[發(fā)明專利]一種乘用車鋁合金發(fā)動機罩鉚粘復合連接方法

在審

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• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109513868A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬;莊華曄;張義和;田雨苗;于紅;楊飚;陳才;李海洋;柯福鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B21J15/02
• 分類號: B21J15/02;B21J15/00;F16B11/00
• 代理公司: 北京青松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發(fā)明提供了一種乘用車鋁合金發(fā)動機罩鉚粘復合連接方法，包括：將發(fā)罩加強板通過減振膠粘接的方式預固定于發(fā)罩內(nèi)板上；將各加強板通過自沖鉚接的方式完全固定于所述發(fā)罩內(nèi)板上；將減振膠涂覆于所述發(fā)罩內(nèi)板的減重孔的凸起邊緣、鎖環(huán)加強板和發(fā)罩外板加強板上，并將發(fā)動機罩的發(fā)罩外板落下完成粘接；將折邊膠涂覆于發(fā)罩內(nèi)板的邊緣，并將發(fā)罩外板的邊緣向發(fā)罩內(nèi)板進行包邊，完成發(fā)動機罩的包邊工序，得到發(fā)動機罩總成；對發(fā)動機罩總成進行烘烤，使減振膠與折邊膠固化，實現(xiàn)發(fā)動機罩的連接。本發(fā)明采用自沖鉚接和粘接的復合工藝代替焊接工藝實現(xiàn)了鋁合金發(fā)動機罩的連接，更好地保證了鋁合金發(fā)動機罩連接的整體剛度、整體強度和尺寸精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車覆蓋件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種乘用車鋁合金發(fā)動機罩鉚粘復合連接方法。

背景技術(shù)

發(fā)動機罩是汽車覆蓋件中的重要總成，除外觀要求和剛度要求外，還被要求質(zhì)量輕，碰撞能量吸收能力強，行人保護效果好。現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的發(fā)動機罩不僅其發(fā)罩內(nèi)板質(zhì)量較大，同時設(shè)計剛度過大，導致行人碰撞時傷害值過高，不利于行人保護。

鋁合金板的密度約2700kg/m³，僅為鋼板密度的35％，同時鋁合金板的比強度更高，因此，采用鋁合金制發(fā)動機罩，相比鋼制發(fā)動機罩可以更好地實現(xiàn)大幅度減重，提高碰撞吸能效果，更有利于行人保護。

常用汽車覆蓋件鋁合金內(nèi)、外板材料常采用6xxx系列和5xxx系列等兩個系列，其中5xxx鋁合金通過高Mg元素含量提高其強度和成形性，應(yīng)用較為廣泛，但其本身為不可熱處理強化合金，初始屈服強度高，成形性不如6xxx鋁合金。6xxx鋁合金兼具優(yōu)異強度、成形性、耐腐蝕性、折邊性和高表面品質(zhì)，對于發(fā)罩等重視耐撞擊性的覆蓋件總成，其高烘烤硬化性尤為適合。烘烤硬化性即加工時屈服強度低，因烘烤涂裝的高溫而使其屈服強度提高的特性，這種特性剛好與發(fā)動機罩生產(chǎn)工藝匹配，沖壓成形時，其較低屈服強度使其更易于成形，總成涂裝時經(jīng)過烘烤后，屈服強度大幅提升，增加了發(fā)罩總成的整體強度和耐撞擊性能。

由于鋁合金薄板的熱膨脹系數(shù)大、彈性模量小，熱輸入量較大的焊接容易出現(xiàn)熔池下榻或焊穿的情況，同時容易產(chǎn)生難以矯正的波浪變形，嚴重影響結(jié)構(gòu)的制造精度和使用性能。因此，對于鋁合金發(fā)動機罩的連接工藝，一般無法直接沿用鋼制發(fā)罩的焊接工藝。

自沖鉚接是一種用于連接兩種或兩種以上金屬板材的冷連接技術(shù)。鉚釘穿透頂層板材之后，在鉚模的作用下鉚釘尾部的中空結(jié)構(gòu)擴展刺入而并不刺穿底層板材，從而形成牢固的鉚接點。自沖鉚接的鉚接點牢固可靠，鉚接質(zhì)量穩(wěn)定，且連接區(qū)域沒有熱應(yīng)力集中，鉚接后薄板基本無變形，尺寸精度高。

粘接是借助膠粘劑在固體表面上所產(chǎn)生的粘合力，將同種或不同種材料牢固地連接在一起的方法。金屬薄板間采用粘接，應(yīng)力分布更加均勻，同時不同的壓流粘度使得粘接起到減振、密封、折邊等不同的作用，常用膠粘劑為聚氨酯型膠粘劑，常用型號terostat-8590等，但聚氨酯型膠粘劑粘結(jié)強度一般，且一般溫度高于120℃時會發(fā)生成分體系失效，完全失去粘接強度，并不適合涂裝180℃左右的高溫條件。折邊用膠粘劑通常用于結(jié)構(gòu)連接，一般采用環(huán)氧樹脂型的膠粘劑，常用牌號240EG等，可適應(yīng)200℃以下的高溫條件。減振用膠粘劑亦用于結(jié)構(gòu)連接，一般采用橡膠+發(fā)泡型的膠粘劑，連接強度一般，但其橡膠的非線性減振特性，可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)良好的吸能減振效果。

因此，如何避免采用焊接的連接方式導致鋁合金薄板焊穿、熱變形等引起的連接強度下降和發(fā)罩內(nèi)板尺寸變形等問題成為了亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提出一種乘用車鋁合金發(fā)動機罩鉚粘復合連接方法，通過采用自沖鉚接和粘接的復合工藝實現(xiàn)鋁合金發(fā)動機罩的連接，避免了因采用焊接的連接方式導致鋁合金薄板焊穿、熱變形等引起的連接強度下降和發(fā)罩內(nèi)板尺寸變形等問題，保證鋁合金發(fā)動機罩在滿足外觀要求和剛度要求的同時，實現(xiàn)大幅度減重，同時提高碰撞吸能效果，使其更有利于行人保護。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：