一种全铝车身铝型材连接结构的制作方法

本实用新型涉及铝型材铆接技术领域，特别涉及一种全铝车身铝型材连接结构。

背景技术：

随着节能减排的宣传及推行，铝型材在工业领域应用越来越广，尤其是在汽车领域，现在推出了全铝车身的大中巴士。

不管是全承载还是半承载底盘的传统大中巴士一般都采用钢车身结构，整备重量非常重。车身的自重大约会消耗70％的能源。研究数据表明，汽车自重每降低10％的重量，燃油效率就可提高7％～8％；汽车整备质量每减少100公斤，每一百公里油耗可降低0.3～0.6升；所以，降低汽车能耗的首要问题便是如何使汽车轻量化，而且汽车轻量化后，其加速性能、刹车距离等操纵性能也会得到较大提高。这意味着，单单通过汽车的轻量化就不仅可以达到节能、减排的目的，还可以提高汽车的综合性能。在能源和环境问题日渐突出和国家汽车一百公里能耗及尾气排放标准日趋严格的今天，如何使汽车轻量化是汽车行业当前面临的首要技术难题之一。

特别是纯电动新能源汽车，若车身材料和结构什么都不改变的话，安装上动力电池和其他的储能设备之后，重量就会增加20％～40％，自身的整备质量已经严重影响了其载质量和续航里程。因此，电池驱动的新能源汽车比传统汽车更迫切需要车身减重。因受动力电池重量与电池续航里程的制约，在车辆设计和材料应用上，车体轻量化便成为车企首先要考虑的问题。因为减轻车身自重，就意味着能增加载质量、降低动力负载，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。特别是对新能源汽车来说，影响的就不仅仅是重量，更重要的是影响其单位载质量能耗和续航里程。因此，降低新能源汽车自身的整备质量，是降低单位载质量能耗和提升续航里程等综合性能的一种重要途径。

而有“轻金属”之称的铝金属，由于其质轻、比强度高、抗冲击性能好、耐腐蚀和表面处理性能优异、加工成型性好及再生性高等特点，且相对其他轻质材料价格相对便宜，已经成为汽车轻量化领域的重要材料。且铝合金的吸能性好，全铝车身吸收的撞击力量比钢还要大，发生碰撞时比钢更能保证车内驾乘人员的安全。因此，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青睐，是近年来新能源汽车轻量化的首选材料。但全铝车身对其结构强度、刚度、屈曲强度和疲劳强度要求都很高，尤其是全铝车身的结构及其连接强度决定了整体车身的综合强度性能。由于铝合金的焊接强度远不如钢，除了非主受力构件可以采用焊接外，主受力构件大都不允许像钢车身那样直接采用焊接连接，一般采用螺栓连接、铆接和铆粘结合等连接方式。由于车运行过程中，连接处会受到各种应力，如何防止连接处的松动，确保连接处可靠、有效是连接技术优劣的关键点。

公开号为CN204736921U的中国实用新型专利公开了一种公交车骨架腰梁与门立柱的铆接结构，包括设置在门立柱连接侧的凸起与设置在腰梁端部可供凸起嵌入的凹槽，腰梁与门立柱还通过连接板A、连接板B、连接板C、连接板D和若干铆钉连接固定。该铆接结构虽然通过凹槽与凸起的相互配合阻止了腰梁的前后摆动，但是连接板A、连接板B、连接板C、连接板D与腰梁、门立柱之间的相对位置均单纯依靠安装实现，连接稳固性和均匀性较差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种连接快速准确稳固的全铝车身铝型材连接结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种全铝车身铝型材连接结构，包括第一铝型材、第二铝型材、第一连接件和第二连接件，所述第一铝型材与所述第二铝型材垂直设置，所述第一铝型材在与所述第二铝型材相对的面上平行设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的宽度与所述第一连接件的厚度适配，所述第二凹槽的宽度与所述第二连接件的厚度适配；

