前途K50全铝车身结构及连接工艺简析

先天下之行而行，是前途汽车官网的一句话，前途K50是国内纯电动跑车的先行者，车身尺寸为4634*2069*1253。本文将通过车身的结构、材料、连接方面进行介绍说明。

车身外观图

材料

前途K50是一款铝合金框架加碳纤维外覆件结构的车身。

铝合金：K50在主要受力部件上选择了牌号为6005、6061的形变铝合金材料。6系铝合金主要含有镁和硅两种元素，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用，并可以通过热处理进行强化。

白车身外观图

K50车身上仅有的四个复杂铝合金铸件采用了AlSi10MgMn铸造铝合金材料。该材料为高强韧合金，具有良好的工艺性、密度小、抗蚀性良好，从而其铸件在受负荷航空、汽车结构件等方面得到相当广泛的应用。

全铝车身的使用，直接使得K50车身质量只有234kg，据厂家测算相比于传统钣金钢减重38%。

碳纤维：碳纤维材料拥有众多优良属性，但因成本和加工难度门槛较高，导致其一直仅可作为高端产品的专属材料。在汽车领域，碳纤维大比例的应用在专业赛车和高端的超级跑车上。量产车中，基本上只有柯尼塞格、兰博基尼、迈凯伦、宝马等品牌的顶级产品，才可能看到高比例的碳纤维部件。而前途K50为了塑造个性化车身和高强度车身保护，大规模使用了碳纤维覆盖件，应用于车身侧围、车身顶盖、机盖、侧车门、行李箱盖、翼子板处，包裹了车身，为车身提供良好的可塑性和坚固性。

碳纤维加白车身图

车身结构

前途K50白车身由机舱、乘员舱、后部及上部四个大总成构成，小总成由69种截面形式通过挤出工艺、二维拉弯和三维拉弯工艺的铝合金型材、铝板材和铝铸件组成，K50白车身结构采用的型材为主的框架式结构，与ASF有异曲同工之处。

在车身设计过程中，充分利用铝材的特殊性能，做到在合适的地方使用合适的结构。比如说在前舱用型材结构更好地做碰撞力X向的传递，同时用铸件去连接不同型材，在乘员舱利用板材更好地承载驾乘人员的Y向力。而这种结构也是目前较为成熟的一种结构形式，在减重的同时也为前途K50提供了足够的扭转刚度和弯曲刚度，保证了优秀的操控性。

车身传力图

K50前机舱梁总成结构采用铝合金型材焊接连接，形成闭合回路，通过型材变形吸收碰撞的能量，优化型材壁厚，降低结构重量，提高结构稳定性。而后部防撞梁总成与后部防撞梁安装臂总成采用铝型材通过螺栓进行连接，通过壁厚优化与缺口预制，提高结构的吸能效率，碰撞能量吸收效果明显。在设计过程中可以通过选择不同强度的材料及设计薄弱结构实现有效的引导变形。

车身变形图

在车身框架设计方面也是细节颇多，如下图所示，在白车身后部区域竟然存在不完整的受力结构，这种结构在现有车型上特别少见，后来了解到不完整结构竟然在电池框架处，这种设计直接减少了一根梁，但是对于强度要求也会更加苛刻。

车身后部细节图

同时，前途K50在载荷分配上重心略微偏后，而前途K50经过精心调校最终选择了47:53的分配比例。

连接工艺

前途汽车针对铝合金的车身工艺进行了制造工艺的创新，主要应用工艺为FDS、SPR、TIG/MIG、CMT、Adhesive结构胶、螺接等工艺。

连接工艺分布图

在后围总成、乘员舱总成的铆接，配备FDS（热熔自攻） 铆接设备，能够满足不同型号、板厚的铝型材、铝板材料多种搭接形式等冷连接，能够有效控制变形。

对于前围板总成、中通到总成的铆接，采用了SPR（自穿刺铆接）铆接设备，能够实现铝板材料不同厚度的铆接工艺，铆接重复精度高，保证质量持续稳定。

在焊接工艺上，使用了翻转工位，使施焊位置均处于平焊及立向上的角度，保证焊接质量。主要焊接工艺分别为TIG/MIG 惰性气体保护焊、CMT冷金属过度焊接，

在部分轻受力部位采用了Adhesive结构胶胶接工艺。其中碳纤维顶盖与车身左右侧围的连接就是采用胶粘。

涂胶状态图

在前翼子板和后侧围总成，以及开闭件的装配环节，采用了螺接的方式，与传统汽车保持一致，专用工装进行装配，同时对开闭件安装螺栓的扭力值进行100%检测记录。

螺接现场图

总结

打造一款量产的跑车，是一件在资本、技术、设计、质量控制等方面都具有挑战的任务，尽管不如人意，但是其设计理念和研发过程值得肯定，为愿意在跑车领域深耕的企业点赞，每一次勇敢的尝试都会拥有属于自己的收获。

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受限于篇幅，在此无法介绍更多的LISI航空紧固件，后续将会陆续推出更为详细的典型产品介绍，敬请持续关注！

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来源：GAF螺丝君