汽車雙帽型截面組件的膠粘連接特性研究

為實現(xiàn)汽車輕量化，各種輕質(zhì)金屬材料和非金屬材料被應(yīng)用在汽車制造中。在實現(xiàn)不同材料之間連接時，開發(fā)出了各種新型連接技術(shù)，如攪拌摩擦焊、遠(yuǎn)程激光焊接等，但是由于這些連接技術(shù)成本較高，且連接強(qiáng)度低于傳統(tǒng)點焊，因此出現(xiàn)一種成本較低的膠粘連接方式。若將該種膠粘連接應(yīng)用在汽車生產(chǎn)制造中，還需要對其連接強(qiáng)度進(jìn)行分析。

目前，主要考慮將膠粘連接技術(shù)應(yīng)用在汽車薄壁組件上。汽車薄壁組件主要用來吸收汽車碰撞產(chǎn)生的碰撞動能，保證駕駛員安全，常用組件類型為雙帽型截面。因而，對汽車雙帽型截面組件的膠粘連接強(qiáng)度進(jìn)行分析時，不僅需要考慮軸向靜載下的連接強(qiáng)度，而且需要考慮沖擊載荷下的連接強(qiáng)度。采用美國材料與試驗協(xié)會的軸向靜載試驗標(biāo)準(zhǔn)，對膠粘連接形成的雙帽型截面薄壁組件進(jìn)行試驗，選擇環(huán)氧基膠粘劑。而沖擊載荷試驗通過一個質(zhì)量為134kg的重錘完成，重錘分別從1m、1.5m和2m高的位置落下，沖擊雙帽型截面薄壁組件中心。需要注意的是，試驗汽車雙帽型截面薄壁組件要豎直放置，所進(jìn)行試驗為軸向沖擊試驗。進(jìn)行軸向靜載試驗和沖擊載荷試驗時，均維持溫度在27～29℃、相對濕度在25%～35%。將試驗結(jié)果與傳統(tǒng)點焊連接的雙帽型截面組件試驗結(jié)果進(jìn)行對比表明：①與傳統(tǒng)點焊連接的雙帽型截面組件相比，采用膠粘連接的雙帽型截面組件在軸向靜載下的連接強(qiáng)度大致相等；②而在沖擊載荷下，膠粘連接會使連接組件出現(xiàn)完全脫離、剝落的情形，但是其在沖擊能量吸收方面表現(xiàn)良好，如果采用連續(xù)的膠粘連接方式，則能夠改善組件完全脫離、剝落的情況。

Anindya Deb et al.SAE 2016-01-0395.

編譯：李臣