铝合金客车车身连接结构探讨 本文关键词：车身，客车，铝合金，探讨，连接
铝合金客车车身连接结构探讨 本文简介：摘要：从铝合金的铆接、焊接、粘接三个方面分析了铝合金间的连接，并对铝合金与钢之间的连接方式进行阐述。关键词：客车；铝合金；车身；结构分析随着汽车技术的不断进步及铝合金在现代汽车的轻量化设计中扮演着越来越重要的角色，选用铝合金车身不仅可以降低车身重量，还能减少能量消耗。对于客车车身设计而言，由于铝合金
铝合金客车车身连接结构探讨 本文内容：
摘要：从铝合金的铆接、焊接、粘接三个方面分析了铝合金间的连接，并对铝合金与钢之间的连接方式进行阐述。
关键词：客车；铝合金；车身；结构分析
随着汽车技术的不断进步及铝合金在现代汽车的轻量化设计中扮演着越来越重要的角色，选用铝合金车身不仅可以降低车身重量，还能减少能量消耗。对于客车车身设计而言，由于铝合金本身材质的独特性，客车尚无法像轿车一样全车使用铝合金材料，目前轻量化客车车身由钢材和铝合金等轻质材料共同制造而成（即混合材料车身）。其中铝钢混合车身应用成为新的发展趋势，铝钢混合车身结构即是在传统钢结构车身骨架中将部分钢材件用铝合金轻质材料替代，以充分发挥铝合金板材在轻量化及吸能方面的优势。本文基于安凯最新研发的双层客车钢铝连接结构，对其连接方法进行分析。
1客车车身铝合金间的连接
1.1铝合金间的铆接
铆接工艺的主要优势是动态疲劳强度和撞击能量吸收特性较高。动态疲劳强度即为连接质量，铆接连接区域没有集中应力，整个连接过程主要依靠设备保证，一般不受人员操作影响，连接质量能得到明显提高；撞击能量吸收特性是指铝合金材质本身固有特性（线膨胀率、延展性能），发生意外撞击时可通过自身的延展较好地吸收瞬间传来能量。铆接是每个连接点都使用铆钉固定，牢靠耐用，铆钉损坏可以较方便地替换。铆接可满足环保要求，铝合金铆接工艺因其结构特性（外漏铆钉），一般多用于内部结构连接。图1为公司某双层客车左侧围骨架一部分，整车左、右侧围均为铝合金材质，通过铆接工艺连接而成，图2为铆钉排布示意图。
1.2铝合金间的焊接
铝与铝之间的焊接在短短的50-60年里得到了迅速发展，并完善了焊接工艺技术。铝合金材料的线胀系数大（约为碳素钢的2倍），凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大；由于公司产品前后骨架造型弯管多、结构复杂，所承受载荷相对较小，故前、后围骨架采用铝型材焊接形式。铝合金弯梁连接时，焊接比铆接操作更方便，焊接时产生的热应力能有效抵消弯梁自身的部分内应力。铝合金焊接后焊缝表面具有波纹光滑的外表，阳极化处理后有较高的表面质量。铝合金焊接工艺与铆接工艺相比，减少了铆接时铆钉的使用量，利于车身的轻量化。图3为公司某双层客车前围骨架焊接连接。
1.3铝合金间的粘接
车身侧围、顶盖蒙皮材料同样可采用铝合金材料，铝合金平板与铝合金车身之间的连接方式多为胶粘接，局部使用铆接辅助。在粘接时，将铝合金车身的粘接面用磨光机进行打磨操作，去除表面的氧化层，用干净的无纺布蘸取少量的活化剂沿同一个方向处理粘接车身表面和待粘铝板表面，将粘接胶均匀涂抹在铝车身表面（由于粘接胶易氧化、凝固，所以需要控制涂抹粘接胶的时间），然后将铝板涨拉粘贴在对应的铝车身上，并做夹紧处理；在粘接位置上相隔300mm处铆接一点（使用平头铆钉，避免造成铝板不平整）。图4为铝板粘接胶涂抹示意图，图5为铝板粘后示意图。此连接与铆接工艺相比其密封、隔音、隔热效果更好；与焊接工艺相比减少铝合金蒙皮的变形量，提高蒙皮表面的平整度，为后续的涂装工艺环节节约了成本。
2铝合金与钢之间的连接
因铝合金与钢材料特性差异较大，所以无法将其焊接在一起，根据现场实际工艺需求，公司双层客车铝车身与钢底架之间的连接采用混合链接。根据混合链接定义，将双层客车铝车身划分为铝合金车身骨架、底架（传统钢材质）、连接钢板三大块；连接钢板通过平头铆钉与铝合金车身骨架进行铆接，车身总拼时连接刚板与钢底架上预留的牛腿通过焊接进行连接，进而实现铝车身与钢底架的连接。混合材料的连接结构是集铆接工艺与焊接工艺于一身，不但保证了整车强度，还降低了生产成本，同时结构简单，操作方便。图6为铝合金与钢之间连接局部示意图。
3结束语
铝合金车身结构的选用是新能源客车轻量化设计的重要手段，基于铝合金与铝合金、铝合金与钢的连接结构特性，车身不同部位、不同功能处可根据其连接结构的特点，选择合适的连接结构，达到工艺性和可靠性的共同兼顾。随着新材料新工艺的不断应用，相信连接结构也会有进一步的发展。
参考文献
[1]高阳.汽车轻量化技术方案及应用实例[J].汽车工程学报，2018，8.
[2]石成义，张东，韩华然，赵燕平.客车铝合金车身骨架合装方法研究[J].客车技术与研究，2019，1.
[3]尹庆方，刘义考.铝合金客车车身的焊接加工技术探析[J].现代制造技术及装备，2017，8.
[4]王保清.铝合金骨架制作工艺及应用浅析[J].锻压装备与制造技术，2017，8.
作者：王泽平 单位：安徽安凯汽车股份有限公司
铝合金客车车身连接结构探讨 来源：网络整理
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