今天給各位分享特斯拉壓鑄模具設(shè)計的知識，其中也會對特斯拉 壓鑄模具進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄：

• 1、特斯拉的造車工藝，又前進了一大步



• 2、造車新技法！聊特斯拉Model Y壓鑄工藝
• 3、特斯拉8000噸壓鑄機的優(yōu)缺點是啥？一體鑄造車身真的來了

特斯拉的造車工藝，又前進了一大步

文 | 黃天然

這是一個單體壓鑄車身構(gòu)件，重達130公斤，造型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由6000噸級壓鑄機Giga Press一體壓鑄成型。

近日，德國壓鑄專家阿克塞爾圖爾克在Linkedin上分享了這張來自得州超級工廠的圖片，并祝賀特斯拉的工程師們成功制造出了 汽車 行業(yè)前所未有的巨型鑄件。

“那些拿著國家扶持，傲慢且大腹便便的德國 汽車 制造商們，可能會因此從他們的高頭大馬上跌落下來?！眻D爾克興奮地寫道。

從圖爾克公布的照片看，這個單體鑄件就是特斯拉在去年9月電池日上展示的Model Y前車架底部構(gòu)件。

當時，馬斯克稱特斯拉研發(fā)了一種新的底盤結(jié)構(gòu)，整個底盤結(jié)構(gòu)主體，由前、后兩部分的單體壓鑄車身構(gòu)件，和一體式的底盤集成電池包組成。

這一靈感來自航空航天領(lǐng)域——飛機制造商制造油箱形的機翼，而不是內(nèi)部有油箱的機翼。

通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，Model Y可以減少370個零部件，在減重10%的同時提升14%的續(xù)航。

去年，特斯拉已經(jīng)實現(xiàn)了Model Y整個后部車體（包括防撞鋼梁在內(nèi)）的一體壓鑄成型，成功將70個零件整合成了2個。

而隨著一體成型前車架底部構(gòu)件曝光，意味著馬斯克離直接鑄造整個白車身的終極目標又近了一步。

我們知道，傳統(tǒng)車企造車，通常走沖壓、焊接、涂裝、總裝的工藝流程，白車身由一大堆沖壓件焊接而成。

馬斯克為了簡化造車流程，卻提出要像造火柴盒合金玩具車那樣，利用壓鑄工藝，直接鑄造整個白車身。

壓鑄，是一種金屬鑄造工藝，原理類似于注塑成型，對融化的金屬施加高壓，注入模具鑄造出需要的零部件形狀。

該工藝多用于鋁合金車身制造，凱迪拉克、寶馬、奧迪等車型都采用過鋁合金鑄件，但從未造出過像Model Y上那么大的鋁合金車體鑄件。

特斯拉早前申請的壓鑄機專利顯示，未來特斯拉的車身由5塊壓鑄件組成、底盤則由3塊壓鑄件組成，一輛車僅8塊構(gòu)件。

這便意味著特斯拉超級工廠未來無需管理大量的白車身沖壓件，簡化了焊接涂膠等工藝環(huán)節(jié)，可以大幅降低制造成本，縮短車輛下線時間。

此外，傳統(tǒng)沖壓工藝會產(chǎn)生大量廢品殘渣，Giga Press可以像造玩具車那樣回收廢料，原材料利用率幾乎達到100%。

一體式壓鑄件還可以通過減重提升車輛續(xù)航能力，增加防撞梁作用面積，提高車身剛性，將碰撞安全性提高20%以上。

沒有過多沖壓件的拼接，車身構(gòu)件的質(zhì)量一致性也得到了保證。

因此，馬斯克一直聲稱，這將會是“ 汽車 車身工程的一場革命。”

目前，特斯拉至少已有14臺巨型壓鑄機，分布在世界各地的工廠里。

其他車企很難復(fù)制特斯拉的這一創(chuàng)新。

壓鑄機和壓鑄模具非常昂貴，沒有規(guī)模效益很難分攤成本，可是目前只有特斯拉一年能賣出幾十萬輛鋼鋁混合車身 汽車 。

再者，Giga Press由特斯拉和壓鑄機廠商聯(lián)合定制，特斯拉深度參與了軟硬件設(shè)計制造，別人買得到機器，也買不到技術(shù)配置。

最關(guān)鍵的是，特斯拉的鋁合金材料是獨家配方，沒有這種材料，Giga Press也造不出這么大的鋁鑄件。

早在2016年，特斯拉就挖來了蘋果合金專家查爾斯柯伊曼，同時領(lǐng)導(dǎo)特斯拉和Space X的材料工程團隊，有了材料創(chuàng)新，才有了工藝創(chuàng)新。

