Прямая шайба для ремонта кузова автомобиля

Полезная модель относится к правке, восстановлению формы или устранению местных деформаций на листовом металле или изделий из него, в частности к правке кузовов или их частей транспортных средств с помощью шайб, которые привариваются к вмятинам на панельных кузовах автомобилей после столкновения для выравнивания поверхности кузова под действием тянущего усилия. Данное приспособление позволяет восстанавливать геометрию деформированной поверхности в труднодоступных места и восстанавливать протяженные и площадные деформации за одну операцию вытягивания.
Устранение серьезных повреждений, например, глубоких продольных вмятин, требует применения дополнительных расходных изделий. В их комплект входят ремонтные шайбы различной формы, волнистая проволока, штыри и т.п. Расходники распределяют и приваривают по площади вмятины, а затем, зацепив пуллером, рычажным домкратом, обратным молотком с насадкой "гребенка", либо иным подобным механизмом производят вытяжку. Надежность крепления шайб к поверхности вмятины позволяет создавать вытягивающие усилия, превышающие 100 кг на точку, при этом сам металл повреждается в минимальной степени. Одним из видов повреждений кузовных элементов автомобиля являются линейные протяженные вмятины и площадные вмятины.
Вышеуказанные шайбы привариваются вдоль вмятины специальным аппаратом односторонней точечной контактной сварки, так называемым, споттером (Spotter), от английского слова «spot» - точка. Далее в отверстия шайб продевается штырь (монтировка) и за него цепляется захват и происходит вытяжка вмятины под действием тянущего усилия.
Система круглых шайб имеет несколько недостатков, главным образом из-за кольцевой формы устройства. Если существует удлиненная узкая вмятина, необходимо приварить несколько круглых шайб бок о бок по длине вмятины и вытягивать каждую отдельно, по одной за раз. Это часто приводит к неравномерному удалению вмятины. В идеале шайбы привариваются лицом к лицу в вытянутой вмятине, где стержень можно пропустить через все шайбы и потянуть одновременно. Сначала удаляется самая глубокая область вмятины, которая в конечном итоге совмещается с остальной частью. Это приводит к более равномерному распределению усилия и более гладкому конечному результату. Если существует небольшая узкая вмятина, закругленный край шайбы часто не будет прилегать заподлицо на дне этой вмятины из-за диаметра края шайбы. После того, как вмятины были уменьшены, иногда бывает трудно удалить круглые шайбы с внешней стороны автомобиля. Если сварной шов не выполняется непосредственно рядом с зоной шайбы, на которую действует тянущее усилие, выравнивание тяги не будет прямым. Это создает неравномерную нагрузку на сварной шов, которая фактически смещает его в сторону. Поэтому для преодоления этой проблемы часто делается слишком сильное сцепление шайбы с поверхностью вмятины. Когда сварной шов получается слишком прочным, вращательное скручивание иногда приводит к изгибу шайбы, а поперечный изгиб из стороны в сторону может вызвать волнистость на поверхности кузова автомобиля.
Для того чтобы устранить последствия деформации, необходимо как можно интенсивнее воздействовать на деформированную поверхность и по возможности площадь воздействия должна быть как можно больше. Усилие вытяжки необходимо располагать строго перпендикулярно восстанавливаемой поверхности. Возникает необходимость довольно частой приварки шайб, но если их приваривать вторым или третьим рядом, то возникает проблема согласованного воздействия на вмятину. Получается, что необходимо продевать два или три стержня, каким-то образом связывать их между собой, что в свою очередь усложняет конструкцию захвата. В таком случае будут происходить отрывы шайб вследствие изменения направления приложения вытяжного усилия.
Наиболее близким аналогом полезной модели является прямая шайба для ремонта кузова автомобиля, содержащая выполненный плоским кольцевой элемент, имеющий овальное отверстие, приспособленное для крепления к устройству для удаления вмятин и рычаг в виде язычка, представляющий собой прямоугольный сварочный наконечник и предназначенный для прикрепления шайбы путем точечной сварки к деформированным поверхностям на кузове автомобиля с возможностью снятия после ремонта и повторного использования в последующих ремонтах US 4914942 A1, B21D 1/12,10.04.1990 [1], принимаемая за прототип.
При вытягивании длинной вмятины необходимое количество прямых шайб ориентируют под прямым углом к вытягиваемой поверхности вдоль продольной оси вмятины таким образом, чтобы отверстия плоских кольцевых элементов каждой шайбы совпадали.
