不同强度系列钢铝板材压力连接成形规律研究

为解决轻量化车身结构中钢铝异种材料间的连接问题,对铝合金A5052和双相钢DP300/500板材的压力连接进行了实验研究和仿真分析,证实了钢铝板材间采用压力连接的可行性以及仿真分析方法的正确性。通过对不同强度系列钢铝板材进行压力连接仿真分析,得出在同一模具下,钢铝板材的屈服强度对接头性能具有显著的影响;在材料的放置顺序上,应将屈服服强度较低的板材放置在上,而在选择铝板和钢板时应使其屈服强度尽可能接近,从而得到较好的连接性能。     

钢铝一体化车身框架结构关键技术及最新进展

综述应用钢铝一体化车身框架结构实现车身轻量化的最新进展及关键技术难点。在传统的车身骨架钢制结构中,有些构件或组件用铝合金代替,且通过优化设计和性能模拟方法确定钢铝的比例和以铝代钢的部位,可实现车身轻量化和高强度。但铝和钢可焊接性差、存在电化学腐蚀等问题,成为结构设计的难点。同时必须保证车辆发生碰撞时,车身结构的指定部位能够吸能碰撞能量。因此关键技术涉及钢铝连接技术、电化学腐蚀、碰撞安全、新的成型工艺技术、拓扑结构优化。     

钢铝搅拌摩擦焊搭接接头的机械结合与冶金结合方式

为了在汽车制造业中实现节能环保的目的,铝合金在车身材料中的应用是实现汽车结构轻量化的重要途径。然而,钢/铝异种材料的连接问题尚未得到解决。考虑采用搅拌摩擦焊方法连接钢/铝异种材料,通过控制搅拌针的压入量,获得两种不同结合方式的接头:一种是搅拌针进入钢材中,形成机械+冶金结合的接头;另一种是搅拌针不进入钢材中,仅通过热传递的方式将摩擦热量传输到钢/铝冶金界面上形成冶金结合的接头。对形成的异种材料接头进行剪切测试和连接界面观察。研究结果表明,钢板上的镀锌层对钢/铝接头的形成具有重要影响。在机械+冶金结合的接头中,钢/铝之间的冶金界面层较厚,主要由Al、Zn元素组成;而在冶金结合接头中,界面层的厚度仅为2~3μm,且主要由Fe、Al元素组成,并对影响接头强度的影响因素进行探讨。     

汽车轻量化车身材料连接工艺研究

近几年国家大力提倡低碳环保、节能减排,推动新能源政策和汽车轻量化发展.而复合材料以其独特的轻量化效果应用于车身已成为汽车轻量化的发展趋势.由于复合材料的多元化使得车身结构各连接处有异种材料,这就涉及到连接工艺.不同结构的车身,不同类型的复合材料,其采用连接工艺不同.接下来主要对复合材料的不同连接工艺、国内外的研究进行分...     

压铸及多材料连接工艺在新能源汽车车身中的运用研究

针对新能源汽车车身的轻量化,分析了压铸工艺及铝合金材料的特点,介绍了基于铝合金高压压铸工艺的一体化大型车身零件的研发现状,给出了几种钢铝材料之间连接的方式。     

不同强度钢铝板材压力连接匹配规律与优化

为解决钢铝混合车身结构中钢和铝异种材料间的连接问题,以厚度均为1.5mm的铝合金和高强度钢板为研究对象,对其压力连接的可行性进行了数值模拟与实验研究。在实验验证仿真模型正确的基础上,对不同强度等级钢铝板材压力连接的特点进行了仿真分析,结果表明,板料放置顺序对连接点的形成有重要影响,应以屈服强度较低的板料为上板料,且钢铝板材的屈服强度应尽量接近,以保证得到高质量的连接点。通过对连接点颈厚值和自锁值近似模型的多目标优化,得到了材料类型及厚度组合匹配的优化解集。     

车身轻量化与钢铝一体化结构新技术的研究进展

综述现代车身轻量化技术的研究进展,包括新型钢板与铝合金的应用、采用框架结构车身、零部件整合与结构优化及新的制造工艺与成形技术等.基于先进的车身骨架结构与轻质材料相结合的思想,提出钢铝一体化车身框架结构车身.在现有钢制车身骨架结构上,应用部分铝材替代钢材,通过合理的结构组合实现一体化承载,充分发挥铝合金板材在减重及强度刚度方面的优势,实现车身结构的整体优化.提出这种车身结构的研究内容、关键技术及建立精确计算机辅助工程(Computer aided engineering, CAE)分析模型的技术路线.研究内容包括如何确定钢铝的比例、铝合金替代钢的部位、钢与铝合金结构的形状和尺寸以及零件的合理布局,钢与铝的连接机理及铝合金成形理论的研究,不同钢铝比例与不同替代部位框架结构车身对整车强度、刚度、振动、噪声、可靠性、平顺性及操纵稳定性等性能的影响规律以及整车开发规范.关键技术包括新的成形工艺技术、拓扑结构优化、连接技术、电化学腐蚀问题及基于安全的轻量化车身技术.     

