钢铝异种材料电阻点焊连接结构的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种钢铝异种材料电阻点焊连接结构。

背景技术：

随着全球范围内的能源危机和环保问题越来越严峻，各国对汽车“节能”、“减排”要求的日趋严苛，铝合金作作为关键的轻量化材料之一，越来越受到汽车界青睐。铝合金的密度仅为钢的1/3，在实现同等性能的前提下，铝合金替换钢制材料可实现35％以上减重。因此，汽车企业纷纷加大了铝合金在汽车上的应用技术研究，同时也有应用铝合金材料的零部件、车身的汽车/产品面市。

现阶段，由于铝合金材料的成本相对钢高很多，且性能也不及钢，因此，大量应用铝合金材料会带来较大成本压力。鉴于此，汽车行业内纷纷转向钢铝混合方案的零部件或车身的设计研究，比如采用钢铝异种材料制作汽车零部件或车身。其中，钢铝合金是由钢和铝合金材料结合而成，且钢和铝合金之间具体采用自冲铆接(selfpiercingrivet简称spr)及旋转攻丝铆接(flowdrillscrew简称fds)工艺实现连接。但是，对于汽车企业而言，现有的连接工艺体系仍然是钢制车身阶段的电阻点焊工艺，若采用钢铝混合方案，则需要采用spr铆接设备及fds铆接设备来替换掉现有的点焊设备，这将意味着大量的生产线升级，甚至需要建立专有的钢铝混合生产线，这将对现阶段的汽车企业带来极大的挑战和巨额投资。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种钢铝异种材料电阻点焊连接结构，以解决上述现有技术中的问题，实现在传统的钢制车身生产线上制造钢铝混合部件，无需额外投入spr及fds铆接设备及相应生产线的改造，节约生产成本。

本发明提供了一种钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，包括：

钢制模块，所述钢制模块上设置有沉台；

铝合金连接件，所述钢制模块固定设置在所述铝合金连接件上；

所述铝合金连接件上设置有通孔，所述沉台穿设在所述通孔中。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，所述铝合金连接件包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部之间成设定的角度；

所述通孔开设在所述第一连接部上；

所述钢制模块与所述第一连接部固定连接。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，还包括第一结构胶层，所述第一结构胶层固定设置在所述钢制模块与所述铝合金连接件之间。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，所述沉台的深度为所述第一连接部的厚度与所述第一结构胶层的厚度之和。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，还包括第二结构胶层，所述第二结构胶层的一面固定设置在所述第一连接部的底部，所述第二结构胶层的另一面用于与车身部件固定连接。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，所述第一结构胶层的厚度为0.2mm～1.0mm；

所述第二结构胶层的厚度为0.2mm～0.5mm。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，所述沉台的数量为两个以上，相邻两个所述沉台的边缘之间的最小距离为20mm～100mm。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，所述沉台与所述通孔之间保持有间隙，所述间隙值为0.2mm～2.0mm。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，所述沉台的内径为15mm～25mm。

如上所述的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，其中，优选的是，所述钢制模块的厚度值为0.5mm～3.0mm。

本发明提供的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，实现了在传统的钢制车身生产线上制造钢铝混合部件，无需额外投入spr及fds铆接设备及相应生产线的改造，节约生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的钢铝异种材料电阻点焊连接结构的爆炸图；

图2为本发明实施例提供的钢铝异种材料电阻点焊连接结构在实际应用中的状态图；

图3为图2的爆炸图；

图4为铝合金连接件的结构示意图；

图5为钢制模块的结构示意图；

图6为图2中在a-a处的剖视图；

图7为图6中在b处的放大图。

附图详细说明：

100-钢制模块110-沉台200-铝合金连接件

210-第一连接部211-通孔220-第二连接部

300-第一结构胶层400-车身部件500-第二结构胶层

d1-间隙值d2-最小距离

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

请同时参照图1至图7，本发明实施例提供了一种钢铝异种材料电阻点焊连接结构(下文简称连接结构)，其包括钢制模块100和铝合金连接件200，其中，钢制模块100上设置有沉台110，钢制模块100固定设置在铝合金连接件200上；铝合金连接件200上设置有通孔211，沉台110穿设在通孔211中。

在使用过程中，可以通过钢制的沉台110和车身部件400通过电阻点焊工艺实现固定，由此，可以使采用该连接结构的车身通过传统的钢制车身生产线的电阻点焊工艺实现生产制造，而不需要额外增加spr及fds铆接设备以及生产线的改造，从而节省了巨额投资。

其中，如图1所示，铝合金连接件200可以包括第一连接部210和第二连接部220，第一连接部210与第二连接部220之间成设定的角度；通孔211开设在第一连接部210上；钢制模块100与第一连接部210固定连接。当钢制模块100、第一连接部210与车身部件400连接后，可以通过第二连接部220实现与其它部件的连接。

进一步，如图1所示，该连接结构还包括第一结构胶层300，第一结构胶层300固定设置在钢制模块100与铝合金连接件200之间。通过设置第一结构胶层300，可以保证铝合金连接件200与钢制模块100之间的连接强度，同时解决了钢铝一种材料零部件连接时的电化学腐蚀问题。

其中，为了保证电阻电焊后的连接强度，沉台110的深度可以为第一连接部210的厚度与第一结构胶层300的厚度之和。

进一步，该连接结构还可以包括第二结构胶层500，第二结构胶层500的一面固定设置在第一连接部210的底部，第二结构胶层500的另一面用于与车身部件400固定连接。由此可以保证钢制模块100、第一连接部210和车身部件400之间的连接强度，同时避免钢铝异种材料连接时的电化学腐蚀问题。

具体地，第一结构胶层300的厚度可以为0.2mm～1.0mm；第二结构胶层500的厚度可以为0.2mm～0.5mm。在本实施例中，优选的是，第一结构胶层300的厚度为1.0mm，第二结构胶层500的厚度可以为0.3mm。

进一步，为了提升该连接结构与车身部件400连接的可靠性，沉台110的数量可以为两个以上，相邻两个沉台110的边缘之间的最小距离d2为20mm～100mm。优选的是，在本实施例中，如图5所示，沉台110的数量为三个，且相邻两个沉台110的边缘之间的最小距离d2为40mm。

需要说明的是，当进行电阻点焊工艺时，沉台110底部会受工艺高温发生熔化和膨胀，为了避免点焊过程中对铝合金连接件200造成挤压或高温熔融，在本实施例中，如图6所示，沉台110与通孔211之间保持有间隙，该间隙值d1可以为0.2mm～2.0mm，优选的是，该间隙值d1为0.8mm。

其中，为了便于电阻点焊工艺的实施，沉台110的内径具体可以为15mm～25mm，优选的是，在本实施例中，沉台110的内径为20mm。

具体地，钢制模块100的厚度值可以为0.5mm～3.0mm，以保证该连接结构的整体结构强度；在本实施例中，优选的是，钢制模块100的厚度值为2.0mm。其中，钢制模块100的厚度与车身部件400的厚度之间的比值需满足1/3～3.0的关系，优选的是，钢制模块100的厚度与车身部件400的厚度之间的比值为1.0～3.0。

本发明实施例提供的钢铝异种材料电阻点焊连接结构，实现了在传统的钢制车身生产线上制造钢铝混合部件，无需额外投入spr及fds铆接设备及相应生产线的改造，节约生产成本。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。