Недостатки прототипа состоят в том, что при вытягивании широких и длинных вмятин шайбы приваривают в один ряд вдоль всей вмятины с последующим вытягиванием под действием внешнего усилия. Для ремонта широких вмятин требуется весь процесс вытягивания повторять несколько раз, чтобы увеличить площадь вытягивания, что значительно снижает производительность ремонта и увеличивает его стоимость. Кроме того, использование такой шайбы затрудняет вытягивание узких вмятин, расположенных в труднодоступных местах, в частности, при восстановлении заднего крыла автомобиля, где нельзя приварить второй ряд шайб.
Тип сталей, из которых может быть изготовлена прямая шайба, не указан и нельзя оценить свариваемость материала со сталями, применяемыми в автомобилестроении для изготовления кузовных элементов.
Все перечисленные недостатки использования шайбы-прототипа приводят к снижению производительности и увеличению стоимости ремонта деформированных поверхностей кузова автомобиля.
Задачей настоящей полезной модели является восстановление протяженных и площадных деформаций, а также геометрии деформированной поверхности в труднодоступных местах за одну операцию вытягивания.
Эта задача решена в заявляемой полезной модели с достижением новых технических результатов.
Техническими результатами настоящей полезной модели является повышение производительности и уменьшение стоимости ремонта кузова автомобиля за счет восстановления протяженных и площадных деформаций, а также геометрии деформированной поверхности в труднодоступных местах за одну операцию вытягивания.
Указанные технические результаты достигаются новой конструкцией заявляемой прямой шайбы для ремонта кузова автомобиля, которая содержит выполненный плоским кольцевой элемент, имеющий овальное отверстие, приспособленное для крепления к устройству для удаления вмятин и рычаг в виде язычка, представляющий собой прямоугольный сварочный наконечник и предназначенный для прикрепления шайбы путем точечной сварки к деформированным поверхностям на кузове автомобиля с возможностью снятия после ремонта и повторного использования.
Согласно полезной модели, кольцевой элемент выполнен из низкоуглеродистой мягкой стали, при этом рычаг смещен относительно оси кольцевого элемента и является продолжением его боковой поверхности, а сварочный наконечник выполнен с острым концом в форме пики.
В предпочтительных вариантах выполнения:
длина h1 прямоугольного сварочного наконечника составляет 24 мм;
ширина d1 прямоугольного сварочного наконечника составляет 9 мм;
толщина d2 прямоугольного сварочного наконечника составляет 1,5 мм;
прямая шайба выполнена из низкоуглеродистой мягкой стали с содержанием углерода до 0,1%;
прямая шайба изготовлена из листовой низкоуглеродистой мягкой стали лазерной резкой.
В первую очередь, оригинальная форма выполнения прямой шайбы со смещенным относительно продольной оси плоского кольцевого элемента сварочным наконечником позволяет для расширения области вытягивания приваривать шайбы с выровненными овальными отверстиями по всей длине вмятины в один ряд за один процесс восстановления деформированной длинной области, а не за несколько процессов приваривания известными прямыми шайбами с центральным сварочным наконечником.
Кроме этого, становится возможным ранее проблемное восстановление деформированной поверхности в труднодоступных местах за один процесс, так как ранее невозможно было приварить два ряда сварных шайб на узкой по ширине поверхности.
Кроме этого, выполнение сварной шайбы из низкоуглеродистой мягкой стали с содержанием углерода до 0,1%, например, из сталей марок 09Г2С, Ст0, Ст1, Ст10, Ст08кп, Ст08пс, улучшает свариваемость со сталями, применяемыми в автомобилестроении для изготовления кузовных элементов.
Выполнение прямоугольного сварочного наконечника с острым концом позволяет пользователю (оператору) ориентировать его с большой точностью относительно линий разметки. Овальная форма отверстия плоского кольцевого элемента позволяет при вмятине на кузове с разной глубиной легко вставить круглую или шестигранную монтировку сразу во все приваренные шайбы.
Таким образом, новая форма выполнения настоящей полезной модели приводит к повышению производительности и снижению стоимости ремонтных работ, позволяет восстанавливать деформированные поверхности в труднодоступных местах, а выполнение шайбы из низкоуглеродистой мягкой стали улучшает свариваемость со сталями, применяемыми в автомобилестроении для изготовления кузовных элементов.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется фигурами чертежей и иллюстрациями, где:
1
Фиг. 1 - заявляемая прямая шайба для ремонта кузова автомобиля, вид спереди, где h - длина сварочного наконечника.
1
2
Фиг. 2 - заявляемая прямая шайба для ремонта кузова автомобиля, вид сбоку, где d - ширина, d - толщина сварочного наконечника.