所述第二铝型材在其中两个互相平行的侧面上均设有第六凹槽和第七凹槽，所述第六凹槽的宽度与所述第一连接件的厚度适配，所述第七凹槽的宽度与所述第二连接件的厚度适配；

所述第六凹槽和第七凹槽之间的距离与所述第一凹槽和第二凹槽之间的距离相等，所述第一连接件中部设有与所述第二铝型材的两个第六凹槽之间距离相适配的第三凹槽，所述第二连接件中部设有与所述第二铝型材的两个第七凹槽之间距离相适配的第四凹槽。

进一步的，所述第一连接件的正面投影外形为山字形，包括两块第一竖板和一块限位板，所述限位板位于两块所述第一竖板之间，所述限位板与所述第一竖板之间形成第三凹槽，所述第三凹槽的宽度与所述第二铝型材的第六凹槽的底部壁厚相适配，两个所述第三凹槽之间的距离与两个所述第六凹槽之间的距离相适配。

进一步的，所述第二连接件的正面投影外形为倒π字形，包括两块第二竖板，所述第四凹槽位于两块所述第二竖板之间。

进一步的，所述第一连接件、第二连接件与第一铝型材通过螺钉或者铆钉连接固定。

进一步的，所述第一凹槽的外侧壁低于内侧壁，所述第二凹槽的外侧壁低于内侧壁。

进一步的，所述第一连接件上设有宽度与所述螺钉的头部或者所述铆钉的头部适配的第五凹槽，所述第二连接件的侧面投影外形为L形。

进一步的，所述第一连接件、第二连接件与第二铝型材通过螺钉或者铆钉连接固定。

进一步的，所述第一铝型材上设有第一V形槽，所述第二铝型材上设有第二V形槽，所述第一连接件上设有第三V形槽，所述第二连接件上设有第四V形槽。

进一步的，所述第一连接件和第二连接件外形相同，且均为铝件。

进一步的，所述第一铝型材的内腔中设有第一梯形凸起，所述第二铝型材的内腔中设有第二梯形凸起。

本实用新型的有益效果在于：第一连接件放置在第一铝型材的第一凹槽中，第二连接件放置在第一铝型材的第二凹槽中，第一凹槽与第二凹槽平行设置，则第一连接件与第二连接件平行设置在第一铝型材上；第一连接件的两端分别卡位在第二铝型材的两个第六凹槽中，第二连接件的两端分别卡位在第二铝型材的两个第七凹槽中，则第二铝型材与第一连接板和第二连接板之间互相限制了相对的转动和移动；第一铝型材、第二铝型材、第一连接件和第二连接件互相插接搭接在一起后，限制了除第一铝型材相对于第一连接件滑动以及第二铝型材相对于第一连接件滑动外的单个零件移动和转动的任意自由度，定位快速准确，且第一铝型材、第二铝型材、第一连接件和第二连接件之间的互相制约，大大减少了螺钉或者铆钉所受的力，尤其是剪切力，使连接结构更加稳固。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的第一铝型材的截面示意图；

图2为本实用新型实施例一的第二铝型材的截面示意图；

图3为本实用新型实施例的第一铝型材与第一连接件、第二连接件、第二铝型材连接的断面视图；

图4为本实用新型实施例的第一铝型材与第一连接件、第二连接件、第二铝型材连接的立体示意图；

图5为本实用新型实施例的第一铝型材与第一连接件和第二连接件连接的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二的第二铝型材的截面示意图。

标号说明：

1、第一铝型材；2、第二铝型材；3、第一连接件；4、第二连接件；5、螺钉；

11、第一凹槽；12、第二凹槽；13、第一V形槽；14、第一梯形凸起；

15、第一连接板；

21、第六凹槽；22、第七凹槽；23、第二V形槽；24、第二梯形凸起；

25、第二连接板；

31、第三凹槽；32、第一竖板；33、限位板；34、第五凹槽；35、第三V形槽；

41、第四凹槽；42、第二竖板；43、第四V形槽。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：通过两个平行设置的连接件与第一铝型材和第二铝型材之间的互相插接搭接，来实现第一铝型材和第二铝型材之间的快速定位拼接。

