FDS技术在钢铝混合车身上的应用

随着汽车轻量化的发展,新材料、新工艺不断被应用,高强钢、铝合金、镁合金及碳纤维等轻质材料应用比例越来越高。多元化的材料对连接工艺和技术也带来了新的挑战,传统的电阻点焊已不再适用,包括流钻螺钉(FDS)、自冲铆接、铝点焊、结构胶等连接新工艺逐渐被主机长广泛应用。文章基于某款钢铝混合的轻量化新能源车型,介绍了铝合金减震器塔与钢制车身的流钻螺钉FDS连接设计与应用,希望能给同行以参考。     

汽车车身铝钢金属板件磁脉冲焊接工艺分析

我国经济迅速发展,除了各项政策的出台与实施的协助以外,汽车工业良好的发展前景,也为其提供了强有力支撑。受节能减排政策影响,轻量化设计逐渐成为汽车行业目前主流发展趋势,优化汽车结构件设计与降低结构重量的前提,是要为高强度、密度小的轻型材料匹配合适的焊接工艺。铝钢金属板件具有提升车身结构安全性与减轻车身自重等应用优势,但由于铝合金与钢这两种材料的热属性参数相差过大,某种程度上加大了焊接作业操作难度。磁脉冲焊接工艺作为当下一种新型焊接技术,将其应用于汽车车身铝钢金属钣件焊接,既能解决上述问题,又能满足大批量工业生产需求,为汽车制造领域中加强铝合金材料的使用以及实现汽车轻量化设计提供强有力技术支撑。     

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。     

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。     

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。     

基于车身轻量化的新型钢铝连接技术研究

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。介绍了一种新型的汽车用钢板和铝板连接技术,该技术通过钢钉冲铆铝板和钢钉与钢板点焊工艺实现了钢铝连接,称之为钢铝电阻焊连接(Intelligencte Welding,IW)。较自冲铆连接(Self Pierce Rivet,SPR)和自攻螺纹连接(Flow Drill Screw,FDS),其能在保证连接强度的条件下实现钢铝之间低成本、高品质的连接,具有很好的发展前景。     

激光焊接技术在乘用车制造中的应用及发展动态

激光焊接作为一种优质、高效、精密的束焊连接工艺,特别适合同种及异种金属材料间的连接,其已在传统钢制车身、全铝及钢-铝混合车身以及底盘核心关键总成与零部件的制造中得到广泛应用。随着汽车轻量化设计与制造水平的不断提升,具有高强、轻质特性的新型优质金属材料或者零部件在汽车上的应用比例将逐年提升。而在连接高强、优质金属合金材料及其零部件方面,激光焊接有着其他连接工艺无法比拟的优点,伴随着激光焊接工艺的不断创新和突破,其将在未来的汽车制造中扮演着不可替代的角色。     

刍议汽车铝车身的主要连接技术

随着中国汽车工业的发展,车身轻量化要求越来越高,铝合金的使用越来越广泛,铝合金连接技术成为制造及维修铝车身的关键点所在,本文着重介绍了铝合金车身上常用的连接技术及其工艺特点,对铝合金车身的制造及维修有一定的参考作用。     

汽车铝发展及应用浅析

基于铝合金在汽车零件上应用的探究,综述了铝材企业分布、铝合金成分元素及性能、工艺方面基本概况,统计了铝材在汽车上的商品化应用,特别是在车身上的应用现状,证明了铝在汽车上应用的优越性及适用性,并总结了铝质零件与异同种材料连接的常用方法。研究显示,高性能铝的研发相较外企有待加强,汽车用材多样化在轻量化领域不断拓展,但铝材应用仍是主流。     

铝侧围外板滚边连接技术浅析

很多汽车厂在车身上已经应用钢制零件与铝制零件的混合连接工艺,由于钢、铝材料属性的差异,导致不能采用常规的电阻点焊进行连接操作;本文针对某项目车身铝侧围外板与钢侧围内板连接需求进行工艺分析,该项目采用滚边工艺增加结构胶接的方式去解决铝侧围外板与钢侧围内板总成连接需求,既要考虑密封条、顶饰条、玻璃安装面对车身功能需求又要保证连接后的车身属性需求。     

汽车车身制造中铝合金连接技术研究

随着能源和环境问题日益突出，车身轻量化作为一种有效的节能减排技术，成为全球汽车行业的重要发展趋势。阐述了汽车制造中常用的铝合金种类，系统分析了铝/铝、铝/钢的焊接性。综述了铝合金车身制造的先进连接技术，包括电阻点焊、弧焊、激光焊接、搅拌摩擦焊、热熔自攻丝、自冲铆接、无铆连接和胶接。总结归纳了铝合金连接技术的应用现状和优劣势，并展望了未来发展趋势。     

锌系磷化应对钢铝混合车身要求浅析

随着汽车轻量化材料的快速发展,铝板在汽车车身上的应用率逐年提高。文章通过研究磷化工艺处理钢铝混合车身存在的问题,提出钢铝混合车身在磷化工艺条件下,对脱脂液、表调液、磷化液、钝化液的要求。     

