鉚接、擺動(dòng)沖擊鉚接和自玫螺釘連接等技術(shù)確保了汽車(chē)的高可靠性

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隨著鉚接等各種連接技術(shù)的飛速發(fā)展，很多汽車(chē)制造企業(yè)都采用了較輕的復(fù)合材料和先進(jìn)的鉚接技術(shù)，例如擺動(dòng)沖擊鉚接、自攻螺釘連接等技術(shù)，確保了汽車(chē)的高可靠性。

0 _9 D  J( X! T5 o8 f* F! Q例如，新型奧迪TT轎車(chē)使用丁鋁合金和鋼材兩種材料制造車(chē)架，這一復(fù)合材料車(chē)架的優(yōu)點(diǎn)在于可以按照功能需要選擇合適的材料。利用鋼材制造轎車(chē)的行李艙，其尾部的軸向承載能力大大提高，而車(chē)架的其它部位使用鋁合金材料，使車(chē)架及整車(chē)的重量盡可能地減輕一一車(chē)架的重量只有206kg，其中69％的重量來(lái)自鋁合金材料，31％ 的重量來(lái)自鋼材。
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6 v6 M. a9 C' n6 g( a對(duì)車(chē)架進(jìn)行。這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)之后，用戶駕駛的將是動(dòng)態(tài)性能更佳、具有更強(qiáng)軸向負(fù)載能力的轎車(chē)，同時(shí)也是具有最佳駕駛性能、加速性能和油耗更少的車(chē)。鉚接使用的工具有很多種，例如瑞威特氣動(dòng)鉚釘槍、瑞威特?zé)o鉚釘鉚接機(jī)、瑞威特自沖鉚鉗的各種鉚接工具。

復(fù)合材料提高了綜合性能整個(gè)復(fù)合材料車(chē)架構(gòu)件中，31％的鋁合金材料是板材，22％的是鑄造鋁合金材料，16％的是擠壓性型材。在局部受力較大和局部傳遞受力的部位以及有多種功能要求的部位都采用了鑄造鋁合金構(gòu)件。這些鑄造的鋁合金零部件有著最佳的幾何形狀以承受碰撞受到的力量和傳遞受力，同時(shí)也能充分有效地利用空間。另外，所有的鑄鋁件都有著合適的連接尺寸和連接功能，因此，無(wú)需其它的附，也不需要雙重的連接操作即可完成連接。

. ^) k; B! t4 K- I% V3 {7 [最好的例子是轎車(chē)的A立柱連接節(jié)點(diǎn)—它除了與車(chē)架縱梁、車(chē)門(mén)門(mén)檻相互連接外，還將A柱和TT轎車(chē)的車(chē)窗下橫粱連接在一起。
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在承受碰撞載荷的部位使用鑄鋁構(gòu)件是非常有益的。轎車(chē)縱粱的一部分也是鑄件，因此可以最大程度地吸收和衰減碰撞時(shí)的能量。
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+ R% L/ l- z' E4 e) f$ T# n奧迪公司在他們的A8型轎車(chē)中首次采用上面所述的節(jié)點(diǎn)式復(fù)式連接，使得車(chē)架的整體韌性由原來(lái)的3％提高到15％～20％。
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5 y' J4 V8 |. ]& U在鋼質(zhì)構(gòu)件的連接中，奧迪公司采用的是電阻焊、MAG活性氣體保護(hù)焊和粘接。

1 O: k8 k* Y+ ]; V* s, _" W& \0 E- p在鋁合金材料的連接中，沖壓鉚接相當(dāng)于鋼質(zhì)材料的點(diǎn)焊。
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" S7 |8 E+ r% A8 e" r隨著汽車(chē)制造技術(shù)的發(fā)展，沖壓鉚接逐步成為了鋁材連接的標(biāo)準(zhǔn)工藝了。作為一種“冷連接工藝”，沖壓鉚接不會(huì)產(chǎn)生熱量，也不會(huì)使結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)收縮變形。另外，沖壓鉚接連接的T件非常易于維修。
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9 q  Z# ~- c5 y在不易接近的連接部位，或者沒(méi)有連接法蘭的連接部位處，可用MIG惰性氣體保護(hù)焊或者奧迪特制的“熔攻螺釘”連接來(lái)替代沖壓鉚接。在新型TT轎車(chē)的生產(chǎn)中，奧迪公司也是第一次大面積地使用熔攻螺釘。在使用熔攻螺釘時(shí)，全自動(dòng)機(jī)器人將螺釘準(zhǔn)確地輸送到位，在強(qiáng)大的摩擦作用下，熔攻螺釘使得被連接件的表面局部熔化，使熔攻螺釘完全進(jìn)入被連接件內(nèi)部，從而形成強(qiáng)有力的連接。
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在只能從一個(gè)方向進(jìn)行裝配操作的連接部位處，使用熔攻螺釘進(jìn)行連接是非�？扇〉�。

