施天寅，石小岗，潘黎，曹民业，胡成亮*

（1.泛亚汽车技术中心有限公司，上海 200120；2.内德史罗夫紧固件（昆山）有限公司，江苏 昆山 215300；3.上海交通大学 材料科学与工程学院，上海 200030）

随着汽车工业的发展，新能源汽车的轻量化问题得到了越来越多的重视[1-4]。如图1 所示[5]，在传统的钢结构车身中，用高强钢和铝合金等轻质材料替代一些结构件，可以实现车身的高强度和轻量化[6-8]。然而，多元化车身材料的组合同时也给车身连接工艺带来了挑战[9-11]。

自流钻螺钉可以实现对铝合金、高强钢等复合材料的单面连接，被广泛应用于钢铝混合车身的连接中[12-13]，其原理如下：当螺钉在一定压力下高速旋转时，其尾部摩擦熔融并穿透被连接材料，带螺纹杆部旋入被连接材料，从而实现2 块材料或者2 个构件的无预制孔连接[14-15]。Skovron 等[16]介绍了自流钻螺钉连接工艺流程，分析了拧紧力与钻孔速度对连接工艺的影响。Gould 等[17]将自流钻螺钉连接工艺与其他铝合金连接工艺进行了比较。徐文欢等[18]主要对工艺参数进行了研究，最终总结出不同板材组合所对应的合理工艺参数。林巨广等[19]通过正交试验设计方法对自流钻螺钉连接工艺进行了优化，研究了不同工艺参数对接头连接质量的影响。

国外对自流钻螺钉成形和应用的研究比较成熟。现有工艺先采用两工步冷锻成形螺钉毛坯，然后采用切削加工或者热滚压成形螺钉尾部特征，最后利用搓丝机搓出螺纹。若采用切削加工工艺，必然会大幅降低生产效率；……