汽车行业车辆铝车身连接工艺技术方法大全
铝合金车体焊接 (4)
第五章铝及铝合金焊前清理、焊缝修理、焊后处理工艺第一节焊前清理铝及铝合金表面存在一层致密而坚硬的氧化膜，熔点高达3000度以上，导电性很差，因此，在焊接过程中，会产生电弧不稳和气孔，因此，铝合金工业结构焊接前，必须将其清除掉，清理采用如下工艺过程：1.除油、除污处理铝合金材料在加工、运输、存储过程中，不可避免地会粘上油污等脏物，这些有机物质在高温作用下也会产生气孔等缺陷，在焊接打磨过程中，同时会污染工具的洁净度使污染面进一步扩大，因此，铝合金表面在用工具打磨前，如果洁净度不够，首先要进行表面除油污的处理。
处理办法是将工业丙酮注入一点到矿泉水瓶中，在瓶盖上扎几个小孔，使丙酮能够成雾状喷到铝合金表面上，然后用工业擦拭纸或布擦拭表面就可清洁表面的油污。
用丙酮做清洁剂主要是利用丙酮的高挥发性和高溶解性，但过量使用会危害人体健康和影响环境安全。
图5-1是工业擦拭纸的示意，图5-2是丙酮如何使用的示意。
图5-1 工业擦拭纸的示意图5-2 丙酮如何使用的示意2.铝合金焊前打磨铝合金焊前打磨主要是为了清除铝合金焊接表面氧化膜，氧化膜致密而坚硬，采用普通钢丝刷很难将其清除，因此，刷子的钢丝一般采用0.3MM以上的不锈钢丝做刷子，过大、过小直径均不适合，钢丝直径太大，打磨过程受力大，不稳，过小，刷子寿命不好。
打磨工具主要有两种类型：风动打磨和手动打磨。
风动打磨主要有角向砂轮配杯型碗刷和纵向砂轮配柱状钢丝刷，图5-3是角向砂轮配合杯型碗刷工作的示意，图5-4是纵向砂轮配合柱状钢丝刷的工作示意。
图5-5是常用柱状刷示意，根据打磨量大小和位置，选择柱状刷厚度和直径大小是提高打磨效率和质量的关键环节，在施工中要格外注意，工具的正确选择，可以显著提高生产效率，降低成本。
图5-3角向砂轮配合杯型刷的工作示意图5-4 纵向砂轮配合柱状刷的工作示意图5-5 常用柱状刷示意从图5-3、图5-4示意可以看到，角向砂轮配杯型不锈钢碗刷轻巧灵活，工作效率慢，纵向砂轮配合柱状钢丝刷，打磨速度快，但工具比较重，工作负荷大。
轻量化车身设计-铝合金车身连接工艺
5182
冲压件
M6
1
5182
冲压件
M6
1.2
5182
冲压件
M6
1.4
6005A T6
型材
M6
1.5
5182
冲压件
M6
1.5
6005A T6
型材
M6
2
5182
冲压件
M6
3
6005A T6
型材
M8
1.5
5182
冲压件
M8
2
5182
冲压件
M8
2.3
5182
冲压件
M10
3
6005A T6
型材
/
/
/
/
螺栓
板厚(mm)
材料
种类
备注
M6*16
1.2
5182
冲压件
M8*25
1.2
5182
冲压件
二、铝车身连接工艺：FDS
• 简介：FDS攻丝铆接工艺是通过高速旋转使板料变形后攻丝铆接的冷成型工艺
• 1.高速速（最高可达500转/分钟）和高压（最高可达1500N）的物料将被加热
• 2.推进材料（流动钻成型）
• 3.会形成圆柱形
但会使用特殊类型铆钉，铆接实现困难较大。
工艺过程图解
5、SPR位置要求
• 铆接对板材重合面长度、板材边缘到铆钉距离、翻边到底模距离。为了保证铆接效果，铆接位置 遵守的尺寸要求如下
描述
钉类型 S (板材重合面长度)
Ø RIVET [mm]
5.3 3.35
≥ 18
≥ 16
铆接位置要求
S (板材重合面长度)备注: 针对脆性材料如珠履 ≥ 30
铝车身连接工艺方法大全
2、普通铝点焊 只能焊接铝+铝 薄板， 不能焊接铝+钢；