答案其實很簡單，因為無論一度接近破產(chǎn)，還是一次次卷入輿論旋渦，特斯拉從未停下創(chuàng)新的腳步。

這種創(chuàng)新，還不是站在前人肩膀上的修修補補，而是從第一性原理出發(fā)，足以重新定義整個行業(yè)的顛覆性創(chuàng)新。

今天，你其實很難繞過特斯拉，去談一些新技術(shù)、新材料、新工藝在智能電車場景的落地應(yīng)用。

這也是特斯拉為什么總是充滿爭議的一部分原因。

沒有爭議的創(chuàng)新，大概也稱不上創(chuàng)新。

造車新技法！聊特斯拉Model Y壓鑄工藝

一體式壓鑄好在哪？ 特斯拉 是傳統(tǒng)汽車行業(yè)的佼佼者。不僅是造車的概念，傳統(tǒng)汽車公司在汽車技術(shù)上也常?！绑@呆”。以秒殺一群超跑者的加速能力、強大的續(xù)航里程和先進的自動駕駛駕駛員輔助系統(tǒng)引領(lǐng)行業(yè)。現(xiàn)在，在這個純電動汽車工廠，我們看到了 Model Y （ 查成交價 | 車型詳解 ）上的一項新技術(shù):70件組合的壓鑄工藝。

這篇文章會讓你知道以下三點。

1.壓鑄到底是什么？為什么要用？

2.整體壓鑄沒有缺陷嗎？

3.特斯拉如何使用這種車身制造工藝？

●為什么使用壓鑄工藝？

壓鑄是一種金屬鑄造工藝，其原理類似于注射成型。它向熔融金屬施加高壓，并將其注入模具的型腔，以鑄造出所需的形狀。它與傳統(tǒng)的砂型鑄造有本質(zhì)的區(qū)別，它的模具通常由強度較高的合金制成。

難道其他車企沒有這樣的技術(shù)嗎？答案是肯定的。如今，壓鑄技術(shù)經(jīng)常出現(xiàn)在鋁合金車身的產(chǎn)品上，但很少看到像特斯拉這樣采用大規(guī)模壓鑄技術(shù)的汽車。即使是Model Y也可以算是唯一一款，其一體壓鑄范圍覆蓋了大部分的后車身。

在電池能量密度出現(xiàn)革命性變化之前，為了實現(xiàn)長續(xù)航里程，純電動汽車需要大量的電池組。如果電池組多了，重量就會上來，如果車太重，又會反過來影響續(xù)航里程。因此，除了電池之外，對于純電動汽車來說，車身和底盤的輕量化尤為重要。

鋁合金板之間的連接比鋼板復(fù)雜得多，可以像鋼板一樣焊接在一起，但連接強度遠不如后者，因此對于應(yīng)力較高的鋁合金，需要鉚接、螺栓連接或輔助使用膠粘劑等工藝。

鋁合金車身除了成本高之外，還有很多優(yōu)點，但在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上比傳統(tǒng)鋼車身更難制造。首先，產(chǎn)品一致性是個問題。由于鋁合金材料本身的原因，零件沖壓后的回彈范圍比鋼材大，因此保持大批量沖壓件的精度一致性是一個更高的挑戰(zhàn)。此外，鋁合金零件之間以及鋁合金與鋼材之間的連接更加復(fù)雜，涉及多種新的鉚接工藝，工藝流程更加繁瑣，難以提高生產(chǎn)效率。

特斯拉如何運用這種黑科技？

●特斯拉如何使用這種“黑科技”？

特斯拉CEO埃隆馬斯克曾在接受媒體采訪時承認， Model 3 復(fù)雜的車身制造工藝影響了工廠的自動化生產(chǎn)效率。所以在Model Y的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計上做了針對性的改進，提高效率的關(guān)鍵之一就是我們今天要講的整體鑄造工藝。

壓鑄技術(shù)生產(chǎn)效率高，高速高壓充型可在短時間內(nèi)將金屬壓入模具，可制造形狀復(fù)雜、輪廓清晰、壁薄型腔深的零件。此外，壓鑄零件的表面粗糙度可以達到Ra0.8-3.2m，換句話說，表面足夠光滑，基本不需要加工。

壓鑄技術(shù)并非沒有缺陷，這就是為什么它沒有在汽車領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的原因。首先，壓鑄機和模具很貴。如果沒有量產(chǎn)帶來的規(guī)模效益，車企很難承擔其綜合成本。大型壓鑄件由于受到壓鑄機夾緊力和模具加載尺寸的限制，壓鑄難度較大。由于高速充型和快速冷卻，如果型腔內(nèi)的氣體來不及排出，氣孔和氧化物夾雜物的存在會降低壓鑄件的質(zhì)量。

