各大車企一體化大壓鑄解析

孫輝
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一體化壓鑄帶來的優(yōu)勢在于:減重(輕量化)、降本和提高生產(chǎn)效率。因此,成為當(dāng)前新能源汽車企業(yè)爭相采用的技術(shù)。

自特斯拉2020年首次在Model Y上應(yīng)用,國內(nèi)外的整車企業(yè),如:小米、蔚來汽車、小鵬汽車、理想汽車、極氪汽車、問界M7、哪吒汽車等。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoyazhu202411475.html

特斯拉文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoyazhu202411475.html

特斯拉是一體化壓鑄在汽車領(lǐng)域的開創(chuàng)與引領(lǐng)者,它自2020年與意大利壓鑄設(shè)備商意德拉合作,率先在Model Y上采用了后地板一體化鑄造方案,采用的是6000噸壓鑄設(shè)備;隨后又更進(jìn)一步,前機(jī)艙+后地板均采用了一體化壓鑄技術(shù),使得零件數(shù)量由171減少至2個(gè),焊點(diǎn)數(shù)量減少超1 600個(gè);配合4680的CTB集成方案,使得整車總體減重10%,零件減少370,成本下降7%。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoyazhu202411475.html

小米汽車文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoyazhu202411475.html

在2023年12月28日舉行的小米汽車技術(shù)發(fā)布會(huì)上,雷軍公布了小米超級大壓鑄技術(shù):9100噸一體化壓鑄工藝。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoyazhu202411475.html

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小米SU7的后地板采用大壓鑄工藝,其尺寸比特斯拉大17%,而且72個(gè)零件變成1個(gè),焊點(diǎn)減少840個(gè),減重17%,車內(nèi)降噪2分貝,同時(shí)生產(chǎn)工時(shí)減少45%,一體化后地板的設(shè)計(jì)壽命是傳統(tǒng)后地板的10倍以上,能夠輕松實(shí)現(xiàn)200萬公里以上的使用壽命。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoyazhu202411475.html

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但是這也需要更大噸位鎖模力的壓鑄機(jī),因此定制開發(fā)了9100噸鎖模力巨型一體壓鑄機(jī)。而且小米大壓鑄件需要滿足大尺寸、長流程、輕量化三大核心指標(biāo),因此對合金綜合指標(biāo)要求極為苛刻,為此,小米還研發(fā)制造出了“小米泰坦合金”,讓小米SU7整車扭轉(zhuǎn)剛度高達(dá)51000N·m/deg,相當(dāng)于傳統(tǒng)燃油車的兩倍。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoyazhu202411475.html

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為了提升維修經(jīng)濟(jì)性,小米在結(jié)構(gòu)方面還創(chuàng)造性設(shè)計(jì)了三段式防撞設(shè)計(jì),在一般的中低速碰撞中,能夠?qū)崿F(xiàn)只更換防撞梁和潰縮區(qū),不更換后地板。

小米超級壓鑄技術(shù)核心是一臺(tái)擁有9100噸鎖模力、重達(dá)718噸的大壓鑄機(jī),相當(dāng)于4臺(tái)波音747的重量,圍繞它的是超過60個(gè)設(shè)備,占地840平方米的超級大壓鑄集群。

極氪汽車

在2023年9月的極氪安全營活動(dòng)上,極氪發(fā)布了車身中段一體式壓鑄結(jié)構(gòu),將其中段一體式壓鑄結(jié)構(gòu)稱為“蜻蜓結(jié)構(gòu)”,使用7200T的壓鑄機(jī),使得整體減少了16個(gè)部件、66個(gè)連接點(diǎn),整車減重7%,座椅安裝點(diǎn)剛度平均提升18%,具有可變延伸設(shè)計(jì),其柔性適配不同車型,適配架構(gòu)軸距帶寬206mm,可以提升整車剛度,消除各種零件在焊接時(shí)潛在的失效率。這一結(jié)構(gòu)將首搭于極氪 001 FR,還會(huì)在在更多車型上應(yīng)用,可以幫助各車型提高接近20%的生產(chǎn)效率與降低生產(chǎn)成本。

▲極氪001FR一體化蜻蜓結(jié)構(gòu)

極氪在2021年量產(chǎn)交付了其旗艦MPV極氪009,該車型大膽采用了一體化壓鑄后端鋁車身,這也是迄今為止量產(chǎn)最大的一體化后車身,該部件是直接壓鑄成一個(gè)車尾大零件的后端鋁車身,在工藝上減少了80個(gè)零部件、近800焊接點(diǎn),生產(chǎn)效率提升60%,同時(shí)減重16%,變形量減少16%、彎曲剛度提升11%、扭轉(zhuǎn)剛度提升9.5%,其扭轉(zhuǎn)剛度可達(dá)36450N·m/deg。

▲極氪009一體化后車身壓鑄件

除了將整個(gè)后車身做成一體(有別于特斯拉那種后車身架,它的后車身地板是沒有做成一體的),極氪還增加了這種一體化后車身的維修性。

▲極氪009四段式碰撞分區(qū)策略

這四個(gè)碰撞分區(qū)加額外還有的兩個(gè)可維修替換結(jié)構(gòu),讓極氪009的這個(gè)壓鑄后車身,在發(fā)生碰撞后也可以降低維修成本。

