乘用车白车身金属结构胶的应用.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.080乘用车白车身金属结构胶的应用吴强（安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥230601）摘要：文章介绍了金属结构胶的特性，以及车身轻量化与静刚度的关系，并以某车型为例，其车型开发前期经CAE分析部分目标值不满足要求，后期在车身上大量应用结构胶，在不明显增加车体重量的前提下提升车了身模态和刚度，满足设定目标。关键词：结构胶；模态；扭转刚度；轻量化系数中图分类号：U465文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)08-237-03App

2、licationofwhitebodymetalstructureadhesivesforpassengercarWuQiang(AnhuiJianghuaiAutomobileco.,LTD.,TechnicalCenter,AnhuiHefei230601)Abstract:Thisarticledescribesthecharacteristicsofthemetalstructuraladhesive,andtherelationshipbetweenbodylightweightandstaticstiffn

3、ess.Inthisarticlewetakeonemodelforexample,whichcan'tfulfilthetargetduetotheCAEanalysisatthebeginning.Afterusingalargenumberofstructuraladhesive,thebodymodalityandstiffnesshavebeenenhancedwhilethebodyweightdoesn'tincreasesignificantly.Keywords:structuraladhesives

4、;modality;torsionalstiffness;lightweightcoefficientCLCNO.:U465DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)08-237-036、延展性≤3%；1、金属结构胶简介7、耐涂装液冲洗。其中高韧性、稳定和耐久性对白车身至关重要，直接影车身金属结构胶主要分刚性结构胶与弹性结构胶：刚性响到白车身性能。结构胶用于白车身钢板和钢板粘接、钢板与其他金属粘接，如图1所示，结构胶连接明显折弯吸能效果好，钣金没弹性结构胶主要用于金属与塑料的连接。以

5、前在国外品牌的有出现撕裂现象，体现了结构胶的高韧性。良好的吸能效果，车型中使用较多，随着技术进步和成本控制，近年来国产品使钢板厚度减小，实现轻量化。牌车型应用的车型数量、单台车用量均有较大增长。结构胶具有以下几大物理性能：1、吸收基材表面油脂，油面附着性好；2、环境温度稳定性和耐久性；3、刚性连接；4、高韧性；5、弹性模量1500~6500Pa；图1吸收碰撞能量效果对比作者简介：吴强（1982-），男，助理工程师，就职于安徽江淮汽车通过试验可以得出，结构胶的粘结性能受温度影响变化股份有限公司技术中心。主要从事车身结构设

6、计方面的工作。小，如图2所示。2016年第8期吴强：乘用车白车身金属结构胶的应用238A：投影面积=轮距×轴距理论上，提高模态和刚度会增加白车身的重量。因此要在车身设计时，对车身机械性能和重量进行平衡。从上述公式可以看出，为了在降低轻量化系数L，车身重量mBIW的同时必须保持或增大扭转刚度CT。而结构胶的使用通常能够在不增加mBIW的情况下使CT增加10%~20%。图2无焊点、只有结构胶粘结的碰撞纵梁温度试验白车身静刚度分为弯曲刚度和扭转刚度，如图5、图6。数值大小主要取决于汽车部件的布置和车身结构刚度设计。图3为结构

7、胶耐久性试验对比，红色曲线是焊接+结构胶，黑色是只有焊接的，对比曲线可知应用结构胶后：1.提高抗疲劳寿命；2.更高承载能力。图5白车身CAE弯曲刚度加载示意图图6白车身CAE扭转刚度加载示意图乘用车车身低阶模态频率大致在20~50Hz，汽车在轮胎上的振动频率及发动机在其悬置上的频率等激励频率，与车图3结构胶耐久性试验身低阶模态频率很接近。因此，车身设计要非常注重结构低综上，可以得出结构胶具有以下优势：阶模态频率的设计，注意提高车身整体的刚度和部件刚度，通过修改结构，使车身或部件的模态频率避开激励频率，通常设计车身低阶模

8、态频率时要高于激励频率，以防止共振。低阶模态分为：基频、一阶弯曲、一阶扭转。图4结构胶应用以及优势此外，由于结构胶使钣金间连续型连接，相对传统的焊点连接，具有载荷分配均衡、防止折弯、抵抗瞬时形变、保图7白车身低阶模态CAE分析示意图持一定方向的支撑承载力等优点。金属结构胶优点显而易见，但其价格较高，使用成本远3、某SUV金属结构胶