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车身一体化压铸,对连接工艺有何影响?

为了降本、轻量化、提高生产效率,新能源车企争先开始布局一体化压铸领域。

一体化压铸技术,使汽车车身制造工艺以钣金冲压后采用机器人焊接发生重大变革,压铸机将取代焊接机器人成为新能源领域造车核心装备。

在“双碳”目标推进下,一体化压铸技术,在效率、安全、降本、减排等方面优势明显。

车身制造的大变革,特斯拉率先使用一体化压铸技术

特斯拉率先使用一体化压铸技术,并用于Model Y车身底板的制造,实现将零部件化整为零,一体化压铸工艺打破了传统的汽车车身冲压 + 焊接的制造方式,而是用一台大型的压铸机进行替代,进而大幅节约车身制造成本,并带来效率的提升。

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特斯拉对一体化压铸上的布局,可分为三个阶段,

第一阶段:Model S/X,采用全铝车身,但仍按照传统的冲压-焊接工艺路线进行整车开发。

第二阶段:Model Y,使用6000T压铸机生产后地板,将下车体减重10%,制造成本下降40%。

第三阶段:一体化压铸下车体,前、后车身一体化(零件数量由171减少至2个,焊点数量减少超1600个)和 4680 CTC(将电池包集成到车体,并直接与座椅连接),车辆减重10%,续航里程增加14%,零件减少370个,成本下降7%,单位投资下降8%,目前,已在德州奥斯汀工厂量产。

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高合汽车,后地板一体化压铸

高合汽车与拓普集团联合宣布:国内首个基于7200吨巨型压铸机正向开发的一体化超大压铸车身后舱,正式量产下线,这标志着高合汽车成为国内首个量产落地该技术的汽车厂商。

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高合汽车与拓普集团合作开发的7200T一体化超大压铸后舱成功下线,该部件应用了上海交大的合金材料,实现了15%~20%的减重,整个开发周期缩短了1/3。

蔚来ET5

蔚来在ET5发布会上正式宣布:将开始采用一体铸造工艺,ET5将使用超高强度钢铝混合车身,使车身后地板重量降低30%,后备箱空间增加7L,整车抗扭刚度高达34000N·m/deg。

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大众

计划在SSP平台开始应用一体压铸,根据online EV报道,2022年5月,大众汽车一体式铝压铸后车身样件在卡塞尔工厂下线,该样件采用4400T压铸机生产,集成了约30多个零件,减重约10kg。

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大众现有的大部分电动车型均是基于MEB平台打造,而新一代电动汽车平台SSP,无论从软件还是硬件架构上都将提供更好的可拓展性,Trinity车型则是基于SSP平台打造的首批车型之一。

奔驰,发布全新概念车VISION EQXX。

车身的后部及前部减震塔顶,应用了和特斯拉同样的仿生工程结构部件,整个车身由3块组成:前后分别有一块一体压铸铸件,中间有一套结构电池组。

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这样的设计,可减轻车身15-20%的重量,VISION EQXX能耗达到10kw·h/百公里以下,实际用电里程超过1000KM。

沃尔沃

宣布投资200亿瑞典克朗对旗下托斯兰达工厂进行现代化改造,其中包括一体化压铸技术。

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也将在托斯兰达建立年产能达5.5万吨铸铝厂,最终计划在所有旗下工厂引入一体化压铸技术,预计在2025年实现一体压铸汽车量产。

一体化压铸的优势

· 制造设备成本

· 缩短开发周期

· 提升生产节拍

· 提升车身工件精度

· 提升材料回收利用率

一体化压铸的劣势

· 在轻量化效果不具备明显优势的情况下(综合性能结构等因素),成本无改善

· 技术不成熟

· 材料性能影响整车性能

· 需要高销量和低良品率

· 维修成本

对车身连接的影响

一体化压铸的应用,对车身连接产生巨大的影响,零件将不再需要增加连接工艺,仅对其他系统的连接,增加对应的工艺即可(钢丝轴套、螺栓等)。

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据悉,特斯拉Model Y后地板零件由70个减少至1(整体式)~2(拼接式)个;

得州工厂应用的一体式压铸车身方案,可将前&后地板零部件数量,从171个减少至2个,焊接点数量减少超1600个。

综合性能及成本,局部的一体化为目前更倾向的趋势,同时,一体化铸造主要集中在下车身部位,但随着一体化技术的应用,对连接工艺的种类及数量会产生降低的趋势。

螺丝君经验总结

结合材料、工艺创新,成本等因素,一体式压铸可实现高度集成、易拼接,对于汽车制造是一项新课题,相信在未来,局部的一体化集成压铸将成为一种标配。

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