" m1 o0 @  r: `  a9 x奧迪的工程師們?cè)阼T造鋁合金零部件中有意識(shí)地設(shè)計(jì)了許多桿式?jīng)_壓成型件，這些桿式成型件的好處是有著很大的結(jié)構(gòu)組合使用的靈活性。例如轎車(chē)側(cè)面的車(chē)門(mén)門(mén)檻就是一個(gè)最好的例子。

0 p% A) o* I  Z, o' _品質(zhì)優(yōu)良的連接技術(shù)在車(chē)架的這種鋼一鋁復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，車(chē)架連接技術(shù)具有重要的作用。有著嚴(yán)格的鋁一鋼連接防腐蝕要求的車(chē)架連接在新型奧迪TT轎車(chē)中采用的是鉚接、自攻螺釘連接、擺動(dòng)沖擊鉚接等工藝。
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( K/ [* Q1 v/ M奧迪公司利用被他們稱之為“4點(diǎn)連接”的技術(shù)將各個(gè)鋁合金構(gòu)件連接在一起，并輔之以鋁合金擺動(dòng)沖壓鉚接、激光焊接和MIG惰性氣體保護(hù)焊進(jìn)行連接。

其它的連接工藝還有激光焊接和擺動(dòng)沖擊鉚接等等。奧迪公司也首次利用激光焊接技術(shù)在車(chē)頂與仞J壁部件的連接中實(shí)現(xiàn)了零縫隙的連接。擺動(dòng)沖擊鉚結(jié)合粘接是一種非常令人感興趣的板材連接技術(shù)。

由于鋼材和鋁合金具有不同的導(dǎo)熱性能，因此，奧迪公司對(duì)兩種不同材質(zhì)材料的連接事先進(jìn)行大量的前期技術(shù)研發(fā)。連接長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下，他們對(duì)兩種材質(zhì)零部件的連接有著很高的要求。

7 ^+ c4 }% e7 L: x! V; I0 J+ K% t為此，工程師們研發(fā)了一種適合于長(zhǎng)接縫連接的接頭結(jié)構(gòu)幾何形狀，確定了兩種材質(zhì)連接時(shí)的邊界條件，從而可以補(bǔ)償、平衡兩種材料不同的熱膨脹、可以控制由熱膨脹引起的連接件內(nèi)應(yīng)力。在要求極高的區(qū)域中，奧迪公司還利用模擬試驗(yàn)的方法進(jìn)行了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證。研發(fā)過(guò)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束從1994年起，奧迪公司的第一款A(yù)8轎車(chē)就采用了鋁管式車(chē)架結(jié)構(gòu)，是車(chē)架材料和生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中的一次革命。這種技術(shù)革命的直接后果是：鋼材生產(chǎn)廠和鋼材加工企業(yè)紛紛投資進(jìn)行新的合金鋼材料和生產(chǎn)加工工藝技術(shù)的研究與創(chuàng)新。而他們?cè)谘邪l(fā)過(guò)程中所獲得的寶貴知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)又反過(guò)來(lái)被用于鋁合金材料的研發(fā)中，并推動(dòng)了鋁合金材料研發(fā)又向前邁出了新的一步，出現(xiàn)了新的鋁合金材料和新的連接技術(shù)。
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% [( E9 H8 }2 J: W$ B  C' Q& Z) c/ R! [這種技術(shù)進(jìn)步循環(huán)發(fā)展的第一次碩果是新型TT轎車(chē)擠壓型材的應(yīng)用，這種擠壓型材強(qiáng)度高、重量輕。這種技術(shù)研發(fā)成果循環(huán)利用的潛力在未來(lái)的項(xiàng)目中將會(huì)更加受到重視，被廣泛加以利用奧迪公司材料研究中的其它成果有：奧迪A8轎車(chē)外部蒙皮用的快速硬化合金板材。在新型TT轎車(chē)中，奧迪公司并不僅將這種板材中用于TT轎車(chē)的蒙皮，而且在空間框架結(jié)構(gòu)的車(chē)架中也使用了這種快速硬化的板材。在沒(méi)有硬化的狀態(tài)下，這種板材具有極好的變形性能，當(dāng)它們?cè)诮?jīng)過(guò)噴漆、烘干之后，達(dá)到了最終的穩(wěn)定狀態(tài)，有著很高的機(jī)械強(qiáng)度。過(guò)去，需要一個(gè)專門(mén)的加熱爐對(duì)它們進(jìn)行加熱使其硬化。在新型TT轎車(chē)中，奧迪公司采用了噴漆后烘干硬化工藝使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程明顯的得到了簡(jiǎn)化、降低了生產(chǎn)費(fèi)用。
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隨著技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，我相信復(fù)合材料及各種鉚接連接技術(shù)會(huì)應(yīng)用在更汽車(chē)企業(yè)及其他領(lǐng)域。
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