硬核元宇宙講堂|第二課:車身連接技術上篇

2022年11月02日16:25:41 汽車 1011

硬核元宇宙講堂|第二課:車身連接技術

大家好，歡迎來到硬核元宇宙講堂~上節課我們從車身材料上探索了A7L安全感來源的奧秘，並在文未留了個競猜題:哪種工藝將鋁和鋼材這兩種不同特性的板材連接在一起?答案是--鉚接。一共有48位匯友答對啦，你是不是其中之一呢?

上一講我們說到了車身材料的輕量化，研究表明，單台車身重量每減輕1%，其油耗對應可以降低0.6%~1.0%，尾氣釋放減少0.55%，輕量化的經濟及環保效益明顯。在輕量化趨勢的推動下，更多的鋼、鋁、鈦等合金材料將會應用到白車身。因此就需要採用更多元化的車身連接工藝，來提升車身結構靜態和動態的強度，從而確保駕乘人員的安全。

我們的硬核元宇宙講堂會用兩期來聊聊將這些材料迥異、數量龐大的金屬零件拼在一起的車身連接技術。

眾所周知，A7L的AFS車身是由鋼鋁等多種材質組成，不同材質是無法通過焊接工藝實現拼裝的，因此冷連接工藝在A7L白車身上隨處可見。
「鉚接」是冷連接的代表，其中有一種FDS(熱熔自攻絲技術)，原理是利用螺釘的高速旋轉產生的熱量熔化母材，增加壓力打穿母材並在母材上製作螺紋，使兩層或多層板料固定在一起。其工藝過程主要包括:材料加熱、熱熔穿透、錐孔成形、螺紋成形、螺釘擰入及螺釘緊固。

FDS zui大好處就是實現單邊連接，可以實現鈑金與擠壓型材的腔體連接，比點焊連接強度更高、更牢固。這種連接技術特別適用於等管狀封閉結構的連接，如前縱梁和避震器支架。在A7L上主要用於鋼鋁連接，在避震器支座和車身連接上使用。
(如下方圖片所示)。

值得一提的是，A7L上FDS使用的鉚釘為全進口，單個鉚釘價格是一般焊接工藝所使用連接件的幾十倍，因此這種工藝通常只在奧迪高端車型中使用，如AudiTT和全新一代AudiA8。

另一種在A7L白車身上廣泛應用的連接技術是SPR(鎖鉚連接)，鉚釘在鉚鼻中推桿的下壓作用下，刺穿上層板或者上面兩層板，zui後在鉚模的作用下鉚釘空心部分在底層板中張開，與底層板形成自鎖結構。整個過程不會對下層板材進行沖裁，鉚釘與上下層板材之間形成機械互鎖結構。
SPR是鋁合金車身上應用zui多的冷連接工藝，在中高端車型上十分常見，例如在AudiA8(D3)和AudiTT上都有使用，在A7L的連接中使用SPR工藝也達到了344點。