2、铝点焊相比其它几种铝连接方法，焊接效率高，成本低，无需增加铆钉或焊丝 等填充材料。
铝车身连接工艺— 5、DeltaSpot电阻焊
1、 DeltaSpot电阻焊焊接形式
3、 DeltaSpot电阻焊焊接对钣件要求
焊接形式与普通点焊相同，焊接空间与普通点焊相同，焊接翻边宽度比普 通点焊略宽
通用CT6铝车身 FDS 钢+铝连接 奥迪铝车身 FDS应用
铝车身连接工艺— 3、冷金属过渡CMT焊接
1、冷金属过渡CMT焊接形式
CMT焊 接过程
3、冷金属过渡CMT焊接对钣件要求
CMT焊接方式同MIG焊（熔化极电弧焊），都属于弧焊，CMT焊接过程电流控 制更好，飞溅小，更容易焊接薄铝板，对钣件间装配间隙要求更低，焊接质量更 好。
板料B，被铆钉部分刺穿
2、自穿铆接SPR设备
与普通点 焊类似
送料机 控制器 铆接枪
SPR机器人系统 SPR自动化线
4、SPR特点及优点
1、可铆接多层铝板，板材总厚度：1.5mm~16mm，底层板材延展率：大于12% 2、自冲铆接头的疲劳寿命远高于点焊接头； 3、可实现钢+铝的连接，板材硬度：不大于14MPA UHSS 4、每一个连接点需要消耗一颗铆钉（增加车身重量）
AL板
铝+铝 CMT焊
Fe板
铝+铝 CMT焊
铝车身连接工艺— 3、冷金属过渡CMT焊接
5、冷金属过渡CMT焊接应用示例
特斯拉 铝车身CMT焊接(侧围)
通用CT6铝车身CMT焊 奥迪A8铝车身CMT焊
铝车身连接工艺— 4、普通铝点焊
1、普通铝点焊焊接形式
铝车身连接工艺方法大全
D
铝点焊焊接形式及焊接原理与普通钢板点焊相同只是焊接设 备控制功能不同
D
2、普通铝点焊焊接设备
普通铝点焊对钣件焊接边宽度要求更宽D=20~25mm（普通钢板14~16），其它 焊钳通过空间同普通钢板点焊
4、普通铝点焊焊接特点及优点
1、结合铝特性，普通铝点焊焊接铝板厚度有限（小于2mm），普通铝点焊只 适合焊接门盖（如：克莱斯勒RS前盖，福特F150前盖）等铝薄板焊接；且容易产生 焊接质量问题；
结合铝本身焊接特性，要求铝焊接设备主要输出参数具备如下特征： 1、焊接电流： 30KA~50KA（普通点焊8KA~15KA） 2、焊接压力：500~700公斤力（普通点焊： 200~450 ） 3、焊接时间：5~10周波（普通点焊8~25） 控制更迅速、精确 4、电极头及时清理防止 氧化物粘连，电极水冷速度是普通点焊的2倍 以上要求对焊接控制器要求极高，目前国内只有进口美国梅达铝点焊 焊接控制器
钢板
铝型材 铝型材 铝冲压件 CT6前保：铝型材拉弯成形 CT6侧边梁：铝型材
整体铸铝件
特斯拉铝下车身
铝车身连接工艺— 车身结构
铝车身连接工艺— 焊装工序及工艺方法
1、铝车身结构 结合现有几款铝车身：
1）前后4个减震器座 均采用整体铸铝加工件， 2）前后纵梁采用普通铝型材（捷豹XFL后纵梁采用热成型高强钢板） 3）电动车地板结构简单（横平竖直） 侧边梁，横梁 直接采用铝型材 4）发苍部分横梁 采用铝型材 拉弯 ，结构复杂的 采用铸铝加工件 5）上车身因造型复杂 大部分 采用 铝冲压件 6）B柱加强板 采用高强钢板 或热成型高强钢板
2 3 4 5 6 7
流钻工艺FDS 冷金属过渡焊 接CMT 普通铝点焊 DeltaSpot电 阻焊 Clinch连接 /TOX连接 铝板连接黏合 剂
汽车车身铝合金连接工艺研究
汽车车身铝合金连接工艺研究引言：近年来，汽车工业的发展已经成为全球经济的重要指标之一、汽车的质量、性能和安全性是消费者关注的焦点。
