全铝及钢-铝混合车身轻量化连接技术

铝合金应用比例的提升使得传统钢制车身逐步向全铝及钢-铝混合车身转变。相应地,其材料匹配方式也由单一的钢-钢向钢-钢、铝-铝、钢-铝等多组合方式转变,涉及同种及异种材料的连接。铝合金自身的物理化学属性导致其焊接性非常差。传统电阻焊以及弧焊工艺已经无法满足铝合金的连接及应用需求,因而急需开发和掌握新的铝合金连接工艺。详述了国内、外四款主流车型全铝及钢-铝混合车身的轻量化材料及连接技术应用情况,将当前铝合金主流连接工艺归纳为焊接、机械连接及粘接三大类,并依次阐述了其工艺原理、技术优势及在汽车上的主要应用情况,旨在为轻量化车身的设计与制造提供借鉴和依据。     

某车型的塑料侧围外板设计

汽车侧围装饰外板是车辆重要的造型件。传统金属侧围外板存在模具投资高、焊接固定导致维修成本高、采用冲压工艺使其无法体现复杂造型特征等限制条件。为解决以上缺点,同时基于轻量化要求的考虑,车身侧围外板可以尝试采用塑料材质。塑料侧围外板通过不同的固定结构和搭接形式固定在车身骨架上可以保证固定的牢靠性,同时满足传统金属侧围外板的基本性能要求。     

基于机器视觉的薄板件定位技术应用研究

从车身制造过程中外覆盖件上件和装配工艺过程分析出发,分析了视觉引导机器人抓料和上件的关键控制点,指出薄板零件的定位技术对视觉引导的影响,并通过侧围自动上件、顶盖引导自动装配、门盖内板和外板抓取等多场景实际案例,给车身工艺开发和装配质量控制提供参考。     

复合材料后举门结构设计探索

结合复合材料的具体成型工艺、连接工艺等特征,在原有钢制后举门的模型基础上,对复合材料后举门的内、外板及其附件的安装方式进行设计,以探索车身轻量化技术路线,为今后的复合材料车身零件的设计提供一定的经验和借鉴。     

侧围外板试制冲压工艺及模具设计

侧围外板在试制阶段的冲压工艺与量产阶段不同,通过对某款SUV车型侧围外板冲压工艺性分析,确定该零件冲压过程包括拉延、翻边整形和两序侧整形工序,零件的轮廓和孔采用激光切割技术切割完成,阐述了冲压方向建立、拉延成形性分析和侧整形模具设计的过程,经过调试制作出满足试制车辆匹配要求的侧围外板。     

重型载货汽车钢铝混合车身轻量化方案研究

通过对铝合金车身不同技术路线对比研究，提出“型材框架+覆盖件”钢铝混合重型载货汽车车身轻量化方案。基于该车身结构完成材料选用、连接工艺对比与方案制定，并采用CAE软件对该车身的模态、刚度、疲劳、碰撞性能进行仿真分析，各项性能指标均满足产品要求。该钢铝混合车身较原钢质车身质量降低81.5 kg，降幅22.4%，为后续重型载货汽车车身轻量化设计与制造提供参考。     

汽车开启件机器人滚边缺陷分析与调整

汽车的四门两盖（左右前车门、后车门,发动机盖和行李箱盖或后背门）,是汽车车身总成的重要组成部分。它们是汽车车身的外表开启件,装配后要与周围零件保持均匀的装配间隙,以达到良好的互换性,同时它们也是汽车塑形的可见表面。因此,要求门、盖外表面光滑平整,不能存在凹凸划痕,还要保证边缘过渡线圆滑。基于以上要求,四门两盖内外板之间装配不能采用焊接工艺,而要选用包边工艺。所谓包边工艺,是一种将零件上冲压产生的上翻边或下翻边压平后,使零件的内、外板连接在一起的装配工艺（通过折弯）。     

基于产品差异的车身轻量化材料策略研究

轻质材料的应用是实现汽车轻量化的有效途径之一。通过研究国内外汽车公司在车身领域的最新成果,结合上汽的车型开发经验,提出了车身材料的发展方向:高端产品以全铝车身配合复合材料外覆盖件;中端主流产品采用超高强度钢板与多种轻质材料混合连接;低端产品仍采用钢制车身,同时加大高强钢的比例。针对这三大发展方向存在的成本、工艺、技术等方面的问题进行了一定探究。     

