一种全铝车身铝型材铆接结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种全铝车身铝型材铆接结构，包括第一铝型材、连接件、压紧块和铆钉，所述第一铝型材的侧面上设有与所述连接件形状适配的第一凹槽，所述第一凹槽相邻连接有与所述压紧块形状适配的第二凹槽，且所述压紧块卡位在所述第二凹槽中，所述第一铝型材、连接件和压紧块上均设有与所述铆钉形状适配的通孔。在第一铝型材上设置与连接件形状适配的第一凹槽，以及可卡位压紧块的第二凹槽，大大较少铆钉所受的剪切力，提高铆钉的使用寿命和连接稳固性。
【专利说明】
一种全铝车身铝型材铆接结构
技术领域
[0001]本发明涉及铝型材铆接技术领域，特别涉及一种全铝车身铝型材铆接结构。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]公开号为CN102211615B的中国发明专利公开了一种轻量化客车车身结构及其型材，包括四围骨架，所述四围骨架是由立柱与横梁铆接形成的格栅式铝合金骨架，所述立柱与横梁之间采用L形角码连接，横梁的两端分别抵在两根立柱之间，并用L形角码的两个边分别与立柱及横梁铆接，所在立柱的截面形状为空心矩形环，即通过L形角码实现立柱与横梁的铆接，L形角码与立柱之间，或者L形角码与横梁之间的剪切力全部落在铆钉上，铆钉所承受的剪切力大，铆钉容易出现松动或断裂，铆钉的使用寿命短。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是:提供一种连接结构强度好的全铝车身铝型材铆接结构。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0009]一种全铝车身铝型材铆接结构，包括第一铝型材、连接件、压紧块和铆钉，所述第一铝型材的侧面上设有与所述连接件形状适配的第一凹槽，所述第一凹槽相邻连接有与所述压紧块形状适配的第二凹槽，且所述压紧块卡位在所述第二凹槽中，所述第一铝型材、连接件和压紧块上均设有与所述铆钉形状适配的通孔。
[0010]本发明的有益效果在于:所述第二凹槽位于所述第一凹槽的外侧，且所述压紧块卡位在所述第二凹槽中，所述压紧块的外形设有阶梯状结构，所述第二凹槽为与所述压紧块的阶梯状结构适配的阶梯状内凹槽，安装时，先将连接件放置在第一凹槽中，再将压紧块放置并卡位在第二凹槽中，然后用铆钉将压紧块、连接件和第一铝型材连接固定，则可实现压紧块将连接件卡位在第一凹槽中，同时压紧块卡位在第二凹槽中，则可大大减小铆钉所受到的剪切力，提高第一铝型材与连接件之间铆接连接的强度、稳固性及寿命。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例的全铝车身铝型材铆接结构的结构示意图；
[0012]图2为本发明实施例的全铝车身铝型材铆接结构的断面剖视图；
[0013]图3为本发明实施例的压紧块的结构示意图；
[0014]图4为本发明实施例的连接件的形状为字形时的铝型材铆接结构示意图；
[0015]图5为本发明实施例的连接件的形状为L形时的铝型材铆接结构示意图。
[0016]标号说明:
[0017]1、第一铝型材;2、连接件;3、压紧块;4、铆钉;5、第二铝型材；
[0018]11、第一凹槽;12、第二凹槽;13、通孔;14、T字形凸起;15、梯形凸起；
[0019]31、第五凹槽；
[0020]51、第三凹槽;52、第四凹槽。
【具体实施方式】
[0021]为详细说明本发明的技术内容、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。
[0022]本发明最关键的构思在于:在第一铝型材上设置与连接件形状适配的第一凹槽，以及可卡位压紧块的第二凹槽，实现将连接件、压紧块与第一铝型材之间的剪切力大部分转移至压紧块与第一铝型材之间，提高铆钉的使用寿命和连接稳固性。
[0023]请参照图1至图5，本发明提供了一种全铝车身铝型材铆接结构，包括第一铝型材
