热冲压模具一次冲压多个零件(切勿盲目的崇洋媚外,一体化压铸工艺,并非特斯拉一家独大)
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热冲压模具一次冲压多个零件(切勿盲目的崇洋媚外,一体化压铸工艺,并非特斯拉一家独大)
如果马斯克采用一种技术,将特斯拉打造成像数码产品一样的快消品,人人都能买得起,而且以后只换不修,你会不会买?
再看看这辆Model Y,新车28万,后减震包撞坏修车却要20万,特斯拉到底采用了什么高深的技术,需要这么高的维修费用?
其实,贵的并不是后减震包,而是后桥轮拱上方的一个零件,再往深地说,就是这个零件在制造过程中采用了一种非传统的制造工艺,它就是一体化压铸工艺。
这里面主要包含两方面,一个是一体化压铸结构,也就是所用的设备;还有一个就是材料,也就是用来制造车身的免热处理铝合金材料。这就是我们下面要聊的重点内容。
要搞清楚一体化压铸工艺,还得先从传统汽车的车身制造说起,通常情况下,主要分为四个环节:冲压、焊装、涂装和总装。
冲压就是利用不同的压机,制造出车身的四门两盖、侧围、前围、后围、顶盖、底板;然后通过焊接或者铆接的方式,把这些零部件组装成一个整体,这一过程就是焊装;接着就是做车身的防腐处理和喷漆,也就是涂装;最后就是将汽车所有的零部件组装成品。
一体化压铸工艺是将冲压和焊装两个环节进行合并。
就拿特斯拉的Model Y来说,如果按照传统的制造工艺来干,整个后底板包括后纵梁、底板连接板、梁内加强板、后轮罩内板等等,然后通过焊接或者铆接的方式将它们焊装成一个整体。
如果按照一体化压铸工艺来干,就是一次压铸成型,从原来的70多个零件变为1个零件,焊接点从原先的700多个减少到了50多个,这就省去大量的焊接过程和制造时间,相应的冲压机和焊接机器人也可以宣告退休了;还有就是特斯拉采用了全新的合金材料,压铸后的后底板免去了热处理这一繁琐的过程。
一体化压铸工艺的优势是显而易见的,一是零件的大幅减少,意味着车身的制造效率将会大幅提升;二是技术的改进,省去了焊接、厂房占地面积等,可以有效降低成本;三是提高了车辆的安全性和续航里程,这就是一体化零件带来的优势。
优势之外,我们也都看到了,对消费者而言,一旦伤及到这些采用一体化压铸工艺制造的零件,只能采用整体更换。以前可能哪个零件坏了换哪里,但这种化零为整的工艺,带来的结果就是高额的维修费用。
一体化压铸工艺同样也是被马斯克视为珍宝的技术,特斯拉未来的目标是实现车身和底板的一次性压铸成型,这也被业内人士称为“汽车车身工程的一场变革”。
既然这项技术优势那么明显,那么我们国内的汽车厂商有没有跟进呢?
不但有,而且一体化压铸工艺还被列入了我国2022年的国家重点项目研发计划中。
广东鸿图自主研发的6800T一体化压铸结构已经成功试模,而且与力劲集团签订了8套采购协议,而且采用高强韧免热处理铝合金材料,是目前最大的铝合金高强韧压铸件之一。
拓普集团的7200T一体化压铸岛也举行了量产仪式,这是目前汽车零部件领域超大型一体化铝合金压铸件之一,可实现15%~20%的减重效果。
天津雄邦首批9000T大型压一体化后底板压铸汽车零部件也已经成功下线,达到了国际领先水平。它的母公司就是我们大家所熟知的文灿股份,它不仅是蔚来、奔驰、特斯拉这些车企的供应商,而且在一体化压铸设备与铝合金材料两个方面,都具备成熟的技术。
由此可见,从一体化压铸设备的角度来讲,特斯拉没什么所谓的垄断技术。
但从铝合金材料来讲,特斯拉或许有那么一点先发制人的优势,但不至于要命。
一体化压铸工艺与传统铝合金铸件相比,最大的不同就是在热处理方面。传统工艺需要固溶和热处理一系列过程,以保证最终的铸件能达到强度和韧度的要求。但是一体化压铸工艺无法做到热处理,一是因为精度问题,大铸件经过热处理会产生一定的变形,哪怕是很小的变形也不允许,微小的变形在安装过程中也会造成零件的稳定性和强度无法达到要求;可能有人会说矫正,矫正无非就是强扭的瓜,这已经不是强扭的瓜甜不甜的问题,而是这个瓜随时会成为整车的一个安全隐患。二是材料问题,既然一体化压铸工艺要采用免热处理铝合金材料,势必要找到这样一种合适的材料。
特斯拉早在2015年就申请了一种免热处理铝合金材料的专利,这与他们从苹果公司外来铝合金材料的专家查尔斯·柯伊曼有很大的关系,马斯克的厉害之处就在于他早早拿到这项专利。
但是就目前而言,我们国内也不弱。
一个是TechCast超大铸件的低碳铝合金材料,这是华人运通与上海交大合作研发的,这种材料已经达到了国际领先水平。
还有立中集团,不仅研发出了用于免热处理的铝合金材料,而且已经量产,并在2020年拿到了相关专利授权。
虽然特斯拉有它自己的专利保护,但是我们也已经搞定了铝合金材料的技术攻关,并拿到自己的专利。只要能满足强度、韧度、延伸率、流动性等等这些性能要求,谁又能否认我们自己的研发的材料就不如特斯拉的!
我们再回到消费者的身上,从价格来讲,采用一体化压铸工艺可以降低车企的制造成本,消费者也可以用相对低的价格买到一辆不错的车。但从维修的角度来讲,可能费用的确会高很多,因为一体化压铸零件只能将整个部件全换掉。
不过我们也不必过于担心,从特斯拉Model Y来看,车企也考虑到这一点,这个一体化压铸的部件很隐蔽,在后底板的位置,一般情况下,很难造成这个部位的事故,除非是一些严重的事故。
另外,从长远的角度来看,随着一体化压铸工艺的不断优化,车辆智能化不断提高,行车安全也会进一步提升。
一体化压铸工艺已经是大势所趋,虽然确实一定的“副作用”,但是不论对消费者还是车企而言,毕竟利大于弊,只是这个弊何时能减到最小的问题。
这与电动车刚兴起时,有着同样的困境,很多人对电动车没有信心,再看看如今的比亚迪,已经不再生产燃油车,Model Y还不照样满街跑。
所以一项新工艺,新材料的应用,都需要这个市场逐渐的认可和接纳,而不是一味的否定。
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