钢铝FDS连接的动态力学性能研究

正应用铝合金等轻质金属材料是实现车身轻量化、降低整车油耗及排放的有效方式,但由于与钢的熔点和热膨胀系数的不同,导致其与钢板无法通过点焊连接。自攻螺纹连接(FDS-Flow Drill Screw,FDS)作为一种通过紧固件高速旋转使板料热变形后攻丝铆接的冷成型工艺,目前在钢铝混合车身的结构件的连接中广泛应用。为了完善基于被动安全性的钢铝FDS连接动态性能数据,有必要通过试验的方式研究获取FDS连接的动态力学性能,以支持基于被动安全性的钢铝混合车身正向开发和虚拟分析验证。     

汽车车身结构和维修技术解析(四)

<正>(接2015年第2期)3.用整形修复机修复碰撞轻微损坏汽车车身外部覆盖件是采用不可拆卸的方法连接。例如,汽车车身侧围外板、汽车车门外板,如果碰撞不严重,采用更换车门总成显然是不可取的,所以修复这些碰撞轻微损坏,可以使用整形修复机进行修复。汽车常会发生相互碰擦造成汽车车身刮伤,一般经目测和测量检查没有涉及到其他车身构件损伤。汽车车身修复分钣金作业和涂装作业两个部分,分别由汽车车身钣金工、汽车车身     

某车型尾灯与侧围外板间隙面差匹配问题的优化

尾灯与侧围外板间隙面差匹配状态,影响消费者对整车外观的直接感知,本文通过优化尾灯、D柱焊合件、焊接工装,解决尾灯与侧围外板间隙面差匹配问题,在此基础上提出对关键零件关键安装配合区域增加功能尺寸控制要求,供后续项目参考.     

尾灯固定板和流水槽总成的工艺研究

介绍了白车身零件尾灯固定板和流水槽总成的产品特点和质量育成过程中的主要问题。通过改变总成冲压单件分割线位置、将侧围灯口型面分到单件流水槽的方法,规避了尾灯固定板开裂的工艺难题;介绍冲压件尾灯固定板和流水槽的工艺方案、主要工序的CAE分析结论和工艺要点。通过采用特制的焊钳、解决了零件焊接空间不足的问题,使零件焊接工艺可以采用点焊;通过在焊接夹具上设置铜垫板,解决了点焊带来的压痕、影响零件外漏表面质量。介绍了总成尺寸育成和装配过程中主要问题,并提出了整改方案及优化建议。     

汽车加油口盖连接工艺研究

加油口盖位于车身侧围,遮挡在汽车油箱加注口或充电口外,主要起到供加油枪/充电器进出,遮蔽油箱加油口的作用。同时,加油口盖的成型质量、精度和侧围外板的DTS匹配精度关系着汽车的外观品质、客户感官质量以及产品商品性,为加油口盖设计、制造、质量控制的重点、难点。目前大多主机厂采用点焊加油口盖,但是由于焊接变形较大,存在加油口盖外观不平、刮伤漆面、与侧围外板间隙不均匀等问题。文章重点介绍几种连接方式的加油口盖,包括金属点焊加油口盖、金属包边加油口盖、塑料加油口盖。在平衡成本和质量的前提下,提出多种工艺解决方案。     

CMT焊接汽车外观件运用

为减轻车身质量并控制制造成本,汽车厂家积极采用拼焊板件来代替整体冲压件。由于传统焊接技术热输入大,拼焊板件一般多见于结构件。随着冷金属过渡焊接技术的出现和发展,将车身外观件进行无缝拼焊成为可能。借助车身侧围外板拼焊实例,结合冷弧焊技术的原理和特点,从产品定义、夹具设计、焊接工艺参数及焊后铣削打磨方向进行研究。将冷弧焊技术成功运用到车身外观件焊接,能较大程度降低白车身制造成本。     

