直径应在9~13mm；焊点的高度应小于2mm；焊点背面应有背透。

7.4S管理

收拾设备工具，打扫工位，如图2-4-9所示。整个操作过程禁止出现任何安全问题。