輕量化一直是汽車車身發(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。 汽車很多部位都可以選用鋁型材， 比如側門檻梁鋁型材。
鋁擠壓門檻梁概述
鋁擠壓門檻梁主要在側圍內(nèi)板與門檻內(nèi)板之間的空腔內(nèi)。大多門檻梁鋁擠壓型材具有多型腔、截面大、壁厚薄特點，同時強度和精度要求高。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。其密度僅2700kg/m3,是鐵的1/3，具有顯著的輕量化效果，其高強度、耐腐蝕等特性有效提升車身性能，所以鋁合金作為優(yōu)選材料被大量應用在車身上。
鋁擠出門檻作為車身最重要的零件在側碰中起到至關重要的作用，在整車一定速度的碰撞之下沖擊變形達到吸收能量的效果，以此來保證乘客的安全，并在新能源車上擔任著保證電池包殼體安全的職責，避免因側碰時底板變形較大導致電池包殼體變形從而擠壓模組產(chǎn)生失效起火等風險。
而型材截面的內(nèi)側加強筋設計以及材料的工藝對碰撞結果起著至關重要的作用。
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，使之從特定的模孔中流出，從而獲得所需的截面形狀和尺寸的一種加工方法。通過對鋁棒、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，使鋁合金從擠壓模孔中流出形成特定截面，通過在線風冷、水冷系統(tǒng)進行淬火，由牽引機夾持型材向前牽引，并通過鋸切設備切斷型材，通過校直機將型材校直拉伸，成品定尺鋸切后裝框進行時效處理，最后進行CNC、陽極氧化、電泳等深加工。
鋁擠壓門檻梁結構分類
根據(jù)實際結構及性能需求，鋁擠壓門檻梁分為整體式和局部式，整體式門檻梁結構又分為帶止口結構與無止口結構。
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，主要是對X軸和Y軸的限位，Z軸方向的限位通常通過螺絲或者卡扣之類的聯(lián)接結構限位)，由于其在結構上是一對凹凸結構，有點像人合上的嘴巴，所以稱為止口。
整體式為從A柱到C柱為貫穿前后的擠壓門檻梁。
▲極氪001整體式門檻梁結構示意圖
局部式結構為在側圍與門檻內(nèi)板空腔內(nèi)增加一根從B柱區(qū)域到A柱區(qū)域的擠壓門檻梁，具體長度受碰撞及性能分析來進行設計優(yōu)化。
▲沃爾沃XC90局部式門檻梁結構示意圖
▲小鵬P7局部式門檻梁結構示意圖
整體式擠壓門檻梁帶止口結構為門檻梁斷面含上部止口結構，此種結構更多應用在全鋁車身上，止口處通過SPR實行連接。
SPR連接技術通過大壓力將鉚釘直接壓入待鉚接板材，使板材在鉚釘?shù)膲毫ψ饔孟潞豌T釘發(fā)生塑性變形，成型后充盈于鉚模之中，形成穩(wěn)定連接。這一過程包括定位、夾緊、施壓、刺穿、變形和成型幾個步驟，最終鉚釘與上下層板材之間形成牢固的機械互鎖結構。SPR連接技術不僅適用于鋁-鋁、鋁-鋼及非金屬材料夾層的連接，還可實現(xiàn)最大五層、10mm以內(nèi)的板件鉚接。
整體式擠壓門檻梁無止口結構主要應用在周邊零件材料為鋼的車身結構，在滿足強度及性能的前提下，降低連接工藝復雜性。
門檻梁連接工藝
整體式門檻梁與側圍內(nèi)外板及前后縱梁連接，下部與電池框架連接，實現(xiàn)電池安裝，因擠壓門檻梁為封閉的空間結構。
側圍、門檻內(nèi)板與門檻梁的連接主要通過FDS實現(xiàn)連接，門檻梁有止口結構的在止口區(qū)域采用SPR實現(xiàn)連接。
流鉆螺釘（FDS）工藝是一種通過設備中心擰緊軸將電機的高速旋轉(zhuǎn)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，簡稱FDS。
優(yōu)點是單面操作、可連接材質(zhì)種類多、連接強度高、抗震能力好、螺釘可拆卸及工作環(huán)境清潔。
FDS連接工藝過程包括六個階段：旋轉(zhuǎn)（加熱）→穿透→通孔→攻螺紋→擰螺紋→緊固
門檻梁與前后縱梁主要通過FDS及螺接實現(xiàn)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說還是過大，特別是薄板，而在此基礎上開發(fā)的CMT冷金屬過渡弧焊，其熱輸入量幾乎為零，可以很好的實現(xiàn)超薄板的焊接。
門檻梁與電池框架通過螺栓連接，實現(xiàn)電池安裝固定，門檻梁內(nèi)部會增加螺母板，螺母板預先將螺母凸焊到螺母板上，然后通過抽芯鉚釘將螺母板與門檻梁實現(xiàn)連接。
局部式門檻梁通過設計支架間接實現(xiàn)門檻梁與車身連接，支架一側與車身焊接，另一側則通過鉚接實現(xiàn)與門檻梁連接。繼而實現(xiàn)門檻梁與車身連接。
鋁合金作為完成整車輕量化的優(yōu)選材料，在整車設計時起到了至關重要的作用。對于承載和碰撞吸能都優(yōu)于其他材料，隨著車身結構及材料的發(fā)展，鋁擠壓門檻梁對于輕量化、結構、成本、性能是目前比較優(yōu)選的方案。