特斯拉與意大利IDRA公司合作，打造了一臺足夠大的壓鑄機，對Model Y的后車身進行壓鑄，解決了尺寸限制的問題。關(guān)于大規(guī)模生產(chǎn)能否覆蓋高設(shè)備成本，馬斯克似乎并不擔心Model Y的銷量，因為它會像Model 3一樣覆蓋廣泛的用戶。因此，剩下的問題可能是特斯拉能否保證壓鑄工藝的精度和質(zhì)量。

隨著特斯拉國產(chǎn)化進程的深入，上海工廠即將量產(chǎn)Model Y，據(jù)相關(guān)新聞報道，除了四大工序的傳統(tǒng)車間外，上海工廠還有一個鑄造車間。未來，在這個鑄造廠，也應(yīng)該是Model Y整體鑄造后車身的環(huán)節(jié)。

人工智能是未來的趨勢，德國人也很早就提出了工業(yè)4.0的概念。馬斯克也希望未來特斯拉工廠的自動化率更高。整體鑄造工藝目前可能面臨諸多挑戰(zhàn)，但一旦鋁合金車身生產(chǎn)模式成熟，特斯拉也將實現(xiàn)更大的產(chǎn)能和更低的生產(chǎn)成本。

●總結(jié)

特斯拉Y和Model 3基于同一個造車平臺。車上有75%的共享零件。在剩下的25%中，Model Y解決工廠生產(chǎn)效率的方式是引入一體化鑄造工藝，集成了70個后車身，減少了零部件數(shù)量。傳統(tǒng)汽車公司已經(jīng)擁有的這種壓鑄工藝，特斯拉已經(jīng)進行了更徹底的改進。進一步驗證這項技術(shù)能否在Model Y中成熟使用，可能還需要一段時間，作為普通消費者，我們還是希望特斯拉能夠通過這項技術(shù)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，讓我們在未來能夠買到更便宜的特斯拉產(chǎn)品。 @2019

特斯拉8000噸壓鑄機的優(yōu)缺點是啥？一體鑄造車身真的來了

最近有個新聞，特斯拉從意大利IDRA又采購了一臺8000噸級壓鑄機，很可能用于制造Cybertruck車身。說實話，特斯拉之前在Model Y上用的6000噸壓鑄機，已經(jīng)是我在 汽車 行業(yè)見過比較大的。

這東西有多貴？先說這玩意兒有個重要參數(shù)，叫做鎖模力，你可以按字面意思來理解，國產(chǎn)報價大約按鎖模力1萬塊錢1噸來算，如果按 線性推算 8000噸就是8000萬人民幣左右（當然隨著噸位的增加該價格有可能還會更高，同時根據(jù)政策法規(guī)以及退稅政策變化，不排除會有優(yōu)惠）。

這個工藝用于哪呢？很多人認為是車身一體鑄造就是整個車身，其實并非這樣，大家看Model Y車身這個黃色的部位。

這個部位對于工程師來講，已經(jīng)很大了，大到我不太會定義這是個什么玩意兒了，只能說這是集車身后部、后橋塔頂輪拱的一體化大型零件，那么有了這個壓鑄機，這個工件特斯拉說了，以后就要用壓力鑄造一氣呵成了。這時候很多自媒體就嗨了，都在說什么壓鑄機高 科技 ，但具體怎么 科技 高他們講不出來，那么今天老王從三個優(yōu)勢和兩個隱患給大家講講這里面的門道。

首先，第一個優(yōu)勢，成本優(yōu)勢。說文解字，壓鑄壓鑄，就是壓力鑄造，壓鑄機的工作循環(huán)一般從合模開始，依次是射料、回錘、冷卻、充氮氣、離嘴、開模、頂出、頂回，最后是噴霧，這是一個循環(huán)。

實話說這種問題你去問一下傳統(tǒng)車企搞車身的工程師不一定清楚，但干過發(fā)動機的工程師知道，因為我們的3C件中的兩件，Cylinder block缸體、Cylinder head缸蓋，都有鋁合金壓鑄工藝，所以這事兒老王來說還算合適。

