一體化壓鑄帶來的優勢在于:減重(輕量化)、降本和提高生產效率。因此,成為當前新能源汽車企業爭相采用的技術。
自特斯拉2020年首次在Model Y上應用,國內外的整車企業,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域的開創與引領者,它自2020年與意大利壓鑄設備商意德拉合作,率先在Model Y上采用了后地板一體化鑄造方案,采用的是6000噸壓鑄設備;隨后又更進一步,前機艙+后地板均采用了一體化壓鑄技術,使得零件數量由171減少至2個,焊點數量減少超1 600個;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發布會上,雷軍公布了小米超級大壓鑄技術: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個零件變成1個,焊點減少840個,減重17%,車內降噪2分貝,同時生產工時減少45%,一體化后地板的設計壽命是傳統后地板的10倍以上,能夠輕松實現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,因此定制開發了9100噸鎖模力巨型一體壓鑄機。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,因此對合金綜合指標要求極為苛刻,為此,小米還研發制造出了“小米泰坦合金”,讓小米SU7整車扭轉剛度高達51000N·m/deg,相當于傳統燃油車的兩倍。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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為了提升維修經濟性,小米在結構方面還創造性設計了三段式防撞設計,在一般的中低速碰撞中,能夠實現只更換防撞梁和潰縮區,不更換后地板。
小米超級壓鑄技術核心是一臺擁有9100噸鎖模力、重達718噸的大壓鑄機,相當于4臺波音747的重量,圍繞它的是超過60個設備,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上,極氪發布了車身中段一體式壓鑄結構,將其中段一體式壓鑄結構稱為“蜻蜓結構”,使用7200T的壓鑄機,使得整體減少了16個部件、66個連接點,整車減重7%,座椅安裝點剛度平均提升18%,具有可變延伸設計,其柔性適配不同車型,適配架構軸距帶寬206mm,可以提升整車剛度,消除各種零件在焊接時潛在的失效率。這一結構將首搭于極氪 001 FR,還會在在更多車型上應用,可以幫助各車型提高接近20%的生產效率與降低生產成本。
▲極氪001FR一體化蜻蜓結構
極氪在2021年量產交付了其旗艦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最大的一體化后車身,該部件是直接壓鑄成一個車尾大零件的后端鋁車身,在工藝上減少了80個零部件、近800焊接點,生產效率提升60%,同時減重16%,變形量減少16%、彎曲剛度提升11%、扭轉剛度提升9.5%,其扭轉剛度可達36450N·m/deg。
▲極氪009一體化后車身壓鑄件
除了將整個后車身做成一體(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009四段式碰撞分區策略
這四個碰撞分區加額外還有的兩個可維修替換結構,讓極氪009的這個壓鑄后車身,在發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域的量產應用,集中體現在了小鵬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噸級壓鑄機壓鑄,前后一體壓鑄集成零件數161個,零部件整合減輕了車身重量,比傳統鋼車身減重約17%;整車扭轉剛度大幅提升至41600N·m/deg。
小鵬X9中后地板使用了全球最大量產12000噸的壓鑄機,集成了167個零件,相比傳統車身結構減19%。碰撞變形量減少20%,彎曲剛度提升40%,整車后部整體強度相比傳統設計強度提升30%以上,并能達到46000N·m/deg 整車扭轉剛度。
小鵬在一體化壓鑄上的推進是國內最為激進的,截止目前,它已經采用了3個不同噸位的壓鑄機來生產不同的產品,具體為:7000噸級壓鑄機用來壓鑄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 ,后續將用來生產電池包部件。
▲小鵬X9 前后一體化壓鑄件
問界M9
問界M9采用了“玄武車身”設計,后地板、前機艙總成等零件均使用一體化壓鑄,采用9000噸一體化壓鑄機,這使得原本222個的車身零件銳減至僅僅10個,零部件數量下降95%,部件連接點數量減少1440個,下降幅度達到驚人的70%,扭轉變形剛度提高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,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,后部則是一體式壓鑄件將31個零件集成一個。
而蔚來ET5則是蔚來首個采用一體化壓鑄的車型,將車身零部件數量由原來的54個集成為1個,生產時間縮短多達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%,達到了34000 N.m/deg。
?哪吒汽車
哪吒在2023年8月21號發布了浩智戰略,其中的滑板底盤很重要的一個技術就是一體化壓鑄,采用的也是前機艙一體化+后車地板一體化的方案。
▲哪吒一體化壓鑄技術規劃路徑
與力勁集團共同研發超20000噸的一體式壓鑄機,其主要指標是:壓鑄單個零件尺寸最大可達5㎡,超100個零件合為1個零件,減重15%,減少3000多個連接點,減少近百個工序,減少幾十甚至上百工人,減少約150臺機器人。
其他
除此之外,長安在今年8月選用了7000噸的壓鑄設備用于前機艙+后地板的一體化壓鑄工作,一汽選用了9000噸的壓鑄設備,一體壓鑄件自今年6月啟動;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。
除了國內企業在快速跟進一體化壓鑄技術,國外的企業也在積極布局,例如大眾計劃在SSP(Scalable Systems Platform)平臺開始應用一體壓鑄,根據報道,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壓鑄機生產,集成了約30多個零件,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工廠進行現代化改造,其中包括一體化壓鑄技術;豐田汽車也對外公開了其一體化壓鑄技術,并計劃于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,前部和后部會采用一體化壓鑄。
來源:汽車大漫談、知化汽車、麥麥展輕量化
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