轻量化多材料汽车车身连接技术进展*

轻量化作为汽车节能减排的重要手段,得到世界各国的高度重视。综合考虑成本、性能及轻量化效果,采用多材料混合车身设计成为未来最为重要的车身轻量化手段。然而,异质材料物理属性差异大,采用传统电阻点焊技术难以实现可靠连接,使得轻量化多材料混合车身的装配面临巨大挑战。通过对比分析典型异质材料之间的物理属性差异,提出异质材料连接必须面临和解决的三大科学挑战,即界面硬脆相问题、电化学腐蚀问题以及变形和应力问题。在此基础上,对机械连接、熔钎焊、固相焊、胶接等四类异质材料连接工艺的研究进展、优缺点、应用现状以及发展趋势等进行综合分析和评价,旨在为多材料汽车车身的设计与制造提供借鉴。     

热融自攻连接工艺技术及其在车身轻量化上的应用

热融自攻连接工艺是一种使用热融紧固设备和专用的热融自攻钉通过摩擦生热穿透板材然后攻丝螺接紧固的工艺。由于其可以连接钢板、铝合金、复合材料等不同种类的材料,可以实现单面连接,连接强度高,气密性水密性好,工作环境清洁环保,优点非常突出,热融自攻连接工艺在钢铝混合的轻量化车身制造的应用上有着特殊的优势。     

轻质异种材料搅拌摩擦点焊技术研究进展

由于汽车工业轻量化的要求,轻质材料复合结构取代单一材料结构的方法受到社会各界的广泛关注。对于异种材料复合结构的连接,传统焊接方法具有一定的局限性。搅拌摩擦点焊技术作为一种绿色、高效、固相连接技术,在异种材料连接方面具有很大潜力,国内外学者针对异种材料搅拌摩擦点焊开展了大量研究。从铝-碳纤维增强热塑性树脂基复合材料、铝-铜和铝-钢三种复合结构搅拌摩擦点焊的研究现状出发,阐述了国内外科研人员在焊接工艺、微观组织演变以及接头力学性能等方面的研究成果,并展望了搅拌摩擦点焊技术现阶段亟待解决的热点问题以及发展趋势。     

材料性能对铝合金搅拌摩擦焊焊缝成形的影响

近年来,随着汽车行业的蓬勃发展,车身轻量化也成为了行业前进中的一个重要方向。在这个过程中,铝合金以其独有的综合优势成为了最重要的轻量化使用材料。在车身覆盖件及汽车底盘、内饰零部件中,各种牌号的铝锻件、铝铸件、铝型材等已被广泛运用。因此,对同种牌号及不同牌号铝合金材料间的搅拌摩擦焊进行研究具有重要的意义。本文根据1060纯铝、5A06和7075铝合金进行的同种和异种材料搅拌摩擦焊对接的实验结果,分析讨论在是否不同的材料性能可以在采用搅拌摩擦焊后,焊缝成形不同。     

节能减排下车用铝合金发展潜力巨大

当前,由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。我国汽车用铝市场已进入快速增长的阶段,在汽车上铝合金主要用于车身面板、车身骨架、发动机散热器、空调冷凝器、蒸发器、车轮、装饰件和悬架系统零件等。据了解,铝的密度约为钢的1／3,是应用最广泛的轻量化材料。     

大型客车车身骨架轻量化设计研究

建立了某全承载式客车车身骨架有限元模型,对车身骨架结构进行了静态分析与模态分析。在保证车身强度和刚度的条件下,提出钢铝一体化轻量化结构方案。以轻量化为目标计算铝合金型材的截面尺寸,完成客车车身骨架的轻量化设计。对轻量化后的钢铝一体化车身骨架进行了校核,并与原车身骨架进行了质量、静态、动态性能的比较分析。分析结果表明,轻量化后的强度和固有频率与之前相当,轻量化效果明显。     