由于铝合金的轻质化、高强度和良好的耐腐蚀性能，铝合金在汽车工业中得到了广泛应用。
汽车车身是整个汽车结构中非常重要的组成部分，而车身连接工艺则关系到整车的质量和安全性能。
铝合金车身连接工艺的研究旨在解决铝合金车身连接时所面临的一系列技术问题，提高连接结构的强度、刚度和耐久性。
本文将从铝合金连接工艺的研究背景和现状出发，分析车身连接工艺中存在的问题，并探讨一些改进和优化的方法。
一、铝合金车身连接工艺的研究背景和现状铝合金车身连接工艺的研究随着汽车工业的发展日益受到重视。
传统的钢结构车身连接工艺无法直接应用到铝合金车身上，因为铝合金具有较低的熔点和热导率。
因此，铝合金车身连接工艺的研究成为重要的研究方向之一目前，铝合金车身连接工艺主要分为以下几种：铆接、焊接、胶接和接触连接。
铆接是常用的连接方法，它在结构设计中发挥着重要作用，可提供较高的连接刚度和强度，但需要较长的装配时间。
焊接方式有氩弧焊、激光焊和摩擦搅拌焊等，但焊接过程中容易产生应力集中和变形问题。
胶接方式可以提供良好的密封性和抗冲击性，但在高温和湿润环境下容易失效。
二、铝合金车身连接工艺存在的问题然而，当前的铝合金车身连接工艺依然存在一些问题需要解决。
首先，连接结构的强度和刚度还不够理想，需要进一步提高。
其次，连接过程中容易产生应力集中和变形问题，影响整车的质量和稳定性。
另外，铝合金连接结构的耐腐蚀性和耐久性也是需要关注的问题。
三、铝合金车身连接工艺的改进和优化方法针对上述问题，研究者提出了一些改进和优化的方法。
首先，可以优化铝合金车身的设计，采用合理的结构形式和连接方式，以提高连接结构的强度和刚度。
其次，可以引入新型的连接材料和技术，如铝合金螺母、螺栓和蜂窝结构等，以提高连接的耐腐蚀性和耐久性。
此外，还可以结合数值模拟和实验研究，分析连接过程中的应力和变形情况，优化连接工艺。
铝车身连接工艺介绍、铝连接技术介绍
铝车身的连接方法— （2）流钻工艺FDS
19
铝车身的连接方法— （2）流钻工艺FDS
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1.FDS工艺形式：
热熔自攻丝FDS 过程示意
FDS剖切图
（无预转孔连接）
“流钻螺钉”工艺，（别称：热熔自攻丝/热熔紧固系统）， 英文有两种翻译：Flow drill screws（FDS） Flow Form screws（FFS）
30
4. Clinch/TOX连接特点：
优点：
1、可不同板材连接 2、无耗材 3、对产品连接表面没有特殊要求 4、不会损伤产品表面镀层 5、几乎无噪音、无火花碎屑等污染；
缺点：
1、设备成本较高 2、TOX连接强度较弱，车身上主要应用 在门盖内外板连接，以及压铆部分螺母 3、空间需求较大 4、凹凸面明显
螺接、涂 胶、激光
焊等
图示实 例
工艺特点
应用 案例
备注
属于弧焊（MIG焊），焊接温度较低， 接头变形小，结构强度低。
通用CT6， 奥迪，前 保险杠。
CMT焊机属于瑞典福尼斯专利设 备
焊接形式同钢板点焊；焊接电流超大 30~50KA；只能焊接厚度小于2mm 通用CT6 铝点焊应用较少 的薄铝板，效率高，无耗材，成本低。
TOX铆接机器人系统
TOX铆枪
铝车身的连接方法— （3）Clinch/TOX连接
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3. Clinch/TOX对钣件要求：