1、连接件2、压紧块3和铆钉4，所述第一铝型材I的侧面上设有与所述连接件2形状适配的第一凹槽11，所述第一凹槽11相邻连接有与所述压紧块3形状适配的第二凹槽12，且所述压紧块3卡位在所述第二凹槽12中，所述第一铝型材1、连接件2和压紧块3上均设有与所述铆钉4形状适配的通孔13。
[0024]进一步的，还包括第二铝型材5，所述第二铝型材5的侧面上设有与所述连接件2形状适配的第三凹槽51，所述第三凹槽51相邻连接有与所述压紧块3形状适配的第四凹槽52，且所述压紧块3卡位在所述第四凹槽52中，所述连接件2—端与所述第一铝型材I连接，另一端与所述第二铝型材5连接。
[0025]由上述描述可知，第二铝型材5上同样设有与连接件2形状适配的第三凹槽51，以及与压紧块3形状适配的第四凹槽52，所述第三凹槽51与所述第一凹槽11形状相同，第四凹槽52与所述第二凹槽12形状相同，则连接件2和压紧块3与第二铝型材5的固定方式和与第一铝型材I的固定方式相同，第二铝型材5与连接件2和压紧块3之间的连接稳固；连接件2—端连接第一铝型材I，另一端连接第二铝型材5，则通过连接件2实现第一铝型材I与第二铝型材5的连接，结构合理。
[0026]进一步的，所述连接件2的截面外形为矩形，所述压紧块3的截面外形为凸字形。
[0027]由上述描述可知，连接件2的截面外形为矩形，连接件2在宽度方向上与第一铝型材I的第一凹槽11的宽度配合，连接件2的高度与第一凹槽11的高度适配，压紧块3的截面外形为凸字形，第一铝型材I的第二凹槽12的截面形状也为凸字形，即为T字形，压紧块3通过凸字形的阶梯面与第二凹槽12卡位连接，压紧块3的高度与第二凹槽12的高度适配，则连接件2放置在第一铝型材I的第一凹槽11，压紧块3放置并卡位在第一铝型材I的第二凹槽12后，连接件2和压紧块3与第一铝型材I之间的剪切力大部分落在了压紧块3与第一铝型材I之间，大大减少铆钉4所受到的剪切力，提高该铆接结构的强度和寿命。
[0028]进一步的，所述压紧块3的底部设有与所述连接件2宽度适配的第五凹槽31。
[0029]由上述描述可知，在压紧块3底部设有第五凹槽31与连接件2配合，则可限制连接件2相对于压紧块3的位移，使连接件2、压紧块3、第一铝型材I之间的连接更加的稳固。
[0030]进一步的，所述压紧块3的外形为菱形，所述压紧块3的其中一对边的距离与所述第二凹槽12的宽度适配，另一对边的距离小于或者等于所述第二凹槽12的宽度。
[0031]由上述描述可知，所述压紧块3的其中一对边的距离与所述第二凹槽12的宽度适配，另一对边的距离小于或者等于所述第二凹槽12的宽度，则压紧块3可轻松放入第二凹槽12中，然后再将压紧块3旋转一定的角度，使其一个对边与第二凹槽12的内壁相接触，即可将压紧块3卡位在第二凹槽12中，结构合理，安装使用便捷。
[0032]进一步的，菱形的所述压紧块3的短对角线的两端设有圆角，两个圆角之间的距离与所述第二凹槽12的顶部宽度相适配;菱形的所述压紧块3中有两个角的角度为45°。
[0033]由上述描述可知，菱形的压紧块3的短对角线两端设有圆角，两个圆角之间的距离与第二凹槽12顶部宽度适配，则方便压紧块3在第二凹槽12内的旋转;压紧块3中有两个角的角度为45°，压紧块3的另外两个角的角度为135°，使压紧块3受力的边的长度与短对角线长度相等，具有整体受力均匀度好，强度好的优点。
[0034]进一步的，所述铆钉4为膨胀铆钉。
[0035]由上述描述可知，铆钉4为膨胀铆钉，使铆钉4的安装具有快速便捷的优点。
[0036]进一步的，所述第一铝型材I与所述第二铝型材5垂直设置，所述连接件2的形状为π字形。
[0037]由上述描述可知，可通过一个Ji字形的连接件2将垂直设置的第一铝型材I和第二铝型材5进行连接，结构合理稳固。
[0038]进一步的，所述第一铝型材I与所述第二铝型材5垂直设置，所述连接件2的形状为L形。
[0039]由上述描述可知，可通过两个L形的连接件2将垂直设置的第一铝型材I和第二铝型材5进行连接，结构合理稳固。
[0040]进一步的，所述第一铝型材I的内腔中设有T字形凸起14和梯形凸起15。