请参照图1至图6，本实用新型提供了一种全铝车身铝型材连接结构，包括第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4，所述第一铝型材1与所述第二铝型材2垂直设置，所述第一铝型材1在与所述第二铝型材2相对的面上平行设置有第一凹槽11和第二凹槽12，所述第一凹槽11的宽度与所述第一连接件3的厚度适配，所述第二凹槽12的宽度与所述第二连接件4的厚度适配；

所述第二铝型材2在其中两个互相平行的侧面上均设有第六凹槽21和第七凹槽22，所述第六凹槽21的宽度与所述第一连接件3的厚度适配，所述第七凹槽22的宽度与所述第二连接件4的厚度适配；

所述第六凹槽21和第七凹槽22之间的距离与所述第一凹槽11和第二凹槽12之间的距离相等，所述第一连接件3中部设有与所述第二铝型材2的两个第六凹槽21之间距离相适配的第三凹槽31，所述第二连接件4中部设有与所述第二铝型材2的两个第七凹槽22之间距离相适配的第四凹槽41。

进一步的，所述第一连接件3的正面投影外形为山字形，包括两块第一竖板32和一块限位板33，所述限位板33位于两块所述第一竖板32之间，所述限位板33与所述第一竖板32之间形成第三凹槽31，所述第三凹槽31的宽度与所述第二铝型材2的第六凹槽21的底部壁厚相适配，两个所述第三凹槽31之间 的距离与两个所述第六凹槽21之间的距离相适配。

由上述描述可知，限位板33位于两块第一竖板32之间，第三凹槽31位于限位板33和第一竖板32之间，则第三凹槽31有两个，第三凹槽31的宽度与第二铝型材2的第六凹槽21的底部壁厚适配，两个第三凹槽31之间的距离与两个第六凹槽21之间的距离适配，则第一连接件3的两个第一竖板32分别插接并卡位在第二铝型材2的两个第六凹槽21中，第一连接件3的限位板33插接并卡位在第二铝型材2的两个第六凹槽21之间的内腔中，第一连接件3与第二铝型材2之间的定位属于超静定连接，使在没有安装螺钉5或者铆钉的情况下，第一连接件3与第二铝型材2之间仍然具有较为稳固的连接关系，便于一个操作人员即可实现将第一连接件3第二铝型材2快速定位安装，安装操作便捷。

进一步的，所述第二连接件4的正面投影外形为倒π字形，包括两块第二竖板42，所述第四凹槽41位于两块所述第二竖板42之间。

由上述描述可知，第四凹槽41位于两块第二竖板42之间，则连接件的两个第二竖板42分别插接并卡位在第二铝型材2的两个第七凹槽22中，可限制第二连接件4与第二铝型材2之间的相互移动和转动，第一连接件3与第二连接件4平行设置，则第二铝型材2插入第一连接件3中的方向与插入第二连接件4中的方向相同，连接结构合理，拼接快速。

进一步的，所述第一连接件3、第二连接件4与第一铝型材1通过螺钉5或者铆钉连接固定。

由上述描述可知，第一连接件3、第二连接件4与第一铝型材1通过螺钉5或者铆钉连接固定，具有连接稳固的优点。

进一步的，所述第一凹槽11的外侧壁低于内侧壁，所述第二凹槽12的外侧壁低于内侧壁。

由上述描述可知，第一凹槽11的外侧壁低于内侧壁，所述第二凹槽12的外侧壁低于内侧壁是为了避让螺钉5或者铆钉的端部，防止螺钉5或者铆钉凸出于第一铝型材1的外表面，同时可减少在第一铝型材1上打孔的数量，减少加工量和加工工时。

进一步的，所述第一连接件3上设有宽度与所述螺钉5的头部或者所述铆钉的头部适配的第五凹槽34，所述第二连接件4的侧面投影外形为L形。

由上述描述可知，第一连接件3上的第五凹槽34和第二连接件4的侧面设置为L形，均是为了避让螺钉5或者铆钉的端部，防止螺钉5或者铆钉凸出于第一铝型材1的外表面。

进一步的，所述第一连接件3、第二连接件4与第二铝型材2通过螺钉5或者铆钉连接固定。

由上述描述可知，第一连接件3、第二连接件4与第二铝型材2通过螺钉5或者铆钉连接固定，连接结构稳固。

进一步的，所述第一铝型材1上设有第一V形槽13，所述第二铝型材2上设有第二V形槽23，所述第一连接件3上设有第三V形槽35，所述第二连接件4上设有第四V形槽43。