碳纤维复合材料与铝合金连接方式选型研究

多材料混合车身设计是汽车轻量化的重要手段,其中铝和碳纤维的连接是轻量化车身结构设计和工艺装配面临的挑战。研究了SPR、FDR、抽芯铆钉3种连接方式及结构胶应用于碳纤维复合材料和铝合金异种材料的连接,测定了连接结构的剪切和十字拉伸性能,分析了连接方式和结构胶对力学性能和失效模式的影响,旨在指导碳纤维复合材料连接设计与选择。     

铆螺栓在铝合金零件上的装配应用研究

面对全球能源日渐稀缺、环境污染日趋严重的情况,汽车轻量化已是大势所趋,铝合金材料是未来汽车轻量化的主要理想材料。目前钢铝连接技术还不成熟,只有加快研发相应的钢铝连接技术,才能拓宽铝合金在汽车上的应用。文章对钢铝连接技术进行了研究,针对装配铝合金尾梁使用普通螺栓连接电泳后力矩衰减的问题,采用铆螺栓进行工艺验证。验证结果表明,铆螺栓连接性能明显优于法兰面带齿螺栓。由于铆螺栓使用简单,强度可靠,故推荐在整车关键部位使用铆螺栓连接技术。     

基于铝合金车身结构的连接方法研究

采用轻质铝合金代替传统钢材是车身轻量化最行之有效的方法,但铝车身结构的连接方法成为其普及的制约因素之一。本文在连接特点及工艺流程方面介绍了两种主要的铆接方式,并通过抗拉、抗剪试验得出铆接的连接强度优于铝板点焊这一结论。同时通过焊缝抗拉试验及焊接区域硬度分布的研究,总结出铝型材MIG焊后性能下降的趋势。最后根据上述研究结论,将铆接、MIG焊两种连接方式在铝合金车身上应用,该车身结构在碰撞、耐久、模态等方面均达到常规车水平,为后续铝车身结构的应用提供了参考。     

形变铝合金在客车车身上的应用

轻量化是实现汽车节能环保的途径之一。车辆每减重10%,可节油5%~8%;每使用1 kg铝,可使轿车寿命期减少20 kg尾气排放。材料轻量化是汽车轻量化技术中最直接有效的。随着汽车轻量化技术的发展,形变铝合金在汽车上的应用日益增大。本文通过对国内外铝合金客车的调查研究,阐述了目前铝合金客车的发展、车身结构方式、车身用铝合金材料牌号及其主要连接方法。     

超高强钢板与铝合金薄板自冲铆连接工艺研究

钢铝异种金属连接技术是钢铝混合车身轻量化开发难点之一,特别是超高强钢板与铝合金薄板自冲铆连接技术。通过对接头剖面底厚量和自锁量的分析,研究自冲铆工艺参数对接头质量的影响。通过剪切和剥离拉伸实验研究自冲铆接头失效载荷和能量吸收,分析结构失效形式和应用条件。实验研究和生产现场调试,获得超高强钢板与铝合金薄板自冲铆可靠连接,实现料厚均为1.2 mm的BR1500HS与铝合金薄板自冲铆技术首次应用于量产车型。     

铝合金车身用紧固件技术及应用实例

为满足日益增长的铝合金车身开发过程中的零部件安装点需求,急需开发和掌握铝合金车身紧固件技术。本文将铝合金车身紧固件技术分为机械连接、焊接两大类,分别介绍了工艺原理、技术特点及应用实例,对后续新开发铝车身部件紧固件的选型具有一定的借鉴和指导意义。     

白车身流钻螺钉参数设计研究

流钻螺钉连接技术(Flow Drill Screw,FDS)已经越来越广泛地应用于汽车制造领域。随着汽车车身轻量化的发展,车用铝合金等新型材料的使用不断增多。与传统连接技术相比,流钻螺钉连接技术对于铝-铝连接及铝-钢连接有着巨大的技术优势。流钻螺钉的工艺参数设置较为复杂,但提高了程序的灵活性和适应能力。介绍了流钻螺钉装配程序的通用参数设计方案,并将参数按照主参数、转换参数、监控参数进行分类,分别研究了不同条件下各类参数的设计要点。     

钢铝混合白车身在汽车轻量化中的应用及乘用车轻量化实例

在节能减排和新能源汽车长续航里程的需求下,汽车轻量化是目前最有效的手段,白车身重量占据整台汽车较大百分比,白车身轻量化是汽车减重的核心目标,目前新型轻量化设计,铝合金白车身在乘用车领域已被广泛使用,但全铝车身也存在材质本身缺陷,铝合金强度低于钢,关键强度位置无法达到碰撞要求,文章以热成型钢作为关键强度建与铝合金组成混合材质的乘用车白车身实例进行分析,比较传统的钢制车身,可使整车减重40%。并保证汽车优异碰撞性能要求。