[發(fā)明專利]一種鋼鋁異質(zhì)件連接結(jié)構(gòu)以及連接方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910357898.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN110076438A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳天放;段士蕊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾特汽車技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K11/00
• 分類號(hào): B23K11/00;B21J15/04;B62D27/02
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本發(fā)明涉及一種鋼鋁異質(zhì)件連接結(jié)構(gòu)以及連接方法，屬于車身輕量化材料的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的鋼鋁異質(zhì)件連接結(jié)構(gòu)包括鋁合金板、鉚釘結(jié)構(gòu)和鋼質(zhì)零件，鉚釘結(jié)構(gòu)的材料為鋼；鋁合金板上設(shè)置有開孔，鉚釘結(jié)構(gòu)包括定位底座以及嚙合部，定位底座與嚙合部之間設(shè)置有縮頸部，縮頸部的直徑小于定位底座與嚙合部的外徑，定位底座設(shè)置在開孔上通過擠壓使得嚙合部與縮頸部與鋁合金板形成機(jī)械互鎖連接，而鋼質(zhì)零件與定位底座通過電阻焊連接。本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)和方法無需增加SPR設(shè)備、MIG/CMT焊接設(shè)備投入成本，直接借用現(xiàn)有電阻焊機(jī)器人焊接系統(tǒng)，無需進(jìn)行線體主線改造；連接質(zhì)量好，有效避免了常規(guī)鋼鋁混合連接工藝的缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車身輕量化材料的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種鋼鋁異質(zhì)件連接結(jié)構(gòu)以及連接方法。

背景技術(shù)

隨著車身輕量化趨勢(shì)的影響，采用新型材料越來越多，使用普通的焊接技術(shù)將不能滿足需求。從目前的研究大部分車企應(yīng)用情況來看，比較適用于鋼鋁混合車身的連接工藝有：自沖鉚接工藝(SPR、TOX)、熱熔自攻絲(FDS)工藝等。其中使用頻率最高的主要為SPR工藝連接形式。

①SPR工藝連接形式需要投入SPR焊接設(shè)備，并且需要對(duì)車身主焊線進(jìn)行改造，投入成本較大，對(duì)于鋼鋁混合比例大于50％的車身設(shè)備利用率較高，而針對(duì)鋼鋁混合比例小于30％時(shí)設(shè)備利用率較低，投入和產(chǎn)出比失衡，同時(shí)SPR設(shè)備鉚鉗型式均為C型鉚鉗，部分鉚接點(diǎn)無法實(shí)現(xiàn)，需采用MIG/CMT焊接工藝，又增加一部分額外成本；

②TOX工藝連接強(qiáng)度較低，可靠性較差，不適用于車身連接；

③熱熔自攻絲(FDS)工藝設(shè)備系統(tǒng)成本高于電阻點(diǎn)焊，鉚釘成本高，操作時(shí)間長(zhǎng)，大量使用會(huì)影響主線節(jié)拍，工藝完成后材料正反面均有較大凸起，螺釘尺寸較長(zhǎng)，如果大量使用會(huì)增加車身自重，同時(shí)過長(zhǎng)的露出部分也會(huì)對(duì)車身的設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種鋼鋁異質(zhì)件連接結(jié)構(gòu)以及安裝方法。

本發(fā)明的鋼鋁異質(zhì)件連接結(jié)構(gòu)，包括鋁合金板、鉚釘結(jié)構(gòu)和鋼質(zhì)零件，所述鉚釘結(jié)構(gòu)的材料為鋼；所述鋁合金板上設(shè)置有開孔，所述鉚釘結(jié)構(gòu)包括定位底座以及位于所述定位底座上的嚙合部，在所述定位底座與所述嚙合部之間設(shè)置有縮頸部，所述縮頸部的直徑小于所述定位底座與所述嚙合部的外徑，所述嚙合部的外徑大于所述定位底座的外徑；所述定位底座設(shè)置在所述開孔上通過擠壓使得所述嚙合部與所述縮頸部與所述鋁合金板形成機(jī)械互鎖連接，而所述鋼質(zhì)零件與所述定位底座通過電阻焊連接。

其中，所述嚙合部的外圍設(shè)置有連續(xù)排布的凸齒，所述的凸齒沿著所述嚙合部的中心向外具有逐漸變窄的寬度。

其中，所述鋼鋁異質(zhì)件連接結(jié)構(gòu)為汽車零部件結(jié)構(gòu)或車身結(jié)構(gòu)。

其中，所述鉚釘結(jié)構(gòu)為中心軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

其中，所述鋁合金為Al-Mg合金。

其中，所述鉚釘結(jié)構(gòu)和鋼質(zhì)零件的材料為碳鋼或低合金鋼等。

本發(fā)明的第二方面還涉及一種鋼鋁異質(zhì)件連接結(jié)構(gòu)的連接方法。

本發(fā)明的連接方法包括以下步驟：

(1)在鋁合金待連接位置開孔；

(2)將鉚釘結(jié)構(gòu)設(shè)置在開孔位置，并利用鉚接設(shè)備上模施加壓力將鉚釘結(jié)構(gòu)擠壓至所述鋁合金板內(nèi)，所述鉚釘結(jié)構(gòu)與所述鋁合金形成機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)；所述鉚釘結(jié)構(gòu)的材料為鋼；

(3)將鋼質(zhì)零件與所述鉚釘結(jié)構(gòu)定位搭接；

(4)將鋼質(zhì)零件與所述鉚釘結(jié)構(gòu)采用電阻焊焊接。