輕量化一直是汽車(chē)車(chē)身發(fā)展的主旋律。既要有強度，也要減輕重量，使用鋁擠出型材成為較理想的方案之一。 汽車(chē)很多部位都可以選用鋁型材， 比如側門(mén)檻梁鋁型材。

鋁擠壓門(mén)檻梁概述

鋁擠壓門(mén)檻梁主要在側圍內板與門(mén)檻內板之間的空腔內。大多門(mén)檻梁鋁擠壓型材具有多型腔、截面大、壁厚薄特點(diǎn)，同時(shí)強度和精度要求高。鋁合金具有質(zhì)量輕、強度高、易加工、耐腐蝕、導電好、可回收等優(yōu)點(diǎn)。其密度僅2700kg/m3,是鐵的1/3，具有顯著(zhù)的輕量化效果，其高強度、耐腐蝕等特性有效提升車(chē)身性能，所以鋁合金作為優(yōu)選材料被大量應用在車(chē)身上。

鋁擠出門(mén)檻作為車(chē)身最重要的零件在側碰中起到至關(guān)重要的作用，在整車(chē)一定速度的碰撞之下沖擊變形達到吸收能量的效果，以此來(lái)保證乘客的安全，并在新能源車(chē)上擔任著(zhù)保證電池包殼體安全的職責，避免因側碰時(shí)底板變形較大導致電池包殼體變形從而擠壓模組產(chǎn)生失效起火等風(fēng)險。

而型材截面的內側加強筋設計以及材料的工藝對碰撞結果起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

鋁型材擠壓的生產(chǎn)方式是將鋁合金置入擠壓桶并施加一定壓力，使之從特定的?？字辛鞒?，從而獲得所需的截面形狀和尺寸的一種加工方法。通過(guò)對鋁棒、擠壓模、擠壓桶分別加熱，使原材料和模具均達到合適的溫度范圍，便于擠壓成型。擠壓機對鋁棒施加壓力，使鋁合金從擠壓?？字辛鞒鲂纬商囟ń孛?，通過(guò)在線(xiàn)風(fēng)冷、水冷系統進(jìn)行淬火，由牽引機夾持型材向前牽引，并通過(guò)鋸切設備切斷型材，通過(guò)校直機將型材校直拉伸，成品定尺鋸切后裝框進(jìn)行時(shí)效處理，最后進(jìn)行CNC、陽(yáng)極氧化、電泳等深加工。

鋁擠壓門(mén)檻梁結構分類(lèi)

根據實(shí)際結構及性能需求，鋁擠壓門(mén)檻梁分為整體式和局部式，整體式門(mén)檻梁結構又分為帶止口結構與無(wú)止口結構。

止，從字面上理解是停止、禁止、限制的意思，而在產(chǎn)品結構上通常表示限位的意思(即限制零件的移動(dòng)，主要是對X軸和Y軸的限位，Z軸方向的限位通常通過(guò)螺絲或者卡扣之類(lèi)的聯(lián)接結構限位)，由于其在結構上是一對凹凸結構，有點(diǎn)像人合上的嘴巴，所以稱(chēng)為止口。

整體式為從A柱到C柱為貫穿前后的擠壓門(mén)檻梁。

▲極氪001整體式門(mén)檻梁結構示意圖

局部式結構為在側圍與門(mén)檻內板空腔內增加一根從B柱區域到A柱區域的擠壓門(mén)檻梁，具體長(cháng)度受碰撞及性能分析來(lái)進(jìn)行設計優(yōu)化。

▲沃爾沃XC90局部式門(mén)檻梁結構示意圖

▲小鵬P7局部式門(mén)檻梁結構示意圖

整體式擠壓門(mén)檻梁帶止口結構為門(mén)檻梁斷面含上部止口結構，此種結構更多應用在全鋁車(chē)身上，止口處通過(guò)SPR實(shí)行連接。

SPR連接技術(shù)通過(guò)大壓力將鉚釘直接壓入待鉚接板材，使板材在鉚釘的壓力作用下和鉚釘發(fā)生塑性變形，成型后充盈于鉚模之中，形成穩定連接。這一過(guò)程包括定位、夾緊、施壓、刺穿、變形和成型幾個(gè)步驟，最終鉚釘與上下層板材之間形成牢固的機械互鎖結構。SPR連接技術(shù)不僅適用于鋁-鋁、鋁-鋼及非金屬材料夾層的連接，還可實(shí)現最大五層、10mm以?xún)鹊陌寮T接。

整體式擠壓門(mén)檻梁無(wú)止口結構主要應用在周邊零件材料為鋼的車(chē)身結構，在滿(mǎn)足強度及性能的前提下，降低連接工藝復雜性。

門(mén)檻梁連接工藝

整體式門(mén)檻梁與側圍內外板及前后縱梁連接，下部與電池框架連接，實(shí)現電池安裝，因擠壓門(mén)檻梁為封閉的空間結構。

側圍、門(mén)檻內板與門(mén)檻梁的連接主要通過(guò)FDS實(shí)現連接，門(mén)檻梁有止口結構的在止口區域采用SPR實(shí)現連接。

流鉆螺釘（FDS）工藝是一種通過(guò)設備中心擰緊軸將電機的高速旋轉傳導至待連接板料摩擦生熱產(chǎn)生塑性形變后，自攻絲并螺接的一種冷成型工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)FDS。

優(yōu)點(diǎn)是單面操作、可連接材質(zhì)種類(lèi)多、連接強度高、抗震能力好、螺釘可拆卸及工作環(huán)境清潔。

FDS連接工藝過(guò)程包括六個(gè)階段：旋轉（加熱）→穿透→通孔→攻螺紋→擰螺紋→緊固

門(mén)檻梁與前后縱梁主要通過(guò)FDS及螺接實(shí)現連接（螺接對于前后縱梁為鑄件結構為必選連接工藝），也有部分車(chē)型使用CMT連接（特斯拉）

電弧焊占焊接生產(chǎn)總量的60%以上，而其中的MIG/MAG焊是目前世界上應用最廣泛、最經(jīng)濟的焊接工藝。但MIG焊的熱輸入量對于鋁板來(lái)說(shuō)還是過(guò)大，特別是薄板，而在此基礎上開(kāi)發(fā)的CMT冷金屬過(guò)渡弧焊，其熱輸入量幾乎為零，可以很好的實(shí)現超薄板的焊接。

門(mén)檻梁與電池框架通過(guò)螺栓連接，實(shí)現電池安裝固定，門(mén)檻梁內部會(huì )增加螺母板，螺母板預先將螺母凸焊到螺母板上，然后通過(guò)抽芯鉚釘將螺母板與門(mén)檻梁實(shí)現連接。

局部式門(mén)檻梁通過(guò)設計支架間接實(shí)現門(mén)檻梁與車(chē)身連接，支架一側與車(chē)身焊接，另一側則通過(guò)鉚接實(shí)現與門(mén)檻梁連接。繼而實(shí)現門(mén)檻梁與車(chē)身連接。

鋁合金作為完成整車(chē)輕量化的優(yōu)選材料，在整車(chē)設計時(shí)起到了至關(guān)重要的作用。對于承載和碰撞吸能都優(yōu)于其他材料，隨著(zhù)車(chē)身結構及材料的發(fā)展，鋁擠壓門(mén)檻梁對于輕量化、結構、成本、性能是目前比較優(yōu)選的方案。