大家知道，埃隆馬斯克除了口號里喊的，工程師文化以外，本質(zhì)上自己還是個商人，所以這里大家要明確一點，就是所有鑄造工藝都比鍛造和沖壓有著絕對的成本優(yōu)勢，我們熟悉的鍛造本質(zhì)上是要去除大量材料、毛坯階段金屬金相結(jié)構(gòu)細微變化，也不算可控。還有沖壓，冷作硬化，裁切之后也是大量的材料浪費，都屬于粗放型工藝，另外多數(shù)人鼓吹的激光焊接也是沒有傳說中那么神奇，實際上就剛才描述的這個位置，一體式鑄造還是有絕對成本優(yōu)勢的。

特斯拉是什么公司？人家蔚來小鵬爭著做新能源的奔馳寶馬，特斯拉反其道而行之，要做新能源界的豐田大眾，那么這生產(chǎn)節(jié)拍就變得異常重要，壓鑄在6000-8000噸級別的生產(chǎn)節(jié)拍，單一工位來算，根據(jù)艾德拉公司11年時候的專利顯示，為了提高節(jié)拍，在鑄造零件壓力密封過程中，這項專利能夠?qū)蓚?cè)的鑄造半膜之間形成空腔，并且向這個空腔中，注入帶有溫度保護的熔融金屬。由于在這個空腔中是負壓狀態(tài)，能有效消除鑄造湍流產(chǎn)生的氣泡，在壓鑄的時候?qū)τ诓牧系囊恢滦?，和鑄造速度非常有幫助，這回艾德拉公司的8000噸壓鑄機也帶有這個功能，那么根據(jù)特斯拉公布的數(shù)據(jù)來看，每次鑄造會將80公斤左右的鋁合金液體，以每秒10米的速度注射進冷室模具中。節(jié)拍為85秒左右，算下來每小時42件，三班倒差不多是每天1000個這樣的輸出速率，從這個角度來看，算是優(yōu)化了目前的節(jié)拍。

剛才提到的意大利IDRA公司是啥，這家公司是 歷史 最悠久的有色金屬壓鑄機制造商之一，這里順便提一句，和我們國家公司做大了就想做不同品類的跨界產(chǎn)品的風格不同，這家意大利公司自1946年成立以來，一直在壓鑄這一個工藝上深耕細作，到目前為止全球穩(wěn)定運行的，上萬臺壓鑄機都是他們家生產(chǎn)的，很多國家的軍工、化工、設(shè)備制造、 汽車 以及航天都用他們家的，而且MIT麻省理工學院，一直和這家公司在SSR半固態(tài)壓鑄方面有密切合作。

很多業(yè)內(nèi)小伙伴上學時候都讀過不少這家公司的專利，而且他們公司是最早把遠程控制診斷思維帶入工業(yè)的，當年很多人就是在這家公司實時更新的仿真下才得以畢業(yè)的，總的來說，這也算是特斯拉的一大優(yōu)勢，就是這家供應(yīng)商，把壓鑄這項技術(shù)做絕了。這家公司現(xiàn)在在上海浦東新區(qū)也有辦公樓，大家有空可以去看看門臉兒。而且原則上IDRA和中國也有著非常深厚的友誼和技術(shù)關(guān)系，大家可以同步搜索一下力勁集團，反正它有希望以后把IDRA全體系技術(shù)都吸收到，這家企業(yè)也是中國市場上的隱形冠軍， 汽車 行業(yè)要看這種公司，可不是某些互聯(lián)網(wǎng)公司玩資本的。

那么一體化壓鑄有隱患么？當然有，而且還不小，不然戴姆勒造車134年了，人家沒想過么？實際上，干過鑄造的，都見過沙眼吧？缸體水道里面超過一定深度的沙眼，在水道穴蝕的作用下會發(fā)生穿孔的風險，缸蓋背面不影響氣門室座圈裝配的小型沙眼，我們有時候卻能夠拍板放行，這是為啥？是因為鋁合金在不同模式的鑄造缺陷，接受標準不一樣。

從斷裂力學角度來看，車身鑄造件的壓鑄鋁產(chǎn)生的裂紋會呈線性發(fā)展，隨振動和交變應(yīng)力沖擊會逐漸擴大，產(chǎn)生斷裂失效的潛在可能性。假設(shè)發(fā)生中型事故。

撞過之后的內(nèi)傷也不好查，一般用無損檢測中的一種來探傷，有可能是超聲，也有可能是X光。

那如果查出內(nèi)傷怎么辦呢？大概率就是只換不修。從技術(shù)角度來看，特斯拉這個操作，對于車輛價格越來越低的市場是十分不友好的。目前從上海方面得知GIGA工廠的整體鑄造，由于用的特殊牌號的鋁合金，在壓鑄過程中能夠產(chǎn)生類似球化（但并非球化）的一種現(xiàn)象，初步解決這個問題。

