特斯拉modely沖壓模具,特斯拉 一體沖壓成型車身工藝

博主:adminadmin 2023-08-17 00:25:08 條評論
摘要:今天給各位分享特斯拉modely沖壓模具的知識,其中也會(huì)對特斯拉一體沖壓成型車身工藝進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)...

今天給各位分享特斯拉modely沖壓模具的知識,其中也會(huì)對特斯拉 一體沖壓成型車身工藝進(jìn)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!

本文目錄概覽:

特斯拉modely沖壓模具,特斯拉 一體沖壓成型車身工藝

  • 1、特斯拉采用全球最大壓鑄機(jī) Model Y車身后部可一體成型
  • 2、車身零件從70個(gè)減到1個(gè),特斯拉Model Y是如何做到的?
  • 3、造車新技法!聊特斯拉Model Y壓鑄工藝

特斯拉采用全球最大壓鑄機(jī) Model Y車身后部可一體成型

馬斯克日前在社交網(wǎng)絡(luò)上表示,特斯拉費(fèi)利蒙市(Fremont)工廠將采用全球最大的壓鑄機(jī)。特斯拉工廠將采用全球最大壓鑄機(jī)馬斯克表示,?“將會(huì)非常興奮地看到我們?Fremont?工廠的壓鑄設(shè)備開始運(yùn)轉(zhuǎn),這是世界上最大的壓鑄機(jī),可以讓車身后部一體成型,包括防撞梁?!?/p>

特斯拉費(fèi)利蒙市(Fremont)工廠正組裝機(jī)器

首席執(zhí)馬斯克表示,特斯拉設(shè)法將?Model?3?的后下部車身由原來的?70?個(gè)零件變成了?Model?Y?兩個(gè)零件,更少的零件將有助于車身組裝,并減少潛在的故障點(diǎn)。

另外特斯拉計(jì)劃在年底之前進(jìn)一步將車身后三分之一部分鑄成單件,“我們將在今年晚些時(shí)候進(jìn)行單件鑄造,這意味著基本上將車身后三分之一部分鑄成單件?!?/p>

此前網(wǎng)上就已經(jīng)曝光了特斯拉“巨型壓鑄機(jī)”的專利圖。專利中表明:“根據(jù)目前車架配置的多向壓鑄機(jī)包括一個(gè)具有車輛覆蓋件的模具,以及幾個(gè)可以相對于覆蓋件模具平移的凸壓模具。此類凸壓模具會(huì)分別移動(dòng)至鑄造機(jī)中央的鑄造區(qū),負(fù)責(zé)不同部件的鑄造,在一臺(tái)機(jī)器上完成絕大多數(shù)的車架鑄造工作?!?/p>

本文來源于汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點(diǎn)立場。

車身零件從70個(gè)減到1個(gè),特斯拉Model Y是如何做到的?

特斯拉給我們做了一個(gè)很好地示范,如何通過鑄造工藝縮短工藝鏈。

在很多人眼中,特斯拉是一家科技公司,從自動(dòng)駕駛到電池管理技術(shù),總有獨(dú)到之處。其實(shí)特斯拉在制造領(lǐng)域也很敢投入,比如它的全鋁車身、鋼鋁混合車身,技術(shù)性不輸于老牌車企,旗下量產(chǎn)車型也因此是IIHS、E-NCAP等機(jī)構(gòu)頂級評價(jià)榜單的常客。

最近業(yè)內(nèi)一個(gè)關(guān)于特斯拉制造技術(shù)的話題很火爆:特斯拉Model?Y車身轉(zhuǎn)為鑄件設(shè)計(jì),將從70個(gè)零件減少到1個(gè)。

這項(xiàng)技術(shù)的想法很讓人驚喜,相信讀過我們《復(fù)工在即,汽車廠商還有很多看不見的難》一文的朋友有了解到,因?yàn)樾滦头窝滓咔榈脑?,主機(jī)廠背負(fù)了很大的生產(chǎn)壓力。

關(guān)于白車身制造自動(dòng)化率無法進(jìn)一步提高的問題,文中是這么說的:

沖壓和油漆車間因不涉及裝配且自動(dòng)化率很高,人員需求比較少。但車身和總裝車間的人員非常多,我們拿某合資企業(yè)的車身生產(chǎn)線來說,雖然焊接自動(dòng)化率高達(dá)99.9%,但每班依然有上百人。

那是不是說主機(jī)廠在夸大宣傳呢?其實(shí)關(guān)鍵在于「焊接自動(dòng)化率」這個(gè)說法上,它衡量的是車身焊點(diǎn)是由人工還是機(jī)器完成,可并不包括裝料、卸料、返修、質(zhì)檢等環(huán)節(jié)的自動(dòng)化程度,現(xiàn)在絕大部分工廠在這方面的自動(dòng)化程度不高。