基于多目标优化的钢-铝混合轻量化车架设计

以国产某SUV车架为研究对象,建立了车架有限元模型,对车架进行弯曲刚度、扭转刚度分析,并进行模态分析和模态试验,验证模型的有效性。利用正交试验法确定了材料轻量化部件,并将这些部件的钢材料替换成铝合金,得到钢-铝混合轻量化车架。针对钢-铝混合轻量化车架刚度和模态性能的减弱问题,采用基于折中规划法的多目标形貌优化方法对部件进行优化改进,提高了车架的刚度和模态性能。设计结果表明,使用钢、铝材料结合多目标优化方法设计的钢-铝混合轻量化车架相比原钢质车架在保证一定的刚度和模态性能条件下,质量减轻了6.7kg。     

铝-钢异种金属搅拌摩擦焊研究现状及展望

搅拌摩擦焊作为一种新型的固相连接技术,具有优质、高效、节能、环境友好等优点,广泛应用于航空航天、船舶、轨道交通、汽车等工业领域。为了实现车体轻量化,铝-钢异种金属的搅拌摩擦焊研究得到越来越多的重视。从搅拌摩擦焊的工艺、组织及性能三个方面,对铝-钢异种金属搅拌摩擦焊的国内外研究现状进行综述。研究现状表明,通过控制界面金属间化合物的生成量,可得到高质量的铝-钢异种金属的搅拌摩擦对焊、搭焊及点焊接头,优化工艺参数下其拉伸性能可与母材相当,然而在铝-钢界面的精细结构表征和复杂应力状态下接头的力学性能方面还需要进一步的深入研究。此外,对未来铝-钢异种金属搅拌摩擦焊的研究方向进行展望。     

总拼技术在钢铝车身混线生产的实现方法

铝车身的车身结构及其连接工艺与传统钢车身存在较大差异。通过对钢铝车身混线生产中总拼技术实现的方法研究,提出下铝上钢式混合式车身的车身结构设计,通过铆接+粘接的连接方案取代门槛处钢点焊的连接工艺,并革新连接设备切换技术和优化连接设备存放位置等。通过这些生产线技术改造,实现了下铝上钢式车身与钢车身混线生产。混线生产的方式生产线无需全新开发,有助于缩短项目周期,主要通用设备共用能够减少设备投资,相较于全新专用线体投资减少约63%。     

高强钢-铝合金异质薄板无铆成形连接试验

针对性能差异较大的异质材料6061-T6铝合金和HC340/590DP双相钢的无损伤连接问题,对基于无铆成形连接的钢铝混合车身连接技术进行研究,通过试验研究了钢-铝无铆连接的成形规律以及不同搭接形式下的连接质量。分别对上钢下铝和上铝下钢两种无铆连接接头形式的连接质量进行研究,利用成形截面颈部厚度、自锁值、底部厚度等重要工艺参数,分析了成形力对接头质量的影响规律。通过拉剪试验研究了无铆接头的强度和能量吸收值。分析和试验结果表明,采用上钢下铝的连接方式,成形力为40 kN时无铆接头质量较好,其强度与安全性均符合设计指标的要求。     

车身轻量化与钢铝一体化结构技术分析

随着人们汽车保有量的不断增加,对汽车的性能、质量、安全等也提出了更高要求。其中,车身轻量化、钢铝一体化结构是当前汽车发展的主要方向。基于此,本文主要对车身轻量化技术的发展现状以及钢铝一体化结构技术未来的发展进行分析和探讨,以期推动汽车工业的更大发展与进步。     

车身结构胶对FDS连接接头抗剪切性能影响的研究

为提高车身的连接强度、提高连接接头的力学性能,结构胶被广泛应用于白车身制造过程。在钢铝混合FDS连接接头中添加车身用结构胶,将大幅度提高接头的抗剪切力和力学性能。以1.2 mm HC420/DP780、3 mm厚6082系列铝板进行FDS连接实验研究,研究包括单纯结构胶连接、纯FDS连接以及FDS增加结构胶连接3种实验。结果表明:增加车身结构胶能够使抗剪切力提高到纯FDS铆接的3倍左右。     

高强钢推进白车身轻量化

正汽车轻量化的发展,促进了汽车在结构上的设计优化及新型材料的研发和应用,如高强钢、铝合金、镁合金以及聚合物已经在汽车轻量化方面发挥了重要作用,轻量化的研究和开发已经成为世界各大汽车生产厂家提高竞争能力的关键。汽车轻量化有效途径有两种:优化车身结构设计和使用新型轻质或高强度钢材料。世界汽车工业经过一百多年的发展,车身结构日趋成熟,布局已经相当