由上述描述可知，第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4上分别设有第一V形槽13、第二V形槽23、第三V形槽35、第四V形槽43，均是为了方便钻孔时的定位，便于加工。

进一步的，所述第一连接件3和第二连接件4外形相同，且均为铝件。

由上述描述可知，第一连接件3和第二连接件4外形相同，则使所述连接结构具有好的外观度；第一连接件3和第二连接件4均为铝件，则两者具有便于批量生产、加工便捷、耐腐蚀的优点。

进一步的，所述第一铝型材1的内腔中设有第一梯形凸起14，所述第二铝型材2的内腔中设有第二梯形凸起24。

由上述描述可知，第一梯形凸起14和第二梯形凸起24具有分别加强第一铝型材1和第二铝型材2的结构强度和刚度的效果。

请参照图1至图5，本实用新型的实施例一为：

一种全铝车身铝型材连接结构，包括第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4，所述第一铝型材1与所述第二铝型材2垂直设置，所述第一铝型材1在与所述第二铝型材2相对的面上平行设置有第一凹槽11和第二 凹槽12，所述第一凹槽11的宽度与所述第一连接件3的厚度适配，所述第二凹槽12的宽度与所述第二连接件4的厚度适配；所述第二铝型材2在其中两个互相平行的侧面上均设有第六凹槽21和第七凹槽22，所述第六凹槽21的宽度与所述第一连接件3的厚度适配，所述第七凹槽22的宽度与所述第二连接件4的厚度适配；所述第六凹槽21和第七凹槽22之间的距离与所述第一凹槽11和第二凹槽12之间的距离相等，所述第一连接件3中部设有与所述第二铝型材2的两个第六凹槽21之间距离相适配的第三凹槽31，所述第二连接件4中部设有与所述第二铝型材2的两个第七凹槽22之间距离相适配的第四凹槽41；所述第一连接件3的正面投影外形为山字形，包括两块第一竖板32和一块限位板33，所述限位板33位于两块所述第一竖板32之间，所述限位板33与所述第一竖板32之间形成第三凹槽31，所述第三凹槽31的宽度与所述第二铝型材2的第六凹槽21的底部壁厚相适配，两个所述第三凹槽31之间的距离与两个所述第六凹槽21之间的距离相适配；所述第二连接件4的正面投影外形为倒π字形，包括两块第二竖板42，所述第四凹槽41位于两块所述第二竖板42之间；所述第一连接件3、第二连接件4与第一铝型材1通过螺钉5或者铆钉连接固定，所述第一连接件3、第二连接件4与第二铝型材2通过螺钉5或者铆钉连接固定；所述第一铝型材1上设有第一V形槽13，所述第二铝型材2上设有第二V形槽23，所述第一连接件3上设有第三V形槽35，所述第二连接件4上设有第四V形槽43；所述第一连接件3和第二连接件4外形相同，且均为铝件。

如图1所示，第一铝型材1的第一凹槽11内侧壁与第二凹槽12内侧壁之间设有第一连接板15，第一连接板15的顶部低于第一凹槽11内侧壁和第二凹槽12内侧壁；如图2所示，第二铝型材2的第六凹槽21内侧壁与第七凹槽22内侧壁之间设有第二连接板25，第二连接板25的顶部低于第六凹槽21内侧壁和第七凹槽22内侧壁；

使用时，第一连接件3与第二连接件4平行设置，第一连接件3放置在第一铝型材1的第一凹槽11中，第二连接件4放置在第一铝型材1的第二凹槽12中，第二铝型材2上设有两个第六凹槽21和两个第七凹槽22，则第一连接件3的两个第一竖板32分别卡位在两个第六凹槽21中，第二连接件4的两个第二 竖板42分别卡位在两个第七凹槽22中，另外第一连接件3的限位板33还插入第二铝型材2的内腔中，第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4互相插接对位好后，通过螺钉5或者铆钉连接固定。

