周澤

摘 要：實(shí)行車身輕量化策略能使車輛原有的消耗和尾氣的排放明顯降低，多材料車身零部件之間連接的效果直接受到所使用輕量化新材料質(zhì)量的影響?；谶@個(gè)情況，業(yè)內(nèi)研發(fā)和使用了越來(lái)越多的車身連接技術(shù)。本文針對(duì)眾多技術(shù)之中的多材料車身機(jī)械點(diǎn)連接技術(shù)加以描述，簡(jiǎn)要分析該技術(shù)的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：多材料;車身;新技術(shù);輕量化;機(jī)械點(diǎn)連接

車身輕量化不僅需要充分保障車身本身?yè)碛械膭偠群托阅?，還需要將一些合適的工藝和材料應(yīng)用到適當(dāng)?shù)奈恢?，進(jìn)而使車身重量得到最大程度降低。受到傳統(tǒng)弧焊和點(diǎn)焊等技術(shù)局限性的影響，使車身零件的應(yīng)用遇到了一定的難題。

1 關(guān)于常見(jiàn)機(jī)械點(diǎn)連接技術(shù)概述

1.1 無(wú)鉚連接技術(shù)概述

無(wú)鉚技術(shù)在機(jī)械點(diǎn)鏈接技術(shù)之中有著非常廣泛的應(yīng)用，業(yè)內(nèi)常常將其稱為沖壓鉚接，主要是氣液增力沖壓階段按照板材被擠壓之后呈現(xiàn)出來(lái)的塑性形變情況，使兩個(gè)待連接板件之間出現(xiàn)一個(gè)因?yàn)閿D壓而產(chǎn)生的連接點(diǎn)，從這個(gè)連接點(diǎn)進(jìn)行鑲嵌之后能夠?qū)崿F(xiàn)良好的連接效果。

無(wú)鉚連接技術(shù)本身?yè)碛休^強(qiáng)的靈活性，并不需要消耗鉚釘，具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的效果，相比點(diǎn)焊，所擁有的動(dòng)態(tài)疲勞強(qiáng)度更高，不會(huì)造成表面漆層和鍍層的破損，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性。但是，在乘客可見(jiàn)的區(qū)域之中因?yàn)樵摷夹g(shù)會(huì)使表面的凸點(diǎn)比較明顯而不適用。這項(xiàng)技術(shù)本身屬于一種雙側(cè)連接的方法，可以自動(dòng)監(jiān)控整個(gè)連接過(guò)程，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)，對(duì)連接點(diǎn)的質(zhì)量檢測(cè)較為簡(jiǎn)單且不會(huì)造成任何損傷，如今國(guó)外汽車制造行業(yè)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用較廣，國(guó)內(nèi)一些經(jīng)濟(jì)型乘車的制造公司對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用也比較廣泛。

無(wú)鉚連接技術(shù)之中，接頭位置的幾何形狀與鉚接接頭所呈現(xiàn)出來(lái)的幾何形狀之間屬于一種因果性的關(guān)系，基于這個(gè)情況就可以通過(guò)評(píng)價(jià)連接的視覺(jué)效果和測(cè)量幾何參數(shù)來(lái)粗略的判斷連接的效果和質(zhì)量。如果所采用的是普通無(wú)鉚連接方法的話，必須保證視覺(jué)上連接呈現(xiàn)為對(duì)稱的效果，并且還要保證連接位置并不存在開(kāi)裂或者鉚穿的情況。向板材之中嵌入的深度以及嵌入位置的頸部厚度決定連接的具體強(qiáng)度。如果嵌入量比較大的話，可以明顯提升正向拉伸的強(qiáng)度。如果頸部厚度比較大德華，又能規(guī)避因?yàn)槔於辜羟蟹较蛟馐軗p壞的問(wèn)題，這也符合了碰撞情況和實(shí)際振動(dòng)等方面的要求。

1.2 刺穿鉚接技術(shù)概述

業(yè)內(nèi)常將這一廣泛應(yīng)用的技術(shù)稱為鎖鉚連接，使用這種方法需要將板料擺放成重疊的狀態(tài)，完成設(shè)備的定位操作之后，再進(jìn)行加載，之后鉚釘通過(guò)沖頭的作用便能依次刺穿上下板層，鉚釘跟隨下層板料所發(fā)生的流動(dòng)會(huì)逐漸進(jìn)入到凹模的后腿位置，并且向外進(jìn)行伸展，最終將板料鎖緊，使鉚釘和板料之間形成較為牢固的互鎖接頭。