[0041]由上述描述可知，所述T字形凸起14和梯形凸起15可加强第一铝型材I本身的结构强度和刚度，第二铝型材5的内腔中也可设有T字形凸起14和梯形凸起15。
[0042]请参照图1至图3，本发明的实施例一为:
[0043]—种全铝车身铝型材铆接结构，包括第一铝型材1、连接件2、压紧块3、铆钉4和第二铝型材5，所述第一铝型材I的侧面上设有与所述连接件2形状适配的第一凹槽11，所述第一凹槽11相邻连接有与所述压紧块3形状适配的第二凹槽12，且所述压紧块3卡位在所述第二凹槽12中，所述第一铝型材1、连接件2和压紧块3上均设有与所述铆钉4形状适配的通孔13;所述第二铝型材5的侧面上设有与所述连接件2形状适配的第三凹槽51，所述第三凹槽51相邻连接有与所述压紧块3形状适配的第四凹槽52，且所述压紧块3卡位在所述第四凹槽52中，所述铆钉4穿设所述压紧块3、连接件2和第二铝型材5，所述连接件2—端与所述第一铝型材I连接，另一端与所述第二铝型材5连接，所述铆钉4为膨胀铆钉。
[0044]安装时，先将连接件2的一端放置在第一铝型材I的第一凹槽11中，并将连接件2的另一端放置在第二铝型材5的第三凹槽51中，然后将压紧块3卡位在第一铝型材I的第二凹槽12以及第二铝型材5的第四凹槽52中，最后将铆钉4依次穿设于压紧块3、连接件2、第一铝型材I中并固定，以及依次穿设于压紧块3、连接件2、第二铝型材5中并固定，其中，若一个所述压紧块3上设有一个的通孔13，则铆钉4与压紧块3的数量相同。
[0045]请参照图1至图3，本发明的实施例二为:
[0046]—种全铝车身铝型材铆接结构，在实施例一的基础上，所述连接件2的截面外形为矩形，所述压紧块3的截面外形为凸字形，第一凹槽11和第三凹槽51的截面形状为矩形，第二凹槽12和第四凹槽52的截面形状为凸字形，压紧块3通过凸字形外形的外截面卡位在第二凹槽12或者第四凹槽52中，结构稳固合理。
[0047]请参照图1至图3，本发明的实施例三为:
[0048]—种全铝车身铝型材铆接结构，在实施例二的基础上，所述压紧块3的底部设有与所述连接件2宽度适配的第五凹槽31，则压紧块3与连接件2之间在宽度方向上的相对位移受到限制，定位安装更加稳固。
[0049]请参照图1至图3，本发明的实施例四为:
[0050]一种全铝车身铝型材铆接结构，在实施例一的基础上，所述压紧块3的外形为菱形，菱形的所述压紧块3的其中一对边的距离与所述第二凹槽12的宽度适配，另一对边的距离小于或者等于所述第二凹槽12的宽度，所述压紧块3的短对角线的两端设有圆角，两个圆角之间的距离与所述第二凹槽12的顶部宽度相适配，且所述压紧块3中有两个边与短对角线垂直设置，菱形的所述压紧块3中有两个角的角度为45°。
[0051]压紧块3可轻松放入第二凹槽12或者第四凹槽52中，然后将压紧块3旋转一定的角度，使与短对角线垂直的两个边与第二凹槽12或者第四凹槽52的内侧壁接触，则可方便实现压紧块3与第二凹槽12或者第四凹槽52之间的卡位连接，安装快速便捷。
[0052]安装工序为:1、将第一铝型材I和第二铝型材5对位好，并预应力夹紧;2、将连接件2—端放在第一铝型材I的第一凹槽11中，另一端放在第二铝型材5的第三凹槽51中，并夹紧;3、将压紧块3放在第一铝型材I的第二凹槽12中后旋转卡紧，放在第二铝型材5的第四凹槽52中后旋转卡紧;4、调整压紧块3、连接件2、第一铝型材1、第二铝型材5孔位;5、将铆钉4放入相应孔位中安装。
[0053]请参照图1至图4，本发明的实施例五为:
[0054]一种全铝车身铝型材铆接结构，在实施例一的基础上，所述第一铝型材I与所述第二铝型材5垂直设置，所述连接件2的形状为π字形，连接件2与第一铝型材I之间需要四个铆钉4，与第二铝型材5之间需要四个铆钉4，压紧块3上设有一个与铆钉4配合的通孔13，压紧块3共需要八个。
[0055]请参照图1至图5，本发明的实施例六为:
[0056]—种全铝车身铝型材铆接结构，在实施例一的基础上，所述第一铝型材I与所述第二铝型材5垂直设置，所述连接件2的形状为L形，每个连接件2与第一铝型材I之间需要两个铆钉4，与第二铝型材5之间需要两个铆钉4，压紧块3上设有一个与铆钉4配合的通孔13，每个连接件2对应需要四个压紧块3，共需要两个连接件2。
