2021.12.08-10 深圳国际会展中心(宝安新馆)
距展会开幕还有
展会资讯 同期展会 创新技术大会
车身制造中的钢铝连接技术
作者:来源:访问:22时间:2021-08-09

汽车轻量化已成为汽车行业发展趋势,钢铝混合车身的设计开发已经在部分汽车公司开始研究和实施应用。研究表明:钢铝连接接头成本约为白车身成本的10%20%,连接技术的正确使用对车身降成本意义重大


铝合金点焊铝合金熔点低、热膨胀率及导电率高,表面易氧化,铝点焊需大电流、短时间、多脉冲、大电极压力,对焊机、变压器及焊枪的供电要求高,大电极压力需要焊枪结构坚固可靠。因此,铝合金点焊设备费用很高,国内汽车制造厂应用较少。通用汽车在量产车型中应用,由于焊钳体积较大,无法手持,需要机器人自动化实现。


铝弧焊(MIG铝熔点550660 ℃,热膨胀系数是钢的倍,导热性是钢的 4 倍,因此,焊接变形及焊接应力增加,需要采用低热输入量焊接工艺(如CMT 技术)。由于铝合金吸热后极容易热应力集中,造成板件开裂。目前主要采用 2 种方式减少 MIG 焊时所产生的热量,即机械截断式和电源截断式,通过引弧-熄弧-再引弧的重复方式减小热量的输入。


自穿钉铆接(SPRSPRSelf-piercing rivet)属于冷连接技术,接头形式,如图 5 所示。其独特的连接方式,使其可以有效克服铝合金、镁合金、钛合金等轻金属材料导电、导热性快,热容小,易氧化,难以采用传统的连接方法进行焊接的缺点。与传统电焊相比,自冲铆接的强度能增加30%


无铆钉自冲铆接(ClinchingClinching 属于压力连接的一种,利用板件本身的冷变形能力,对板件进行压力加工,使板件产生局部变形而将板件连接在一起的机械连接技术。图示出Clinching 接头形式。


热熔自攻螺钉(FDSFDS 接头形式,如图 10所示。FDS 工艺通过螺钉的高速旋转软化待连接板,并在巨大的轴向压力下,挤压并旋入待连接板,最终在板材与螺钉之间形成螺纹连接,而中心孔处的母材则被挤出,并在下层板的底部形成一个环状套管。


压力穿刺铆(Rivet)压力穿刺主要特点有:

1) 辅料成本高,Rivet 比FDS 的价格要贵1 倍,因此设备压力远远大于 FDS,造成设备成本较高,同时导致设备笨重;

2)噪声大,必须建设单独厂房,对生产厂房空间要求高;

3)连接时相对热变形小,板件匹配效果好;

4)无法拆卸,相对 FDS 返修更加困难。图 13 示出压力穿刺铆钉。


结构胶(Adhesive胶粘连接在汽车工业中的应用已经有很长的历史,与其他连接方法相比,胶粘连接有其独特优势:粘接采用面接触,而非点或线接触。与点焊及铆接相比,不易产生应力集中,连接强度、刚度和疲劳强度也相对较高,而且连接范围广,应用于各种轻金属、钢材以及其他不同材料的连接。

 

胶粘剂在车身上的应用, 最初是以防腐和密封为目的,后来逐步发展到对连接的刚度和强度也提出较高的要求。新一代结构胶粘剂具有高强度、高刚度,同时在冲击载荷的作用下,又具有足够的韧性和柔性,能够满足车身结构的需求,扩大了胶粘连接的应用范围。


总结:连接工艺不是孤立存在的,不同的连接工艺可以通过自动工具切换系统来完成,以满足行业柔性化的需要。连接工艺方式主要取决于车身材料及结构设计。综合各种因素,在汽车制造中,国内轻量化车身应用较多的是 Clinching和 SPR 连接技术。国内钢铝混合车身的设计开发、材料成型工艺、制造工艺及连接设备等并不是很成熟,需要更多高校、科研机构、汽车厂以及设备供应商加强沟通和合作,人们会很快掌握轻量化车身连接技术并逐渐推广应用。


  车身制造中的钢铝连接技术的选择,是需要结合产品设计及工艺设计的技术水平、设备供应商的技术能力等情况综合考虑的,不同的连接方法其优缺点也很明确,因此需要技术工程师们慎重考虑、谨慎决策,确保车身钢铝连接质量。


上一页:逐梦大湾区,开启“汽车先进制造技术”新征程
下一页:没有了

联系我们

敬请及时与我们沟通联络,获取最新展会信息

  • 手机

    131 2067 2097
  • 电话

    021-66871823
  • 传真

    021-51062285
  • 邮箱

    ciaiexpo@163.com
2021.12.08-10
深圳国际会展中心(宝安新馆)
参展申请 参观登记 关注微信获取资讯
TOP
香港内部马料免费资料 | 会展网 | 环保网 | 中国环博会 | 成都环博会 | 工博会 | 上海纺织面料展 | veland | 上海法兰克福汽配展 | 健康展 | 北京门业展 | 上海家电展 | 江阴华夏建设