我們說德國工業(yè)4.0、中國制造2025,實(shí)質(zhì)都一樣——追求超高程度自動(dòng)化率。然而受制造特點(diǎn)影響,汽車主機(jī)廠想要實(shí)現(xiàn)全面100%自動(dòng)化率不可能。不過,如果特斯拉這項(xiàng)技術(shù)真能落實(shí),那確實(shí)非常有助于提高自動(dòng)化率。用特斯拉的觀點(diǎn)說,這將減少建造時(shí)間、運(yùn)營成本、制造成本、工廠占地面積、加工成本和設(shè)備數(shù)量。

白車身是指完成焊接但未涂裝之前的車身,通常它不包括四門兩蓋等運(yùn)動(dòng)件,不過白車身出焊接車間時(shí),是帶有四門兩蓋的。

特斯拉怎么實(shí)現(xiàn)一體化車身?

其實(shí)特斯拉Model?Y白車身轉(zhuǎn)向鋁鑄件設(shè)計(jì)的新聞是去年就爆出的,當(dāng)時(shí)馬斯克稱:當(dāng)我們有了大型鑄造機(jī)時(shí),車身將從70個(gè)零件減少到1個(gè)零件。

馬斯克沒有明確所指的「70個(gè)零件」是哪些?按通常理解,白車身涉及到的關(guān)鍵總成零部件有如下這些。

整個(gè)焊裝過程中,一般先考慮零件的焊裝,然后是分總成和總成。

白車身在焊裝過程中的特點(diǎn)是具有明顯的先后順序,為了便于裝配,通常將車身劃分成若干總成,各總成又劃分成若干分總成,分總成又由若干個(gè)零件組成。上圖為車身車間一個(gè)簡單的制造流程示意圖,能看到即便是主要的拼接部件也有很多。所以如果可以設(shè)計(jì)一臺(tái)巨型新機(jī)器,以整件的方式生產(chǎn)車架那就太贊了。

根據(jù)特斯拉專利資料,我們看到了如下圖所示的車架多向鑄造機(jī)示意圖。它的左右是對稱的,也就是完成左右側(cè)圍的鑄造;前后鑄造機(jī)則是負(fù)責(zé)前、后艙體的鑄造。

特斯拉專利的說明提到:一些特征和子組合是有用的,可以在不參考其他特征和子組合的情況下使用。通俗說就是:我們不僅保護(hù)整套設(shè)計(jì)思路,這套設(shè)計(jì)思路下的部分特征是可以獨(dú)立使用的,它也應(yīng)該受到保護(hù)。

其實(shí)部分構(gòu)件的鑄造已經(jīng)存在了,比如凱迪拉克CT6,創(chuàng)建了一個(gè)肋骨系統(tǒng),在盡可能減少材料使用的同時(shí),還能保持底盤的結(jié)構(gòu)完整性。并且在關(guān)鍵的零部件簡化工藝上,可以將原來227個(gè)鋼制零件集成為31個(gè)鑄鋁件。

凱迪拉克CT6屬于鋼鋁混合車身,它采用了11種不同的材料和高強(qiáng)度鋼、鋁打造,零部件數(shù)量減少20%

上圖為蜂窩結(jié)構(gòu)的鑄鋁件。

Model?Y車身轉(zhuǎn)為鑄件設(shè)計(jì)?

Model?Y已于2020年1月在弗里蒙特的特斯拉工廠投產(chǎn),比原計(jì)劃提前了數(shù)月。按計(jì)劃,Model?3和Model?Y的總產(chǎn)量為每年40萬輛(2019年,特斯拉在此生產(chǎn)了302301輛Model?3)。

我們知道Model?Y是基于Model?3開發(fā)而來,要說短時(shí)間內(nèi)有突破性制造技術(shù)不太可能。我們從特斯拉弗里蒙特工廠的生產(chǎn)圖看,Model?Y并沒有采用專利中所述的一體成型工藝。比如外側(cè)圍這部分,下圖明顯是傳統(tǒng)的側(cè)圍外板,并不是多層鈑金一次成型。

大家可以看看Model?3的側(cè)圍拆解圖,藍(lán)色的部分就屬于側(cè)圍外板,Model?Y和它類似。

由此能看到,說Model?Y現(xiàn)在使用的是一體成型車架更準(zhǔn)確。它確實(shí)能一定程度降低地板部分的零件數(shù)量,又由于不是外覆蓋件,并不會(huì)明顯抬高維修成本。當(dāng)然我們不能說這是在偷換概念,如上文所提到的,這確實(shí)是一項(xiàng)不錯(cuò)的技術(shù)(只不過沒專利所展現(xiàn)的那么驚喜)。

Model?Y的白車身不是典型承載式車型結(jié)構(gòu),有較為明顯的車架來強(qiáng)化承載及受碰撞能力。

可以明顯看到車身的點(diǎn)焊焊點(diǎn),且pallet雪橇車的布置方式明顯還是傳統(tǒng)制造方式。

與傳統(tǒng)的生產(chǎn)線相比,無明顯差異。

傳統(tǒng)生產(chǎn)線,會(huì)使用大量的電阻點(diǎn)焊工藝進(jìn)行車身的拼接。

一體成型車身可能存在嗎?

