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鋁合金車身常用的緊固件分類,一次給你講清楚

鋁合金車身常用的緊固件按材質種類可分為鋼制和鋁制標準件兩種。按與車身連接形式可分為機械連接類和焊接類兩種。

機械連接類

1、自穿式 

自穿式螺栓或螺母又稱自沖鉚螺栓或螺母,其中自穿式標準件是通過端部翻邊結構穿透板材并與之形成可靠互鎖結構的冷成型工藝。其 結構形式如圖 1、圖 2 所示。 

自穿式標準件的工藝過程包括四個階段:夾緊、刺穿、成型,放開。自穿式標準件有可承受標準力矩,板材不需開孔,其中螺栓密封良好等優點,但存在標準件成本較高,僅適用于厚度低于 2.0 的薄壁鋁板件。 

圖 3 為自穿式螺栓在埃安 LX 車身前壁板及地板區域的應用。自穿式標準件可廣泛應用于鋁合金車身鋁沖壓零部件。

2、鉚接 

鉚接又稱壓鉚,又叫自扣緊,是一種與板材通過法向結構或者徑向結構互鎖的標準件連接形式。主要有齒狀互鎖壓鉚和折邊互鎖壓鉚兩種??蓮V泛應用于鋁合金車身的沖壓件,擠出件和鑄造件各類零部件上。以下內容分別介 紹上述兩種常見類型的鉚接標準件。 

一、齒狀互鎖壓鉚標準件主要是通過標準件根部的齒狀結構與開孔板材圓柱面擠壓過盈配合,形成互鎖結構,完成標準件與板材的連接。其結構形式如下圖 4 和圖 5 所示。

工藝過程包括三個階段:上件配合,施作用力,合模成型。此類壓鉚標準件,結構簡單,成本較低,下模只需要一個平面即可。但是推出力較小,推薦用于開口截面,精度要求較低的安裝點,對于重要硬點,建議謹慎使用。

二、折邊類互鎖壓鉚標準件主要是通過標 準件底部的翻邊結構與開孔板材面在壓頭作用下,固有模具下擠壓翻邊折彎成型互相嵌套,形成互鎖結構,完成標準件與板材的連接。其結構形式如下圖 6 和圖 7 所示。

工藝過程包三個階段:上件配合,施作用力,合模成型。此類壓鉚標準件,推出力較強,連接可靠,但結構復雜,成本較高,需要特定的下模配合成型。一般用于重要硬點或者重要安裝點。  

圖 8 為壓鉚螺母和螺栓在埃安 V 車型門檻和前防撞梁連接板上的應用。壓鉚類標準件可廣泛應用于各類鋁合金車身部件上。

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3、拉鉚 

拉鉚是通過標準件頭部拉壓變形膨脹,與端部法蘭面上下夾住板材開孔,形成一種穩定可靠的標準件連接形式。用于各類金屬板材、管材等制造工業的緊固領域;在鋁車身上應用廣泛。其結構形式如下圖 9、圖 10 所示。

拉鉚標準件工藝過程包括四個階段:自動上料、插入安裝孔、拉鉚、反轉旋出。如下圖 11 所示。

拉鉚具有結構簡單、連接可靠、裝拆方便、單向操作等優點,缺點是大部分拉鉚標準件端部法蘭面會凸出板材,不利于安裝件與車身板材的直接貼合。

拉鉚螺栓螺母主要應用于鋁合金車身型材類,鑄件類,薄壁件;為管路、線束,飾件附件等重要安裝點提供安裝結構。 

圖 12 為拉鉚螺母和拉鉚螺栓蔚來 ES8 等車型上的應用。拉鉚類標準件廣泛應用于封閉截面的鋁型材,開口截面的鑄鋁零部件上。

焊接技術

1、鋁焊接螺柱 

鋁螺柱焊是將鋁合金螺柱端部與鋁板件表面接觸,通電引弧,待接觸面熔化后,給螺柱一定壓力完成焊接的方法。其結構形式如下圖 13 所示。

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鋁螺柱焊工藝過程主要包括上件,預緊,熔合,退出四個階段。鋁螺柱焊具有低成本,快捷靈活的優點,缺點是連接強度弱,同類 型同規格鋁螺柱焊連接強度比鋼螺柱焊弱,一般用于沖壓鋁板上固定線束,管路等卡接結構。

圖 14 為鋁螺柱焊在捷豹 XE 等車型應用,鋁螺柱可廣泛應用于鋁沖壓板部件上。

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其他類

1、螺紋套 

螺紋套通過外螺紋與鋁合金鑄件嚙合并通過自身的內螺紋為外部連接件提供可嚙合螺紋的一種標準件形式。其結構形式如圖 15 所示。

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螺紋套實現了低強度的金屬材料進行高強度連接這一目標,40多年的使用實踐已經驗證了它的可行性。螺紋套由優質的不銹鋼材料制成,安裝嵌入車身鑄鋁部件后形成可靠內螺紋,在切口處(預設斷開點)可斷開安裝尾柄。  

螺紋套有普通型和自鎖型。普通型的螺紋套是由具有精確成型的菱形截面的線圈卷繞而成,從而形成了一個標準的內螺紋,兩邊可用。自鎖型具有和普通型螺紋套相同的技術優點;此外,其內部設計有一個螺紋鎖定區域,通過一匝或多匝多邊形線圈固定住安裝螺絲的螺紋,來實現螺絲的鎖定。

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螺紋套廣泛應用于鑄鋁件,為副車架等底盤硬點 ,動力電池,車身本體等重要零部件提供安裝點。圖 16 為螺紋套在蔚來ES6前縱梁接頭處的應用,為縱梁接頭和門檻之間的連接加強板提供安裝點。 

2、鋁合金筒螺母 

鋁合金套筒螺母一般采用 7 系特制鋁,內制螺紋,具有較高連接強度,基于兩倍螺紋長度, 保載可滿足 PC10 級的受力要求。套筒采用冷連接的方式連接型材兩個端面,使型材兩個端面共同承擔負載。其結構形式如圖 17 所示。

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鋁合金套筒螺母有著連接可靠,受高力矩要求,裝配簡單的優點。缺點是成本較高,且對型材梁截面尺寸需配合應用。

鋁合金套筒螺母主要應用于鋁型材車身部件上的重要安裝點,如副車架,懸架,電機總成,動力電池等重要硬點,安全帶安裝點。圖18為鋁合金套筒螺母在上 CT6 前縱梁上的應用,為副車架提供安裝點。

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