基于超高强度硼钢与铝合金混合技术的轻量化车身结构的连接

2015-12-13 20:16

汽车文摘 2015年4期

汽车车身工程轻量化设计能够减少能源消耗和汽车的温室气体排放，而面临的挑战是实现在车身质量更轻的同时其刚性和碰撞稳定性也要保持原有的水平。为满足大批量的汽车市场需求，智能负荷型多材料设计是最佳的解决方案，如采用超高强度热冲压硼钢、现代铝合金板材和铸造的集成方法，因为这些材料具有以合理的成本能提供较好减轻质量的潜力。但这些材料组合缺乏所需的连接技术，这也是实现批量生产经济型轿车的主要障碍之一。介绍了合理连接技术的最新发展和研究成果。

重点介绍了粘结方法和机械连接技术。已建立的机械连接适于复合材料的连接，如自冲铆接或紧钳固定。由于超高强度热冲压硼钢的高强度与低塑性，因此需要进一步改进连接技术或开发新的高生产效率方法，需要工艺时间短，没有或廉价的辅助连接元件以及连接设备的快速简单定位等。快速定位的先决条件是被连接零件不需要在连接过程中提前在零件上钻孔或切孔。本文提出关于硼钢零件与铝壁板连接的4种创新方法。

在汽车车身生产过程中，所提出的技术对于高强度钢与铝合金及其它有色金属材料的连接非常有效。用实心铆钉和剪切连接的自穿孔铆接不需要任何零部件的预先准备，如铆钉的限制或插入，而使用硬且重的C型设备在操作过程中需要较大的力，使机械连接方法成本更高。

通过准确的连接与结构粘结相结合的方法，使连接的性能显著提高。如果考虑到连接过程和连接体之间的影响，需采取相应的优化措施。

刊名：Procedia CIRP（英）

刊期：2014年第23卷

作者：Gerson Meschut et al

编译：郭永奇