未来趋势:一体压铸后地板应用及连接工艺创新

2024-11-18


1、工艺简介

一体化压铸是指在高速高压的作用下,将液态或半液态金属填入压铸模型腔,并使金属液在一定的压力下快速凝固成铸件的一种精密铸造方法。

根据目前的市场分析,一体化压铸后地板更加广泛的应用于各大主机厂。

2、市场应用

蔚来ET5

蔚来ET5对车身后地板使用一体压铸工艺,适用于后续平台车型,后纵梁的吸能结构、轮罩结构等易损坏部位让保留原单独零件结构,降低后期维修成本。

极氪

2022年11月,基于SEA浩瀚架构打造的纯电动MPV极氪009正式上市。极氪009整车车身扭转刚度达到36450N·m/deg,是传统MPV的3倍以上,成为史上最刚的MPV。极氪009打造了720°全方位安全盔甲。在传统MPV最为薄弱的车尾,极氪通过汽车行业全球量产最大的7200吨巨型压铸机,为极氪009成功打造全球量产最大一体式压铸后端铝车身(长1.4m,宽1.6m),焊接点减少近800个,在遇到冲击时变形量可减少16%,弯曲刚度提升11%,有效保护后部安全。

与此同时,极氪009的一体式压铸后端铝车身,通过创新的四段式碰撞分区策略,设置了两段式可拆卸的缓冲结构,帮助用户更好的降低了碰撞后的维修成本。

小鹏G6

小鹏G6“扶摇”架构采用国内目前唯一量产的前、后一体式铝压铸车身(前机舱、后地板),车身结构,一次压铸成形。其中,一体式铝压铸前机舱零件数量减少95个,一体式铝压铸后地板零件数量减少64个。

据悉该一体式压铸前机舱、后地板,分别采用两套7000T超大型压铸岛生产而成。凭借该一体式压铸工艺,其整车扭转刚度大幅提升至42.000N·m/deg,比传统车身提升50%,更大程度提升车身安全性。

另外,零部件整合也大幅减轻了车身重量,比传统钢车身减重约17%,提升车辆的续航能力,并通过提升车身集成度、整体精度与质量,提升车辆稳定性。

特斯拉

特斯拉在2020年一季度财报文件中首次披露了 Model Y 的一体压铸后车身。和 Model 3 相比,这块区域实现了将 70 个零件精简为 1 个零件的进步。Model Y 相比 Model 3 尺寸全面增大,但 Y 的一体压铸后车身仅重 66 公斤,反而比尺寸更小的 3 同样部位轻了 10-20 公斤。

理想汽车

在2023年上海车展理想汽车率先公布旗下首款纯电动车型MPV的预告图。据爆料,新车内部代号W01.理想汽车W01的整备质量接近2700+kg,为实现轻量化,车身采用大量的压铸铝合金结构件,单车用压铸铝金约80kg,全部是免热处理压铸铝合金,即单车可节约热处理费用约320元。据悉一体压铸后地板是其中一个零部件。此外,理想汽车的压铸件全部要求C611材料。

高合汽车

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,压铸机生产的超大型结构件长宽分别近1700mm和1500mm,实现15~20%的减重,整个开发周期缩短1/3.

大众

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地板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。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

2022年1月奔驰发布一体化压铸成果,性能提升显著。奔驰全球首发最新科研成果—VISION EQXX,其中最大的创新在于车身的后部及前部塔顶应用了仿生工程结构部件,整个车身后部是由一块独立完整的铝合金铸件形成。与传统工艺相比,车身后部的刚性得以大幅提高,并有望减轻15-20%的重量。

3、一体压铸后地板连接结构

一体压铸后地板与前地板连接:

后地板与前地板的连接一般选用SPR,压铸件会设计出单独延伸的与前地板搭接的止口结构,满足空间及连接要求。

一体压铸后地板与后纵梁连接:

为了维修方便性,目前很多主机厂在设计中保留部分后部结构,进而一体压铸后地板后部与后纵梁连接,为保证零件安装可行性,一般三面与后纵梁贴合连接,另一侧通过增加连接板后续通过螺接或者铆接实现连接。

一体压铸后地板与后轮罩连接:

部分车型后轮罩内区域并未集成到后轮罩,主要受到压铸机及成本性能等因素影响,未集成轮罩压铸后地板一般以SPR及抽芯铆接为主,集成轮罩的后地板一般以抽芯铆钉及螺接为主。

一体压铸后地板与门槛梁

受空间限制,主要通过FDS、螺接、抽芯铆接实现连接。

一体压铸后地板本体常用紧固件:

一体压铸后地板本体为实现与电器件、悬架、扭力梁、座椅、线束等连接,主要会应用铝螺柱焊实现电器件及线束的连接。通过拉铆实现一些固定支架的连接。通过嵌入钢丝轴套实现对应力要求高的部位,主要在于悬架、扭力梁、座椅的连接。