特斯拉專利采用的鋁合金鑄造工藝確實(shí)能降低零部件的拼裝工藝難度,同時(shí)縮短制造線,緩解特斯拉一直以來的產(chǎn)能爬坡困擾,但會(huì)使可維修性難度大幅上升。買得起特斯拉的朋友可能會(huì)說:我就是愿意為它的技術(shù)性買單嘛。

當(dāng)然這只是句玩笑話,未來很長一段時(shí)間,鋁合金一體成型車身工藝的實(shí)現(xiàn)難度還非常大。

不過也不是說一體成型工藝就不存在了,比如全塑車身工藝,它用高分子材料替代鋼材,并采用滾塑整體成型工藝,可以一次性制備出具有復(fù)雜曲面的大型中空塑料制品。

這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)今主要使用在低速車型中,它的做法是將原料顆粒加入到特定模具中,模具會(huì)沿著軸不斷旋轉(zhuǎn)、加熱,模具內(nèi)的塑料在重力和熱能作用下,均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個(gè)表面上,成型為所需要的形狀,再經(jīng)過冷卻定形,脫模等工序后獲得一體成型制品。

不過因?yàn)樗芰现破返呐鲎矎?qiáng)度不足,即便是采用內(nèi)置鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)或者添加強(qiáng)化材料如玻璃纖維等,來增強(qiáng)車身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,但也還是遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)的車身強(qiáng)度水平。

雅斯頓小結(jié)

我們越來越感受到冗長的工藝鏈會(huì)影響自動(dòng)化率提升。我們總在說零件的集成化,但白車身工藝近些年其實(shí)沒有很大變化。像特斯拉、凱迪拉克等企業(yè)給我們做了一個(gè)很好地示范,如何通過鑄造工藝縮短工藝鏈。不過距離理想中的一體成型車身,確實(shí)還有很長一段路要走。希望領(lǐng)頭企業(yè)不要夸大現(xiàn)有的成績,引領(lǐng)技術(shù)的發(fā)展。

圖?|?來源于網(wǎng)絡(luò)

本文來源于汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點(diǎn)立場。

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(qiáng)大的續(xù)航里程和先進(jìn)的自動(dòng)駕駛駕駛員輔助系統(tǒng)引領(lǐng)行業(yè)?,F(xiàn)在,在這個(gè)純電動(dòng)汽車工廠,我們看到了 Model Y ( 查成交價(jià) | 車型詳解 )上的一項(xiàng)新技術(shù):70件組合的壓鑄工藝。

這篇文章會(huì)讓你知道以下三點(diǎn)。

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(qiáng)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(shí)現(xiàn)長續(xù)航里程,純電動(dòng)汽車需要大量的電池組。如果電池組多了,重量就會(huì)上來,如果車太重,又會(huì)反過來影響續(xù)航里程。因此,除了電池之外,對于純電動(dòng)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(qiáng)度遠(yuǎn)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(diǎn),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(gè)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(gè)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(yùn)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(shí)承認(rèn), Model 3 復(fù)雜的車身制造工藝影響了工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)效率。所以在Model Y的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做了針對性的改進(jìn),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(shí)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(dá)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(jī)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(dān)其綜合成本。大型壓鑄件由于受到壓鑄機(jī)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(huì)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(tái)足夠大的壓鑄機(jī),對Model Y的后車身進(jìn)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(dān)心Model Y的銷量,因?yàn)樗鼤?huì)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(jìn)程的深入,蘇州工廠即將量產(chǎn)Model Y,據(jù)相關(guān)新聞報(bào)道,除了四大工序的傳統(tǒng)車間外,蘇州工廠還有一個(gè)鑄造車間。未來,在這個(gè)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(dòng)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(shí)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(gè)造車平臺(tái)。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(gè)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(jìn)行了更徹底的改進(jìn)。進(jìn)一步驗(yàn)證這項(xiàng)技術(shù)能否在Model Y中成熟使用,可能還需要一段時(shí)間,作為普通消費(fèi)者,我們還是希望特斯拉能夠通過這項(xiàng)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modely沖壓模具的介紹就聊到這里吧,感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容,更多關(guān)于特斯拉 一體沖壓成型車身工藝、特斯拉modely沖壓模具的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。