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    奥迪A7车身结构及紧固连接工艺解析

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    GAF螺丝君2020-08-11

    奥迪A7(图片|配置|询价)是一款定位介于C级行政/公务和D级豪华轿车之间的四门运动豪华Coupe轿跑车,尺寸上略大于没有加长过的C级行政轿车,小于D级豪华轿车。

    这款最新的奥迪五门豪华轿跑车:长,4.97米、轴距,2.91米、宽,1.91米,但高仅为,1.42米,犹如一名蓄势待发的运动健将,

    得益于流畅的车身设计,基本版奥迪A7的风阻系数Cd值低至0.29,对营造低噪音的驾乘环境提供了良好基础。

    奥迪还为A7的挡风玻璃和侧车窗玻璃增加了一层特制的隔音膜,并加强了无框车门的密封,使A7的车厢静谧性明显优于同类车型。


    一、车身解析

    凭借奥迪领先的轻量化技术,A7的车重远低于竞争对手。

    奥迪A7超过20%的车身由铝制成,其余部分由多种高强度钢材构成,其中以强度高、重量轻著称的热成型钢占了很大比例。

    这种混合材料结构的车身比同级别全钢制车身大约轻15%,有助于优化轴荷分配,为优异的操控性打下坚实基础。

    好处不仅限于这两方面,新型材料的应用使A7 碰撞安全性大大增强。

    奥迪A7白车身图


    二、车身结构

    如图,红色区域为铸件,主要应用在:前塔座及后D柱接头,蓝色区域为型材,应用区域为前防撞梁,紫色区域为热成型钢(下图可以看见热成型钢与周边零件的差异),主要应用在A柱、B柱、门槛梁、后纵梁、机舱后扭力盒。

    顶盖后横梁采用三明治板(CR210IF/0.2+PE-PA-Blend/0.4),其他区域主要为普通钢板。

    白车身材料分布图


    奥迪A7实图


    三、结构设计


    如图,前扭力杆通过结构优化,有效提升底盘的传力路径。

    机舱扭力杆图


    如图,机舱上边梁与散热器框架增加连接件,通过车身各个部位构成环形结构,实现车身弯曲刚度与扭转刚度的提升。


    白车身结构环


    机舱散热器框架细节图


    后车窗处进行结构优化,由断面可以直观看出新A7断面尺寸明显减小,实现减重及增加后方视野。


    四、连接工艺


    奥迪A7共使用12种连接工艺SPR,589个、点焊,6324,胶粘,122.89m,激光钎焊,3.01m,无铆,232个,CMT,2.48m,铝激光焊接,2.04m,包边,31.81m,MAG,2.87m,FDS,24个,钢激光焊接,5.19m,螺柱,689个,


    新A7将之前使用mig区域大部分改为使用CMT冷连接。


    连接分布图


    对于铸件与钢板及高强钢的连接都是具有挑战的,在后D柱接头以及前塔座区域都使用特殊的铆钉来实现连接。

    前后铸件图


    下面看几张细节图,了解一些周边的连接工艺,例如前铸件周边的铆接,中通道和后地板区域的螺柱焊等。


    前铸件实物图


    后地板细节图


    中通道细节图


    五、最 后


    奥迪A7车身对于连接工艺及加工工艺要求较高,同时使用多种连接工艺,在设计过程中,尽量还是按照都是焊接或者都是铆接的方式来减少连接工艺,


    但是连接空间可达性、异性材料、高强度钢、热成型钢、铝铸件、各种封闭件乃至防腐,生产节拍都是其影响因素,


    如果条件允许,合适的连接用在合适的部位效果会最大,但是因为成本、研发以及生产实力都会有一定限制。

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