另外，所述第一铝型材1在与所述第二铝型材2相背离的面上也平行设置有第一凹槽11和第二凹槽12，即第一铝型材1与第二铝型材2的截面相同，第一铝型材1与第二铝型材2在使用时可随时互换进行拼接，使用便捷。

安装工序为：1、沿着第一铝型材1的第一V形槽13、第二铝型材2的第二V形槽23、第一连接件3的第三V形槽35、第二连接件4的第四V形槽43分别在第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4上打孔，该孔与螺钉5或者铆钉形状适配；2、将第一连接件3放在第一铝型材1的第一凹槽11中，将第二连接件4放在第一铝型材1的第二凹槽12中；3、在第一连接件3、第二连接件4、第一铝型材1之间放入螺钉5或者铆钉，预夹紧；4、将第二铝型材2同时插入第一连接件3的第三凹槽31和第二连接件4的第四凹槽41中；5、在第一连接件3、第二连接件4、第一铝型材1之间放入螺钉5或者铆钉，预夹紧；6、调整第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4之间的相对位置，将螺钉5或者铆钉固定连接。

或者安装工序为：1、将第一连接件3放在第一铝型材1的第一凹槽11中，将第二连接件4放在第一铝型材1的第二凹槽12中，将第二铝型材2同时插入第一连接件3的第三凹槽31和第二连接件4的第四凹槽41中；2、调整第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4之间的相对位置，在第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4上配钻出与螺钉5或者铆钉配合的孔；3、在第一连接件3、第二连接件4、第一铝型材1之间放入螺钉5或者铆钉，预夹紧；在第一连接件3、第二连接件4、第一铝型材1之间放入螺钉5或者铆钉，预夹紧；4、调整第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4之间的相对位置，将螺钉5或者铆钉固定连接。

请参照图1至图6，本实用新型的实施例二为：

一种全铝车身铝型材连接结构，在实施例一的基础上，所述第一凹槽11的外侧壁低于内侧壁，所述第二凹槽12的外侧壁低于内侧壁，所述第一连接件3 上设有宽度与所述螺钉5的头部或者所述铆钉的头部适配的第五凹槽34，所述第二连接件4的侧面投影外形为L形，所述第一铝型材1的内腔中设有第一梯形凸起14，所述第二铝型材2的内腔中设有第二梯形凸起24。

如图6所示，第二连接板25的顶部与第六凹槽21内侧壁和第七凹槽22内侧壁的顶部平齐。

在第一连接件3的第五凹槽34处设有与螺钉5或者铆钉配合的孔，第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4安装固定后，螺钉5或者铆钉的端部不会凸出于第一铝型材1的外表面，第一梯形凸起14和第二梯形凸起24可分别加强第一铝型材1与第二铝型材2的结构强度和刚度。

综上所述，本实用新型提供的全铝车身铝型材连接结构，第一连接件3和第二连接件4平行设置在第一铝型材1的同一侧面上，第二铝型材2与第一铝型材1垂直设置，第一铝型材1与第二铝型材2的截面可相同或者不同，第二铝型材2同时插接在第一连接件3与第二连接件4的中部，第一连接件3的中部还插接在第二铝型材2的内腔中，第一铝型材1、第一连接件3和第二连接件4通过螺钉5或者铆钉连接固定，第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4通过螺钉5或者铆钉连接固定，实现第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4之间互相插接搭接，实现了四者的快速定位拼接及固定，连接结构稳固，同时第一铝型材1、第二铝型材2、第一连接件3和第二连接件4之间在使用的过程中，互相限制移动和转动的自由度，大大减少螺钉5或者铆钉所受的剪切力，提高所述连接结构的稳固性，将该连接结构应用在全铝车身上，可大大加快全铝车身的安装速度，缩短工时，并增强全铝车身的整体结构强度、刚度和抗冲击性能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。