[发明专利]开孔方法

说明书

本发明提供了一种开孔方法，该方法包括如下步骤：定位步骤，在待开孔件上确定待开设的安装孔的位置；放置步骤，在对应于开孔位置处，将设置有凹槽的第一模具放置于待开孔件的下方，凹槽与开孔位置相对应，并且，凹槽的形状与安装孔的形状相匹配；成形步骤，对待开孔件的开孔位置处施加液压力以使待开孔件向凹槽处凹陷，并对待开孔件的侧部施加外力以对待开孔件进行补料，直至待开孔件凹陷部位的形状与凹槽的形状相匹配，从而待开孔件的凹陷部位形成具有预设壁厚的凹槽孔；攻丝步骤，在凹槽孔的内壁攻螺纹以形成安装孔。本发明中凹槽孔是通过待开孔件塑性变形形成，有效地保证了位置精度和尺寸精度，安装扭矩大，承载能力强，减少了重量和成本。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种开孔方法。

背景技术

随着国家节能减排的法律法规要求日益严苛，新能源汽车，尤其是纯电动新能源汽车，因其无燃油排放物的优势而成为主机厂优选的下一代重点开发方向。现阶段，续航里程是困扰客户选择新能源汽车的主要影响因素之一，其主要由电池总能量与整车重量决定。受限于现有电池技术，提升电池包的能量密度将降低整车安全性，主机厂只能在限定电池包能量密度(法规≤120KWh/L)的前提下通过增加电池包的数量来以提高续航里程，而续航里程与整车重量呈负相关关系。实践表明，新能源整车重量降低10％，续航里程将增加3％～4％。因此，整车轻量化成为主机厂必须面对的难题，尤其是白车身轻量化成为整车轻量化的核心。

白车身轻量化的核心在于通过优化的结构设计与(或)轻质材料的组合，在保证白车身结构刚度/强度的前提下降低重量。铝合金钣金因其设计自由度高，生产效率高，生产成本低广泛应用于主机厂的车身设计中，较低的生产制造成本成为新能源汽车白车身设计的优选结构及材料。然而，连接工艺是目前困扰铝合金广泛应用的难题。

一般而言，铝合金钣金件之间的连接包括：热连接和冷连接。其中，热连接即为焊接，因铝合金钣金的导热率高于钢，焊接后易发生变形，焊缝开裂等缺陷，导致白车身尺寸合格率较低，需要进行大量的返修工作，造成人力物力浪费。冷连接即螺接、胶铆连接，胶铆连接需要对生产线进行大范围更改，需要较大的一次性投资；螺接，即通过螺栓与螺母配接形式，这种方式通常有两种实施方案。其中一种是在钣金上开孔后焊接套筒，在套筒上攻螺纹或预制钢丝螺套，由于钣金与套筒属于薄铝合金与厚铝合金焊接，受导热快慢的影响，钣金易发生较大变形，无法保证套筒位置精度，安装其他零件时螺栓易与套筒干涉；另一种是在钣金表面预制孔并通过专用工具拉铆螺母，需要对生产线需要大范围修改。综上，上述的连接方式均不能有效保证汽车铝合金钣金件之间的稳定连接，并且，容易增加车身的重量和成本。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种开孔方法，旨在解决现有技术无法有效地保证汽车铝合金钣金件之间稳定连接且增加了重量和成本的问题。

本发明提出了一种开孔方法，该方法包括如下步骤：定位步骤，在待开孔件上确定待开设的安装孔的位置；放置步骤，在对应于开孔位置处，将设置有凹槽的第一模具放置于待开孔件的下方，凹槽与开孔位置相对应，并且，凹槽的形状与安装孔的形状相匹配；成形步骤，对待开孔件的开孔位置处施加液压力以使待开孔件向凹槽处凹陷，并对待开孔件的侧部施加外力以对待开孔件进行补料，直至待开孔件凹陷部位的形状与凹槽的形状相匹配，从而待开孔件的凹陷部位形成具有预设壁厚的凹槽孔；攻丝步骤，在凹槽孔的内壁攻螺纹以形成安装孔。

进一步地，上述开孔方法中，成形步骤进一步包括：预成形子步骤，对待开孔件的开孔位置处施加第一预设液压力，以使待开孔件向凹槽处凹陷；施压子步骤，在达到第一预设时间后，对待开孔件的凹陷部位施加第二预设液压力，并对待开孔件相对的两侧同时施加具有第一预设压力的外力，以使待开孔件的凹陷部位具有预设壁厚；成形子步骤，在达到第二预设时间后，停止对待开孔件相对的两侧施加外力，并对待开孔件的凹陷部位施加第三预设液压力，在达到第三预设时间后卸载第三预设液压力，待开孔件凹陷至凹槽内的部分形成凹槽孔。