1. 铆接处不能含脆性材料（如玻 璃、脆性塑料）
2. 两层板连接 3. 薄板连接
连接点一般在平板搭接处，夹具设计及钣件设计需考虑TOX铆枪空 间。
铝车身的连接方法— （3）Clinch/TOX连接
铝车身的连接方法— （2）流钻工艺FDS
汽车行业车辆铝车身连接工艺技术方法大全
汽车行业车辆铝车身连接工艺技术方法大全在汽车行业中，使用铝车身连接工艺技术可以显著减轻车身的重量，提高车身的强度和刚性，改善车辆的燃油经济性和操控性能。
以下是一些常用的铝车身连接工艺技术方法：1. 铝合金焊接：铝合金是一种常用的车身材料，可以通过焊接来连接不同部件。
常见的铝合金焊接方法包括TIG（Tungsten Inert Gas）焊接、MIG（Metal Inert Gas）焊接，以及激光焊接等。
这些方法可以实现高强度的连接，同时也有较好的外观和耐腐蚀性能。
2.铆接：铆接是一种常用的连接方法，特别适用于连接薄板或不易进行焊接的部件。
铆接通常使用铆钉或铆铆钉进行连接，通过将铆钉穿过连接的部件并从另一侧形成头部，实现部件的牢固连接。
铆接连接具有高强度、耐腐蚀和可靠性好的特点。
3.自攻螺纹：自攻螺纹是一种通过在一侧先钻孔形成螺纹孔，然后在另一侧用螺纹螺钉连接的方法。
这种连接方法适用于连接不同材料的部件，并且可以获得坚固的连接。
4.紧固件连接：紧固件连接指的是使用螺母和螺栓来连接不同的部件。
紧固件连接广泛应用于汽车行业，可以提供较高的连接强度和可靠性。
5.弹性连接：弹性连接是一种通过在接触面之间增加弹性材料（如橡胶）来吸收和减少振动和冲击力的连接方法。
这种连接方法常用于减震器和悬挂系统等部件的连接，以提高车辆的驾驶舒适性和稳定性。
6.胶粘剂连接：胶粘剂连接是一种使用适当的胶粘剂在两个部件之间形成牢固连接的方法。
这种连接方法适用于连接不同材料的部件，如铝合金与塑料件的连接。
胶粘剂连接可以提供较好的密封性和耐腐蚀性能。
7.激光焊接：激光焊接是一种高精度的焊接方法，通过激光光束将两个部件熔合在一起。
这种连接方法适用于连接较小的部件或进行高精度的连接，可以实现较高的焊接质量和外观。
总的来说，汽车行业的车辆铝车身连接工艺技术涉及到多种方法，每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际应用中，根据具体的车身设计和需求，可以选择合适的连接方法，以提高车身的性能和可靠性。
汽车车身铝合金焊接与连接技术
微信号 auto1950 / 2019年 第 12 期
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汽车轻量化 | Auto Lightweight
搭接时，底层板厚度占总板厚的1/2 以上；三层板搭接时，底层板厚度 占总板厚的1/3以上；避免出现相同 厚度板材的搭接组合。
目前SPR是铝合金车身上应用 最多的连接工艺，数量远远超过铝 点焊。例如在Audi A8（D3）上使 用数量达2400点，Audi TT上数量 达1606点，在上汽大众某车型前轮 罩的铸铝件和镀锌钢的连接使用 SPR工艺，共81点。SPR技术的主 要设备供应商包括：德国Böllhoff、 英国Henrob、德国Tunkers以及德国 TOX。
摩擦塞铆焊EJOWELD特别 适用于铝合金和高强钢、超高强 钢及热成型零件的连接。例如在 Audi A8中，由于外覆盖为铝合金， A、B柱为热成型钢板，由于热成 型钢的塑性较差，SPR技术不能使 用。Audi A8将此工艺称为Friction Element Welding（简称FEW），共 使用数量为238点。
