博士隆-新能源全铝车身铆接技术解决方案

程志毅

教授Prof.CHENGZhi-yi新能源汽车全铝车身和铝合金电池包连接解决方案湖北博士隆科技股份有限公司HuBeiBoshlongTechnologyCorp.2乘用车铝车身连接技术01013框架（型材）结构连接工艺乘用车铝车身连接技术框架（型材）结构连接最主要解决连接件使框架刚度和强度得到充分保障，同时加强局部强度，提供强螺纹支撑车身框架应用铝型材壁厚通常在2~5mm，用于较强承载部位，其连接螺纹M8~M10，铆螺母等无法提供该级别螺纹加强4乘用车铝车身连接技术01北汽LITE为北极之狐（ARCFOX）奇瑞eQ1小蚂蚁蔚来汽车长城华冠01乘用车铝车身连接技术5普通油压机压铆压铆后型材铝框架车身连接-挤涨式套筒螺母（博士隆专利技术）：01乘用车铝车身连接技术气孔、热裂纹、焊接部位强度下降同等6系铝材焊接，螺纹强度不足对焊工操作要求高替代焊接铝框架车身套筒螺母应用实例：7乘用车铝车身连接技术01铝合金防撞梁量产沃尔沃S90L，防撞梁日字型结构，套筒支撑螺栓连接主流连接方式：防撞梁和吸能盒焊接在一起后，通过螺栓和纵梁相连接主流连接方式-焊接8乘用车铝车身连接技术01铝合金防撞梁-变截面套筒（博士隆专利）沃尔沃S90L连接方案新型变截面连接方案拉脱力可达21KN，推出力7KN，抗扭85Nm，剪切力可达65KN乘用车铝车身连接技术01铝合金CCB（仪表盘）主梁公差调节器结构（螺纹）形成乘用车铝车身连接技术01钢车身搭铁螺栓：冲压翻边，专用设备工装异种金属连接，耐电化学腐蚀性不强防电化学腐蚀搭铁螺栓搭铁螺栓连接乘用车铝车身连接技术0111防电化学腐蚀原理：铝钉壳与铝基材为第一腐蚀通道，因同种材料，几乎不存在电位差，故而几乎不会发生电化学腐蚀碳钢镀锌镍钉杆与铝钉壳为第二腐蚀通道，由于钉壳铝材将挤入钉杆沟槽中，加上较长的过盈连接面，形成气密级的密封效果，腐蚀性介质难以进入，可以很好的防电化学腐蚀碳钢镀锌镍钉杆铝基材铝钉壳21乘用车铝车身连接技术01铝框架车身铆钉应用实例：加强筋局部连接钢-铝型材连接（吸能盒）焊接部位局部加强焊接部位局部加强加强筋局部连接可应用口杯（拉丝）、挤压型等结构型铆钉，提供较高的抗拉抗剪的连接易于对孔部位，可用于替代FDS工艺，成本投入更低，操作便捷1213乘用车铝车身连接技术01电磁自冲铆接技术：E-SPR，博士隆专利应对高强度材料连接，如碳纤维、高强钢、铝合金等混合材料的薄板链接闭合开关，电容充电充电完成开关闭合瞬间，电容放电铜线圈和驱动片之间产生强大互斥磁场力冲头向下冲击优点：（1）提供近音速/超音速高速连接（2）提供瞬态冲击与断裂，适用于高强度、

脆性材料连接，提供低裂纹密度连接（3）如高强钢、超高强钢与其他材料的互连，（4）脆性材料如碳纤维与其他材料的互连14乘用车铝车身连接技术0115铝合金大巴车身连接技术02焊接机械连接16铝合金大巴车身连接技术02双面连接，两侧须有足够的安装空间具有高紧固力，很强的抗剪、抗拉、抗震性能；适用于高强度连接，抗震防松要求高的钣材铆接。加强筋局部加强连接（钢-铝）17环槽铆钉安装方法02铝合金大巴车身连接技术18铝合金大巴车身连接技术02两侧有足够安装空间，优先选择环槽铆钉，封闭空间，只适应单面连接，可选择BOM铆钉具有高紧固力，很强的抗剪、抗拉、抗震性能；适用于高强度连接，抗震防松要求高的钣材铆接。钢-封闭铝型材连接局部结构安装连接焊接部位加强筋连接19BOM铆钉安装方法02铝合金大巴车身连接技术20铝合金大巴车身连接技术02关键焊接部位局部加强铝型材刚度加强具有高紧固力，很强的抗剪、抗拉、抗震性能；适用于高强度连接，抗震防松要求高的钣材铆接。挤压密封区21连接强度抗振性能安装效率密封性能成本拉丝铆钉BOM铆钉环槽铆钉02铝合金大巴车身连接技术22铝合金电池包连接技术03电池箱体与车架之间的连接电池模组与托盘之间的连接电池下托盘与上盖体的密封连接23外六角型拉铆螺母连接性能要求：IP67以上密封等级耐高低温耐多次重复拆卸03圆柱滚花型拉铆螺母圆柱滚花型因涂覆耐落胶，其转动力矩会进一步降低，容易出现打转失效外六角型开孔较为困难，需用专用开孔器/专用钻孔设备，目前主流应用六方形抗扭力矩圆柱形抗扭力矩>铝合金电池包连接技术电池下托盘与上盖体的密封连接24涂胶式密封圈式专利产品03胶密封橡胶圈密封挤压密封区密封圈式：密封橡胶圈高弹性，受力均匀，端面密封，非填充式密封，抗老化效果好、耐拆卸性好挤压力大机械式密封拉铆螺母，无老化、耐拆卸、防水铝合金电池包连接技术电池包托盘密封拉铆螺母（试验方法）25性能M6拉铆螺母指标保证载荷>16500N头部结合力>6149N剪切力>3800N破坏扭矩>15N.m转动扭矩>10N.m防水性能铆接后在160度下烘烤25min，并反复拆卸60次，满足IP67要求盐雾试验要求铆接后试验480小时，母体金属无腐蚀将铆螺母拉铆完成后的样件放于150°的烤箱中烘烤1小时，取出自然冷却后在-40度环境中冷冻1小时，将10.9级标准内六角螺栓拧入型材上的铆螺母，对铆螺母施加12N.m的扭矩反复拆装60次后旋出，然后进行气密性测试（测试气压0.7MPa）。03铝合金电池包连接技术2603

第一组（拉铆后）第二组（高低温后）第三组（拆卸后）测试数量303030合格数量303030合格率100%100%100%铝合金电池包连接技术高低温实验温度：-40~150°反复拆卸次数：60次2703铝合金电池包连接技术电池箱体与车架之间的连接压铆钢条定位铆钉电池下托盘固定螺栓车架型材充分利用型材整体刚度钢螺栓-钢螺母高强度连接2804专注铆接28年11项国家/行业标准制定专利95项，国际专利8项铆接细分唯一新三板上市公司国家紧固件标委会专家、单位成员行业内唯一一家通过军工质量管理体系认证、保密体系认证省级“铆接件研发中心”&“企业技术中心”、前瞻连接技术研究中心关于博士隆2904关于博士隆汽车行业IT、电讯、电控航空航天金融行业发动机、液压、泵阀体轨道交通主营领域博士隆-结构连接定制化产品研发先行者成套产品