基于正交试验的侧围外板拉延成形工艺参数优化研究

针对侧围外板拉延成形易产生开裂、起皱以及塑性变形不充分等问题,以某车型侧围外板为研究对象,对影响侧围外板拉延成形质量的工艺参数进行研究。运用单因素变量法,研究了压边力、冲压速度、摩擦系数、模具型面间隙以及拉延筋阻力系数五个变量因素对侧围外板拉延成形质量的影响。运用正交试验法和极差分析法,以降低最大减薄率为目标进行优化,筛选出最佳工艺参数组合。明确了各变量因素对侧围外板最大减薄率主次影响的优化方法,并分析了试验结果方差,得出了影响减薄率的显著因素。运用优化后的工艺参数进行成形仿真,获得了良好的成形效果。利用成形仿真结果指导现场试模,得到无开裂、起皱、塑性变形充分的零件,最大减薄率为19.8%,最大增厚率为3.6%。研究表明,将正交试验应用于成形仿真可以改善侧围外板拉延成形质量,并能提高试模成功率。     

冲压成形对车身外覆盖件抗凹性影响研究

作为用户评价和判断车体坚固程度的重要感官质量标准,车身外覆盖件的抗凹性是车身开发阶段的重点考察指标。以某车型侧围外板为例,将冲压成形导致的厚度减薄和应变强化效应引入其抗凹性能有限元分析,并与传统的仿真分析和实测进行对比。结果表明,冲压成形效应可提高侧围外板的抗凹性,且仿真与实测结果一致性更佳。     

汽车侧围外板棱线区域质量缺陷的分析与优化

简述了车身造型的发展趋势对冲压制造带来的影响,以侧围外板C柱棱线区域的车身造型为分析对象,在产品开发阶段,利用产品开发同步工程技术方法,借助有限元分析软件,对该区域造型质量缺陷进行充分识别和分析,在满足产品功能的前提下,提出产品更改要求;产品数据锁定后,在冲压工艺、机加方案、模具调试等方面对缺陷点进行针对性的预防与优化,最终展示优化后零件状态,证明了整套缺陷解决方案的有效性和推广意义。     

某车型侧围外板零件冲压成形问题浅析

采用AUTOFORM软件对某车型侧围数模进行成形性有限元分析,预测出6处开裂或起皱风险。为解决侧围成形问题,通过对侧围典型成形工艺特点进行分析,并结合理论知识对造成侧围外板成形不良的原因进行了详细研究;根据分析结果,通过优化产品结构,改善工艺补充,使侧围外板在成形过程中材料的应变速率张量得到改善,提高产品的工艺性;通过CAE模拟再次进行分析验证,侧围外板的减薄率和起皱变量均得到明显改善,通过现场调试优化,使侧围外板6种成形问题得到了解决。     

FDS连接工艺在车身轻量化中的应用研究

正混合车身骨架结构可以大幅度实现车身轻量化,车身新材料的应用使传统的连接方式面临挑战,FDS工艺可实现单面连接,也可以连接异种材料,通过对FDS先进连接技术的应用研究,为我国汽车制造中混合车身连接设计及其国产化提供了有效可行的方案。目前,越来越多的汽车公司开始应用钢铝混合车身骨架结构,使用铝型材、铝冲压件、铝铸件,以及碳纤维等工程塑料和复合材料类部件,结合各种超高强度钢板,替代传统钢板构件或组件,实现车身框架结构的轻量化和高强度。     

基于NX的自动冲压线效率影响因素研究

以某一确定的自动冲压线和发动机罩外板、前门外板和侧围外板为特定零件研究对象,基于实际生产线体、设备和冲压模具,采用NX软件进行3D建模并模拟研究影响自动冲压线效率(SPM)的影响因素及其主次,并确定不同种类零件SPM理论目标。结果表明,所研究对象线体极限SPM约为12.3件/min。影响自动线效率因素有一级影响因素零件深度、工序之间旋转角度和压机冲次;二级影响因素送料高度差和零件偏心;三级影响因素模具特有结构。发动机罩外板类、前门外板类和侧围外板类自动线SPM理论目标分别为11.07件/min、11.1件/min8.8、件/min。