结构在铆模的作用下， 向下层板材 料周围扩张并刺入底层板材， 但是 不会对下层板材进行冲裁， 最后铆 钉与上下层板材之间形成机械互锁 结构，如图1所示。
图1 SPR连接工艺
其工艺过程主要包括：定位、 预压、夹紧、冲刺、扩张及成型， 如图2所示。
SPR技术优势主要有： 1）SPR可以实现异种金属板材 的连接，如铝和钢的连接。 2）当进行铝合金板材连接 时，SPR的负载强度高于电阻点 焊。 3）SPR属于冷连接技术，对板
新一代Audi A8中数量达到885个。 FDS连接技术主要设备供应商
有：德国EJOT、德国WEBER、德 国STÖGER、美国ARNOLD 、美国 Semblex 和美国ATF 。
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汽车行业车辆铝车身连接工艺技术方法大全
1. 点焊（Spot Welding）
点焊是一种常用的车身连接方法，适用于铝合金车身板件的连接。
该
方法通过施加电流和压力在连接部位产生高温，使两个板件在瞬间熔化并
连接在一起。
2. 溶胶-凝胶焊（Sol-gel bonding）
溶胶-凝胶焊是一种将两个铝合金板件通过涂覆溶胶和凝胶剂的方式
进行连接的方法。
通过烘烤，溶胶和凝胶剂在高温下熔化和固化，使两个
板件牢固连接。
3. 拉铆（Pull Riveting）
拉铆是一种将两个板件通过铆钉进行连接的方法。
铆钉在板件两侧通
过应用力拉伸，从而将两个板件牢固地固定在一起。
4. 锁缝铆接（Hemming）
锁缝铆接是一种常用的车身板件连接方法，适用于铝合金材料的连接。
通过将一片较薄的铝合金板件卷曲成锁缝造型，然后将其与另一片板件铆
接在一起，形成一个强大的连接。
5. 螺柱焊接（Stud Welding）
螺柱焊接是一种通过将螺柱焊接在车身板件上，并通过螺母固定来进
行连接的方法。
螺柱焊接通常用于连接较大的板件或需要承受较大力的连接。
6. 点胶（Adhesive Bonding）
点胶是一种使用特殊的胶粘剂将两个铝合金板件连接在一起的方法。
胶粘剂通过固化，使两个板件在连接处形成牢固的结合。
7. 气动铆接（Pneumatic Riveting）
气动铆接是一种使用气动工具将铆钉通过压力连接在板件上的方法。
该方法适用于较大规模的连接，能够提供快速且牢固的连接。
8. 控制变砂（Controlled Torsion Sanding）
控制变砂是一种通过表面修整和抛光来准备板件连接部位的方法。
通过控制砂纸的旋转和移动，可以准确地对连接部位进行加工，以确保连接的质量和稳定性。
9. 冲压（Stamping）
冲压是一种常用的金属板件加工方法，适用于铝合金板件的制造和加工。
通过冲压工艺，可以将平板变形成需求的形状，并准备好进行连接。
10. 铆螺母焊接（Nutsert Welding）
铆螺母焊接是一种将螺母通过铆钉焊接在车身板件上的方法，以便固定其他组件。
通过选择合适的铆钉尺寸和焊接参数，可以确保连接的牢固性和可靠性。
11. 焊接（Welding）
焊接是一种将两个板件通过熔化并使其连接在一起的方法。
铝合金车身板件通常使用氩弧焊、激光焊等焊接方法进行连接。
12. 螺栓连接（Bolt Fastening）
螺栓连接是一种通过螺栓和螺母将两个板件固定在一起的方法。
这种连接方法通常适用于需要频繁拆卸和安装的情况。
总结：。