簡單理解就是這種材料能夠?qū)⒁徊糠咒X合金壓鑄過程中的應(yīng)力得到合理釋放， 所以為什么前面叫做隱患不叫缺點，原因就在這， 在特斯拉公開材料屬性和牌號之前，我反對一切以工藝對產(chǎn)品下定論的人，因為忽略材料談工藝就是耍流氓。

另外一個造成鑄造缺陷的可能環(huán)節(jié)就是冷卻，大家要知道，沖壓是冷作硬化，不加熱的，但是鑄造是從熱到冷，金屬液體冷卻之后會收縮，鑄造腔內(nèi)，就需要設(shè)置一個，最晚被冷卻的小材料池，去隨時補充冷卻收縮之后的空間，不然就又會形成缺陷。

那么這里面就涉及大量模具設(shè)計經(jīng)驗，和仿真模擬的參數(shù)，實話說，這里面積累的經(jīng)驗，IDRA夠，但特斯拉是不太夠的。目前為止，6000噸級別針對Model Y積累的極端情況的仿真剛剛夠多，別看8000噸用在外觀那么規(guī)則的Cybertruck上，這個零部件鑄造的時候還是類似的。

我們有時候聽壓鑄工程師開玩笑說，這項工藝，有機器有材料還不行，有工藝工程師也不行，就得熬年頭，新的設(shè)計模具一變，前幾個批次質(zhì)量狀態(tài)一定是不太好的，畢竟這東西他們講，是藝術(shù)。

而且模具具體設(shè)計方面還有一點，就是壓鑄過程中本身會有不可避免的氣孔，加上高速金屬射流，對模具破壞性更大，所以壓鑄之后的零件尺寸，往往會呈現(xiàn)極其復(fù)雜的表面形狀，需要特別耐心的外觀處理，零部件下線之后總結(jié)四個字就是“殫精竭慮”。

聽幾位在職的1線人員說，就這套設(shè)備上馬之后，貌似只有中國工人能玩轉(zhuǎn)好，為什么呢？第一，檢測團隊和維修維護團隊對于高水平工人的需求量反而增大了，所以別一聽這種設(shè)備減少人力，就開始開始鼓吹工廠無人論，估計是機械手宣傳片看多了，實際上，無論工藝進步到什么程度，人--機-料-法-環(huán)，還是一個都少不了，都是以人為本。在這一點上中國工人的耐心程度可以說是全世界最高。

第二，相比歐美工人，中國工人工資低且易接受加班，相比東南亞工人又有更高的專業(yè)度，今后隨著技術(shù)的進步，重復(fù)性工作的崗位會減少，但能力模型好，工資性價比高的人，基本還都在中國，這就是中國制造業(yè)的最大優(yōu)勢之一，建議特斯拉從國際局勢和地緣政治上理解一下，善待中國工人，偶爾給發(fā)發(fā)獎金，別讓這些高端工人和工程師流失，這對特斯拉來講有好處， 因為離開中國特斯拉什么都不是。

那么前面我們說了這么多，節(jié)拍優(yōu)化、成本降低，在馬斯克眼里，確實是忽略一些保守因素一定要激進上馬的原動力，但我們作為用戶，還是要理解老王直播間里講的那句：新車等半年的口號。這種重要的技術(shù)變遷，我們需要等待真正成熟之后再下手， 對于普通用戶來講對于技術(shù)的評價也不要一聽說這東西有風險就唱衰，畢竟有個公司在前面替其他企業(yè)試錯也不是壞事。

那么特斯拉車身上還有很多值得講的有爭議的技術(shù)應(yīng)用，從用戶角度來講，我是建議等成熟技術(shù)經(jīng)歷過大事之后再做選擇是比較穩(wěn)妥的，技術(shù)角度來講我是支持的，畢竟只有激進的技術(shù)才能激勵 社會 前進，不然大家都守著舊的技術(shù)原地踏步，科學進步的路上一定是有血有教訓(xùn)，只不過目前來講，這些血和教訓(xùn)是嘗鮮極客進行填補的，這些人值得敬佩，因為他們在替普通用戶試錯，比如下一期老王將會降到一個人，約書亞布朗，這是一位特斯拉自動駕駛的死忠粉，他的生命止步于一場對于Autopilot過度信任的事故。

那么他之后又有多少人步了后塵，是不是因為自動駕駛死過人我們就要停止研發(fā)？下一期我們針對自動駕駛的芯片發(fā)展以及自動駕駛的定義與目前的進度跟大家一起討論一下，我是老王，下期見。

關(guān)于特斯拉壓鑄模具設(shè)計和特斯拉 壓鑄模具的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。