這項(xiàng)技術(shù)的本質(zhì)屬于一種雙側(cè)連接的方法，該方法一般是應(yīng)用在裸板或者鍍層板的連接過(guò)程，主要連接的是材料層在兩層以上的材料，并且無(wú)需進(jìn)行預(yù)沖孔，工藝具有穩(wěn)定和環(huán)保的效果，生產(chǎn)效率相對(duì)較高。其靜態(tài)強(qiáng)度相較于無(wú)鉚連接方法要明顯要高，而且連接的對(duì)象包括了車身承載部位。動(dòng)態(tài)疲勞強(qiáng)度比之電阻點(diǎn)焊的方法也要更為理想，材料表面的鍍層不會(huì)發(fā)生破壞，而且界面硬脆相等問(wèn)題也不會(huì)發(fā)生。

該技術(shù)之中材料組合的連接是從薄到厚，從硬到軟的方向，這樣的連接方向符合鉚釘不可將底層材料刺穿的要求。

2 機(jī)械點(diǎn)連接創(chuàng)新型技術(shù)概述

2.1 關(guān)于流鉆螺絲技術(shù)概述

該技術(shù)屬于一種單點(diǎn)冷連接的技術(shù)類型，主要是在螺釘高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之下接觸到待連接板材，隨后能夠?qū)崿F(xiàn)接觸位置軟化，最終螺絲旋轉(zhuǎn)進(jìn)入到板材的板層之中。

該技術(shù)之中上下板料的厚度決定了螺紋的有效長(zhǎng)度，也能確定螺紋有效長(zhǎng)度與所應(yīng)用螺絲的外徑。另外，技術(shù)本身采用單邊連接方法，使用之前也不需要預(yù)制孔，針對(duì)一些使用雙側(cè)連接方法無(wú)法起到效果的封閉和半封閉型腔一般能夠得到很好的連接效果。使用起來(lái)無(wú)論疲勞性能，還是便捷性比之點(diǎn)焊的方法都要更加理想。不過(guò)，因?yàn)槁萁z在鉆入狀態(tài)之下很有可能破壞底層的金屬表面，所以一定要保證所選工藝具有良好的防腐效果。另外，在操作期間會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊力，所以要求剛性強(qiáng)度較大。一旦需要鉚接位置的上層材料強(qiáng)度超過(guò)一定數(shù)值之后，要想刺穿便有很大難度。所以這種情況需要預(yù)先制孔。當(dāng)前在寶馬7系和多種奧迪車型之中已經(jīng)應(yīng)用了該技術(shù)手段。

2.2 關(guān)于高速螺釘連接技術(shù)概述

該技術(shù)具有簡(jiǎn)單快速的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際使用不需要預(yù)先進(jìn)行沖孔，伴隨壓縮空氣的作用可以使帶有倒刺的鉚釘速度到每秒20到40米的范圍，鉚接所需的時(shí)間和周期都比較短，該技術(shù)需要在高強(qiáng)度的作用之下進(jìn)行，在從單側(cè)進(jìn)入連接厚板的時(shí)候可以使用該技術(shù)手段。

在相同連接方向之中的材料發(fā)生流動(dòng)之后，會(huì)形成一個(gè)呈現(xiàn)為突起狀，處在一個(gè)相反連接方向的材料，會(huì)聚集到釘帽的下部，由此會(huì)使其形成一個(gè)環(huán)形的空槽，對(duì)于避免切屑影響連接效果有著一定的幫助。

3 結(jié)束語(yǔ)

車身輕量化的工作可以從結(jié)構(gòu)、工藝和材料等多個(gè)方面開(kāi)展，將輕量化技術(shù)應(yīng)用到車身可以使車身的質(zhì)量變得更輕。這種情況之下對(duì)輕量化技術(shù)的研究力度也會(huì)增強(qiáng)。本文簡(jiǎn)要從機(jī)械點(diǎn)連接技術(shù)的角度分析車身輕量化技術(shù)的應(yīng)用，希望由此能為閱讀本文業(yè)內(nèi)人士提供一些經(jīng)驗(yàn)層面參考。

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