张苏伟Zhang Suwei

FDS在钢铝混合连接中的应用

张苏伟
Zhang Suwei

（北京汽车股份有限公司汽车研究院，北京 101300）

阐明FDS（Flow Drill Screw，流钻螺钉，别称热熔自攻丝/热熔紧固系统）工艺开发流程；明确FDS连接点力学性能试验方法。设置不同的、热熔穿透阶段的下压力与转速，针对不同材料组合开展多组试验，验证连接参数、材料组合对FDS连接点性能的影响。

FDS；下压力；转速；扭矩；剪切力；剥离力；十字拉伸力

0 引 言

目前FDS（Flow Drill Screw，流钻螺钉）已在钢铝混合白车身生产制造中得到广泛应用，其能够实现单面连接，在连接过程中会有强大下压力作用于板材表面，同时FDS连接后螺钉的尖端部分会裸露在下层零部件外，因此FDS连接更多用于板材与空腔型材、板材与铸件的连接。在FDS连接过程中，下压力、下旋速度、转速、紧固扭矩等参数及选用的螺钉规格需要通过连接试验确定，以保证连接点的抗拉强度、抗剪强度，满足车身力学性能要求。

通过明确FDS工艺开发流程，明确FDS连接点力学性能试验方法，选择典型的板材与空腔型材的试验组合，并通过设置不同的、对螺纹成型影响最大的下压力及转速值，对比FDS连接点力学性能，挖掘优化零部件搭接组合及优选连接参数。

1 FDS工艺介绍

1.1 FDS连接原理

FDS连接工艺是一种通过设备中心拧紧轴将电机高速旋转传导至待连接板料摩擦生热产生塑性形变后，自攻丝并螺接的冷成型工艺。通过螺钉高速旋转软化待连接板材，并在巨大的轴向压力作用下挤压并旋入待连接板材，最终在板材与螺钉之间形成螺纹连接，中心孔处的母材则被挤出并在下层板的底部形成一个环状的套管。……