铝制车身

2024年3月9日发(作者：长城h4新款报价及图片)

铝制车身

专家分析：铝制车身的结构和维修(组图)

随着汽车技术的飞速发展，汽车制造企业在汽车的结构设计、制造技术、材料选用等方面进行了大量的研究工作，希望能够研发出安全可靠、节能环保的新型汽车。而在通常情况下，车身的自重大约会消耗70％的燃油，所以，降低汽车油耗研究的首要问题便是如何使汽车轻型化。使汽车轻型化应首先从材料轻量化入手，这样不但,可以减轻车身自重、增加装载质量、降低发动机负载，同时还可以大幅减小底盘部件所受的合力，使整车的操控性、经济性更加出色。而有“轻金属”之称的铝金属，由于其质轻、耐磨、耐腐蚀、弹性好、刚度和强度高、抗冲击性能优、加工成型性好和再生性高等特点，成为了使汽车轻型化的首选材料。铝合金车身汽车也因其节能低耗、安全舒适及相对载重能力强等优点而备受关注。

铝在汽车上的使用呈逐年递增的趋势。局部或整体使用铝材的车型有很多，如宝马、奥迪、沃尔沃、陆虎等。车身所使用的铝材基本都是合金铝，通过增减合金元素的配比和采用适当的热处理工艺等，使其达到所需性能（图一）。目前，用于汽车车身板材的铝合金主要有Al-Cu-Mg（2000系），Al-Mg（5000,系）和Al-Mg-Si（6000系）3种。6000系合金铝由于其可塑性好、强度高，成为许多汽车生产商的首选新型车身材,料。如欧洲的汽车生产商一般会使用成型性能较好的6016合金铝作为主要的车身板材；而美国的汽车生产商则使,用具有足够强度的6111合金铝作为车身的主要板材。对于车身的不同部位、不同构件，所使用铝材的合金成分、种类和热处理工艺也并不相同。如车辆的保险杠骨架、加强梁或侧防撞梁等，所使用的铝材都应具有足够,的强度和韧度，在发生碰撞时要有良好的吸能特性（比钢板增加50%左右）；车辆传动系统使用铝质构件，不但具有足够的强度和韧度，同时还具备良好的导热能力。事实证明，汽车使用铝材确实取得了良好的社会效益和经济效益。

图一：通过增减合金元素的配比和采用适当的热处理工艺使车身各部位具有不同的强度和韧度，以保护车厢内乘员的安全。

图二：新款奥迪A8

新款奥迪A8（图二）在所有D级别车型中有着最轻的车身，在车型参数中，它的重量要比同等车型的钢制车身轻50%。因此，奥迪A83.7quattro车型仅重1770公斤。在豪华车型中，这个优点对动力性能和燃油经济性有着双重的价值。新款奥迪A8全铝车身仅重69公斤，车头的核心部件是作为大铸件的水箱架，它连接两侧的A柱。

上一代A8的水箱架由7个零件构成，改进后的结构将重量从5公斤多减少到了3公斤。A柱本身也由两个弧型大铸件组成，它们与底盘架和一体式车顶围绕在一起，这两个锻造件及其通道结构确保了车身的扭转刚度。车身框架前部的纵向支架是分开两片的设计，以便万一前部发生碰撞时维修方便。车身框架的后部是全新的开发成果。因为更为严格的后部碰撞安全法规和空气悬架要求其结构有更大的刚性。一个大型整体铸件与车梁纵向连接，这个铸件同时支撑着车身后部整个的框架。如此高的刚性保证了油箱在车身后

部发生碰撞时能够安全正常的使用。车身的前后结构通过顶架、车梁、乘客座位、B柱以及底盘架连接在一起，形成了一个整体空间框架。B柱也是大型多功能铸件，除了装配车门外，还能满足车身中部受到侧向撞击时的安全要求。它保证了奥迪A8车身在振动中的乘坐舒适性：它与顶架和车梁的连接质量，确保了整个车身框架的刚性。新A8的侧面面板由一个从A柱一直延伸到车身后部的整体部件组成。与车顶一样，侧面面板也是由激光焊接而成用以支撑车身结构。

当然，汽车使用铝材也存在一些不足。在生产铝质车身的汽车时，焊接铝质车身比焊接传统钢质车身能耗增加60%。而且一旦发生交通事故，铝质车身的维修费用较高。由于铝材的溶点较低、可修复性差，维修技师需要使用专用铝车身修复工具及特殊的工艺方法进行修复。

铝车身维修的硬件需求有：

1.铝车身专用气体保护焊（图三）和介子机（图四）。由于铝的熔点低，易变形，焊接要求电流低，所以必须采用专用的铝车身气体保护焊。介子机也不能像普通介子机一样去点击拉伸，只能采用专用的铝车身介子机焊接介子钉，使用介子钉拉伸器进行拉伸。

图三：SPANESI铝车身专用气体保护焊

图四：SPANESI铝车身专用介子机

2.专用的铝车身维修工具（图五）、强力铆钉枪（图六）。与传统事故车维修不同的是，修铝车身大部分采用铆接的维修方法，这就必须要有强力铆钉枪。而且修铝车身的工具一定要专用，不能与修铁材质车的工具混用。因为修完铁材质车工具上会留有铁屑，如再用来修铝车身，铁屑会嵌入铝表面，对铝造成腐蚀。

图五：SPANESI(斯潘内锡)铝车身维修工具

图六：SPANESI(斯潘内锡)强力铆钉枪

3.防爆集尘吸尘系统（图七）。在打磨铝车身过程中，会产生很多铝粉，铝粉不但对人体有害，而且易燃易爆，所以要有防爆炸的集尘吸尘系统及时吸收铝粉。

图七：SPANESI(斯潘内锡)多功能供气供电防爆集尘吸尘系统

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4.带定位夹具的大梁校正仪（图八）。铝车身修复常使用换件修理，维修过程中需要粘接、粘接铆接和焊接，首先需要对部件进行定位（定位夹具大梁校正仪的详解见本杂志第5期72页），如果没有定位，车身技术尺寸很难保证准确。

图八：使用SPANESI(斯潘内锡)带定位夹具的大梁校正仪校正全铝宝马车

5.独立的维修空间（图九）。由于铝车身修复工艺要求严格，保证汽车维修质量和维修操作安全，避免铝粉对车间的污染和爆炸，要设立独立的铝车身维修工位。

图九：SPANESI(斯潘内锡)多功能全封闭铝车身维修间

另外对铝车身的维修人员要进行专业的培训，掌握维修铝车身的维修工艺，如何定位拉伸、焊接、铆接、粘接等。

维修操作中的注意事项：

1.铝合金板材的局部拉伸性不好，容易产生裂纹。如发动机罩内板因为形状比较复杂，在车身制造时为了提高其拉延变形性能采用高强铝合金，延伸率已超过30%。所以在维修时要尽可能地保证形状不突变，以避免产生裂纹。

2.尺寸精度不容易掌握，回弹难以控制，在维修时要尽可能采用定位固定和加热释放应力等方法使其稳固不会产生回弹等二次变形现象。

3.因为铝比钢软，在维修中的碰撞和各种粉尘附着等原因使零件表面产生碰伤、划伤等缺陷，所以要对模具的清洁、设备的清洁、环境的粉尘、空气污染等方面采取措施，确保零件的完好。