小鵬汽車

小鵬汽車在一體化壓鑄領(lǐng)域的量產(chǎn)應(yīng)用,集中體現(xiàn)在了小鵬G6和X9 MPV兩款車上。

小鵬G6采用前后一體式鋁壓鑄車身,使用12000噸級壓鑄機(jī)壓鑄,前后一體壓鑄集成零件數(shù)161個(gè),零部件整合減輕了車身重量,比傳統(tǒng)鋼車身減重約17%;整車扭轉(zhuǎn)剛度大幅提升至41600N·m/deg。

小鵬X9中后地板使用了全球最大量產(chǎn)12000噸的壓鑄機(jī),集成了167個(gè)零件,相比傳統(tǒng)車身結(jié)構(gòu)減19%。碰撞變形量減少20%,彎曲剛度提升40%,整車后部整體強(qiáng)度相比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度提升30%以上,并能達(dá)到46000N·m/deg 整車扭轉(zhuǎn)剛度。

小鵬在一體化壓鑄上的推進(jìn)是國內(nèi)最為激進(jìn)的,截止目前,它已經(jīng)采用了3個(gè)不同噸位的壓鑄機(jī)來生產(chǎn)不同的產(chǎn)品,具體為:7000噸級壓鑄機(jī)用來壓鑄X9的前艙部,12000噸級壓鑄用來壓鑄X9后地板部分以及G6的前后車身件,16000噸級壓鑄單元正在安裝 ,后續(xù)將用來生產(chǎn)電池包部件。

▲小鵬X9 前后一體化壓鑄件

問界M9

問界M9采用了“玄武車身”設(shè)計(jì),后地板、前機(jī)艙總成等零件均使用一體化壓鑄,采用9000噸一體化壓鑄機(jī),這使得原本222個(gè)的車身零件銳減至僅僅10個(gè),零部件數(shù)量下降95%,部件連接點(diǎn)數(shù)量減少1440個(gè),下降幅度達(dá)到驚人的70%,扭轉(zhuǎn)變形剛度提高23%。從而顯著提升了車身的整體剛性和安全性。

▲問界M9一體化壓鑄件

理想汽車

理想MEGA也采用了一體化壓鑄技術(shù),但不是大家常用的后地板,而是后地板骨架,因此它對于零部件減少和連接點(diǎn)減少的作用上是相對偏弱的。

▲理想MEGA一體化壓鑄后地板骨架

蔚來汽車

蔚來ES8采用前后端一體鑄鋁車身,采用8800噸壓鑄機(jī),后部則是一體式壓鑄件將31個(gè)零件集成一個(gè)。

而蔚來ET5則是蔚來首個(gè)采用一體化壓鑄的車型,將車身零部件數(shù)量由原來的54個(gè)集成為1個(gè),生產(chǎn)時(shí)間縮短多達(dá)60%,車身后地板重量將降低30%,約13公斤,后備箱空間增加11L,整車抗扭剛度提升了10%,達(dá)到了34000 N.m/deg。

?哪吒汽車

哪吒在2023年8月21號發(fā)布了浩智戰(zhàn)略,其中的滑板底盤很重要的一個(gè)技術(shù)就是一體化壓鑄,采用的也是前機(jī)艙一體化+后車地板一體化的方案。

▲哪吒一體化壓鑄技術(shù)規(guī)劃路徑

與力勁集團(tuán)共同研發(fā)超20000噸的一體式壓鑄機(jī),其主要指標(biāo)是:壓鑄單個(gè)零件尺寸最大可達(dá)5㎡,超100個(gè)零件合為1個(gè)零件,減重15%,減少3000多個(gè)連接點(diǎn),減少近百個(gè)工序,減少幾十甚至上百工人,減少約150臺(tái)機(jī)器人。

其他

除此之外,長安在今年8月選用了7000噸的壓鑄設(shè)備用于前機(jī)艙+后地板的一體化壓鑄工作,一汽選用了9000噸的壓鑄設(shè)備,一體壓鑄件自今年6月啟動(dòng);小米汽車在北京工廠壓鑄車間也安裝了海天8800T超級壓鑄機(jī)。

除了國內(nèi)企業(yè)在快速跟進(jìn)一體化壓鑄技術(shù),國外的企業(yè)也在積極布局,例如大眾計(jì)劃在SSP(Scalable Systems Platform)平臺(tái)開始應(yīng)用一體壓鑄,根據(jù)報(bào)道,2022年5月,大眾汽車一體式鋁壓鑄后車身樣件在卡塞爾工廠下線,該樣件采用4 400 t壓鑄機(jī)生產(chǎn),集成了約30多個(gè)零件,減重約10 kg。沃爾沃宣布投資200億瑞典克朗對旗下托斯蘭達(dá)工廠進(jìn)行現(xiàn)代化改造,其中包括一體化壓鑄技術(shù);豐田汽車也對外公開了其一體化壓鑄技術(shù),并計(jì)劃于2026年投放市場,它也是將未來的車身制造分為前、中、后三部分,前部和后部會(huì)采用一體化壓鑄。

來源:汽車大漫談、知化汽車、麥麥展輕量化

博主現(xiàn)就職于深圳市鴻栢科技實(shí)業(yè)有限公司, 從事焊接設(shè)備營銷推廣及銷售工作15年,擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及資源,致力于中國汽車焊接設(shè)備營銷推廣,歡迎廣大汽車制造焊接工藝與車身新材料連接技術(shù)研究的朋友們一起探討新技術(shù)、新設(shè)備。??
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