Фиг. 3 - изображение изготовленной прямой шайбы для ремонта кузова автомобиля.
Фиг. 4 - иллюстрация приваренного ряда прямых шайб с выравненными вдоль продольной оси вмятины овальными отверстиями плоских кольцевых элементов.
Фиг. 5 - иллюстрация расширения области вытягивания, полученного при использовании одного ряда заявляемых прямых шайб.
Фиг. 6 - иллюстрация вертикального расположения в труднодоступной области ряда заявляемых прямых шайб при восстановлении геометрии заднего крыла автомобиля.
Фиг. 7 - иллюстрация процесса вытягивания длинной вмятины с помощью крюков, соединенных с оборудованием для приложения внешнего усилия и расположенных в центре стержня с нанизанными на него заявляемыми прямыми шайбами.
Заявляемая прямая шайба для ремонта кузова автомобиля содержит (фиг. 1) плоский кольцевой элемент 1, выполненный из низкоуглеродистой мягкой стали, имеющий овальное отверстие 2, приспособленное для крепления к устройству для удаления вмятин и рычаг 3 в виде язычка, представляющий собой прямоугольный сварочный наконечник, предназначенный для прикрепления шайбы путем точечной сварки к деформированным поверхностям на кузове автомобиля с возможностью снятия после ремонта и повторного использования. Сварочный наконечник выполнен с острым концом в форме пики. Рычаг 3 смещен относительно оси кольцевого элемента 1 и является продолжением его боковой поверхности.
1
1
2
Прямая шайба выполнена методом лазерной резки из низкоуглеродистой мягкой стали с содержанием углерода до 0,1%, например, из сталей марок 09Г2С, СтО, Ст1 СтЮ, Ст08кп, Ст08пс, обладающих наилучшей свариваемостью со сталями, применяемыми в автомобилестроении для изготовления кузовных элементов. Длина h прямоугольного сварочного наконечника составляет 24 мм, ширина d=9 мм, толщина d=1,5 мм, что обеспечивает многоразовое использование сварочного наконечника в качестве расходного материала при точечной сварке протяженных вмятин и вмятин в труднодоступных местах. Прямая шайба изготавливается методом лазерной резки из листовых низкоуглеродистых мягких сталей, которые обладают низкой вязкостью по сравнению с углеродистыми сталями. При этом исключается образование заусениц, присущих штамповке, при которой тянется металл детали, и возникают заусенцы, требующие дополнительной механической обработки. Стоимость изготовления лазерной резки из листовой стали сопоставима со стоимостью штамповки, а при среднесерийном производстве до 500 тыс. штук, даже дешевле.
Процесс восстановления длинной деформированной поверхности на кузове автомобиля состоит в следующем.
Изготовленную методом лазерной резки прямую шайбу приваривают точечной сваркой с использованием инерционного молотка, составляющего комплект оборудования споттера, в ряд относительно восстанавливаемой поверхности с выровненными вдоль продольной оси овальными отверстиями, как это показано на фиг. 4.
При этом за счет выполнения прямой шайбы со смещенным относительно оси кольцевого элемента 1 сварочным наконечником на углублении вмятины расширяется область приложения внешнего усилия, как это показано на фиг. 5.
Вертикальное расположение в труднодоступной области одного ряда заявляемых сварных шайб при восстановлении геометрии заднего крыла автомобиля показано на фиг. 6.
Процесс вытягивания длинной вмятины с помощью крюков, соединенных с оборудованием для приложения внешнего усилия и расположенных в центре монтировки с нанизанными на него заявляемыми прямыми шайбами показан на фиг. 7.
В качестве оборудования для приложения внешнего усилия использован гидравлический набор WDK-87110, выпускаемый компанией WIEDERKRAFT, Германия, представляющий собой ручной гидравлический насос и гидроцилиндр с креплениями под различные насадки. Максимальное усилие вытяжки - 10 т. Ход штока цилиндра - 132 мм. По окончании процесса восстановления снятие каждой сварной шайбы производится поворотом и покачиванием ее вокруг своей оси. Разработана и успешно апробирована в автомастерской технология использования заявляемой сварной шайбы для ремонта вмятин кузова автомобиля.
В силу значительных преимуществ конструкции перед известными конструкциями приспособлений того же назначения, заявляемая прямая шайба будет иметь высокий спрос на мировом рынке аксессуаров для споттера, используемых в индустрии автосервиса.
Источники информации:
1. US 4914942 (A), МПК B21D 1/06; (IPC1-7): B21D 1/12, дата публикации 1990-04-10. - прототип.