[0057]请参照图1至图5，本发明的实施例七为:
[0058]一种全铝车身铝型材铆接结构，在实施例一的基础上，所述第一铝型材I的截面外形为矩形，第一铝型材I的两个相对的外侧面上设有第一凹槽11和第二凹槽12，所述第一铝型材I的内腔为矩形，所述第一铝型材I的内腔中设有T字形凸起14和梯形凸起15，第二铝型材5的内腔中也可设有T字形凸起14和梯形凸起15，第二铝型材5与第一铝型材I的截面形状可完全相同。
[0059]综上所述，本发明提供的全铝车身铝型材铆接结构，第一铝型材I与连接件2之间通过压紧块3进行卡位后通过铆钉4进行固定连接，第二铝型材5与连接件2之间通过压紧块3进行卡位后通过铆钉4进行固定连接，第一铝型材I与第二铝型材5之间可垂直设置也可以平行设置，连接件2的形状可以为字形或者L形，结构合理稳固灵活，大大减少铆钉4所受的剪切力，提高连接件2与第一铝型材I和第二铝型材5之间连接的稳固性，作为全铝车身铝型材的铆接结构，可适用于整车任意部位的铆接连接，提高全铝车身本身的结构强度、刚度、弯曲强度和疲劳强度，提高全铝车身的使用寿命。
[0060]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，包括第一铝型材、连接件、压紧块和铆钉，所述第一铝型材的侧面上设有与所述连接件形状适配的第一凹槽，所述第一凹槽相邻连接有与所述压紧块形状适配的第二凹槽，且所述压紧块卡位在所述第二凹槽中，所述第一铝型材、连接件和压紧块上均设有与所述铆钉形状适配的通孔。2.根据权利要求1所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，还包括第二铝型材，所述第二铝型材的侧面上设有与所述连接件形状适配的第三凹槽，所述第三凹槽相邻连接有与所述压紧块形状适配的第四凹槽，且所述压紧块卡位在所述第四凹槽中，所述连接件一端与所述第一铝型材连接，另一端与所述第二铝型材连接。3.根据权利要求1所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，所述连接件的截面外形为矩形，所述压紧块的截面外形为凸字形。4.根据权利要求1所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，所述压紧块的底部设有与所述连接件宽度适配的第五凹槽。5.根据权利要求1所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，所述压紧块的外形为菱形，所述压紧块的其中一对边的距离与所述第二凹槽的宽度适配，另一对边的距离小于或者等于所述第二凹槽的宽度。6.根据权利要求5所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，菱形的所述压紧块的短对角线的两端设有圆角，两个圆角之间的距离与所述第二凹槽的顶部宽度相适配;菱形的所述压紧块中有两个角的角度为45°。7.根据权利要求1所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，所述铆钉为膨胀铆钉。8.根据权利要求1所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，所述第一铝型材与所述第二铝型材垂直设置，所述连接件的形状为字形。9.根据权利要求1所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，所述第一铝型材与所述第二铝型材垂直设置，所述连接件的形状为L形。10.根据权利要求1所述的全铝车身铝型材铆接结构，其特征在于，所述第一铝型材的内腔中设有T字形凸起和梯形凸起。
【文档编号】B62D27/02GK105882768SQ201610333157
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】郑云鹏, 李翔, 张东贵
【申请人】福建省南平铝业股份有限公司