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【連接技術(shù)】鋼鋁連接技術(shù)哪家強(上篇)

前面的連接技術(shù)文章介紹了各種鋼鋁連接的技術(shù),包括激光焊接、自沖鉚接、鋁點焊、攪拌摩擦焊、無鉚連接等,那么,哪些是鋼鋁混合車身的主流連接技術(shù),哪些能最終得到大量推廣呢?這幾種連接技術(shù)的設計要點和注意事項有哪些呢?

圖1 連接技術(shù)匯總

鋼鋁車身比例

最近有中科院的朋友問我,目前鋼鋁混合車身的比例大概是多少?這個問題我也想知道呢,剛好最近整理好了十幾年的ECB資料,我們統(tǒng)計一下吧。2009年至2018年這10年共107個車型,純鋼27款,鋁合金10%以下38款,鋁合金70%以下28款,90%以下8款,90%以上有6款。

圖2 全鋁車身占比

換言之,若我們定義90%鋁合金用量的為全鋁車身,那么目前全鋁車身占比為6%,全鋼車身占比為25%,鋼鋁混合車身占比約70%。顯然,鋼鋁混合車身是個趨勢。圖3展示的是鋼、鋁、塑料用量的趨勢。

圖3 車身用材變化趨勢

資料來自北汽-葛俊

鋼鋁連接種類

前面我們論述過,鋁合金在車身上的應用最先開始的是機蓋和前防撞梁。

圖4 鋁合金在車身上的應用趨勢

下面我們一起來看看機蓋的各種連接技術(shù)。

SPR自沖鉚

圖5 自沖鉚的捷豹I-Pace機蓋

Clinch無鉚

圖6 無鉚的寶馬8系機蓋

RSWA鋁點焊

圖7 鋁點焊的CT6機蓋

BR抽芯拉鉚

圖8 抽芯拉鉚的英菲尼迪QX50機蓋

FSW攪拌摩擦焊

圖9 攪拌摩擦焊的普銳斯機蓋

同樣是一個鋁機蓋,居然有5種不同的連接方式,我們不得不贊嘆人們的巧奪天工。(當然,這個人們包括苦逼的設計工程師們)

成本

不管是黑貓白貓,能捉貓的就是好老鼠。各種連接技術(shù)也一樣,只要能完成零件的連接,滿足性能要求就是一種好的連接技術(shù)。但是,成本也是決定連接種類的關(guān)鍵因素。

下面我們一起來分析分析各種連接技術(shù)的成本:

①Clich無鉚連接是速度最快最經(jīng)濟的連接方式,因為它無需外加連接體;

②SPR自沖鉚是能連接包含鋼鋁鎂碳纖維在內(nèi)各種材料的“萬金油”,同時它需要一個釘子;

③FSW攪拌摩擦焊目前來說是鋁材之間最好的選擇,鋁型材的電池箱體都用它連接;

④RSWA鋁點焊將是走量車型的最佳選擇,因為它適合機械化操作(我們一直用的都是點焊,自從點焊被發(fā)明出來,我們就覺得它最好)。

這些結(jié)論也不是紐北瞎編的,圖10大致做了橫向?qū)Ρ取?/p>

圖10 連接效率與成本的關(guān)系

經(jīng)驗告訴我們,鋁合金的吸能效果很好,而且鋁型材是做梁類零件的最佳選擇,當然,封閉截面最好了。FDS流鉆螺釘技術(shù)派上用場,F(xiàn)DS的國產(chǎn)之路還有一段,目前它的設備主要依靠進口。

圖11 寶馬8系前縱梁

說到具體成本,很多人想看看鉚釘、設備的價格,下面盜個圖,連接交流群里來的。供應商反饋,釘子的價格主要還是看車型的使用量,大頭還是連接設備以及產(chǎn)線的柔性程度。

圖12 連接件成本

總結(jié)

要看透鋼鋁車身的連接技術(shù)趨勢,首先應清楚混合車身的趨勢,再了解各種連接技術(shù)的具體實施方法及用量,更深層次的還需了解各種連接技術(shù)的工藝及產(chǎn)線布局。

上篇的內(nèi)容,我們簡單談談鋼鋁車身有多少,有哪些主流連接技術(shù)并簡單介紹下成本。下篇,紐北將為大家橫向?qū)Ρ萐PR、FDS、鋁點焊的工藝約束條件、失效模式及應對措施。如果時間來得及,將分享歷年ECB會議各連接方式的具體用量,從而看清,連接技術(shù)到底哪家強。

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聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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