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。
(上圖為SPR鉚接工藝)
SPR可以實現異種金屬板材的連接,如鋼-鋁連接。在車輛行駛的震動條件下,SPR的動態強度約為點焊的2倍,吸能效果也相當優秀,A7L的車輛前蓋上就有應用,大幅提升了車輛動態連接的安全性。
此外,A7L還使用無鉚連接(clinchen)和T-bolzen等冷連接技術。冷連接在製作過程中可以做到0污染,不產生焊渣、煙塵等有害物質,更為低碳環保。
介紹完有些「高冷」的冷連接之後,「火花四濺」的熱連接也即將登場,上汽奧迪將在傳統的熱連接技術上玩出什麼「花」?我們將在下期為大家繼續介紹。
SPR可以實現異種金屬板材的連接,如鋼-鋁連接。在車輛行駛的震動條件下,SPR的動態強度約為點焊的2倍,吸能效果也相當優秀,A7L的車輛前蓋上就有應用,大幅提升了車輛動態連接的安全性。
此外,A7L還使用無鉚連接(clinchen)和T-bolzen等冷連接技術。冷連接在製作過程中可以做到0污染,不產生焊渣、煙塵等有害物質,更為低碳環保。
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