沖壓

一體式后H梁:重構下車體制造模式

轉載 :  zaoche168.com   2023年09月14日

電動化和低碳減排的汽車行業轉變下,多零件集成已成為輕量化車身的發展趨勢。對于白車身上車體,熱成形激光拼焊一體式門環的應用已在國內外得到全面普及,而針對下車體的大型一體化研究仍處于起步階段。

 

考慮到原材料成本、工藝成熟度以及運輸成本,汽車制造商對基于熱成形鋼的一體化下車體結構件有著強烈需求。選擇熱成形技術不僅僅是因為它可以賦予大型零部件最優的幾何可能性,更是由于熱成形鋼能夠實現最佳的機械特性、最優異的碰撞性能以及巨大的輕量化潛能。

 

作為鋁硅鍍層熱成形鋼技術和多零件集成解決方案的鼻祖,安賽樂米塔爾在繼一體式門環之后又一次在車身設計上將熱成形技術和ArcelorMittal Multi Part Integration?多零件集成兩個概念相結合,提出了針對下車體結構的顛覆性解決方案——一體式熱成形激光拼焊后車體骨架(H梁),已被驗證具備工業化生產可行性。

 

 

11個零件合而為一

一體式后車體骨架將傳統車身下車體后半段的11個零件,包括后縱梁和后橫梁等,整合成一塊大型激光拼焊板,并可針對特定的汽車動力系統需求在H梁前端搭配設計各種補丁板來提升強度。方案全部采用鋁硅鍍層熱成形鋼Usibor?和Ductibor?,通過材料厚度和規格的定制化設計,零部件的綜合性能達到最優,重量也從基準11個零件的14.45kg降低至單一零件的13.05kg,減重近10%。

 

 

而通過布料優化設計,一體式后車體骨架的材料利用率提升到86%,相比集成前的74%單車可節省4.3kg材料。

 

憑借安賽樂米塔爾全球研發力量和EVI先期介入優勢,VAMA在車型早期設計環節便可與汽車制造商開展多零件集成解決方案的聯合開發,并提供專業定制化產品和服務。方案中涵蓋的所有鋁硅鍍層熱成形鋼材料和技術都可由VAMA和下游加工中心GONVVAMA本土化生產和供應。

 

多零件集成概念的有力驗證

一體式后車體骨架再一次證明了大型零部件以熱成形材料集成化的可行性,并為白車身下車體的供應鏈優化和降低碳足跡提供了一種全新設計思路。它的核心是將傳統的“多個零件分別成型-焊裝分總成-焊裝整車”的步驟極度簡化。相對于基準方案的傳統點焊結構,一體式后車體骨架通過激光拼焊將原來的134個焊點減少到0,節省了分總成的焊裝、人工、物流、機器人等成本投入,提高了生產效率,單車僅裝配成本就減少約3%;另一方面,通過簡化的生產流程,零件生產過程中的碳排放大幅降低,可謂是一舉多得。

 

據安賽樂米塔爾測算,傳統生產基準車型的11個零件所需車間占地面積為400多平方米,而通過多零件集成生產一體成型的H梁只需要200多平方米,車間工作臺面減少近一半,碳排放減少22%。

 

 

適用于多平臺的通用模塊化解決方案

值得一提的是,一體式后車體骨架的整體尺寸和門環的尺寸相差無幾,這意味著該方案從原材料的生產、激光拼焊板的加工到熱沖壓整個供應鏈上的生產制造、物流運輸,都無需對現有設備和供應鏈進行改造升級。

 

不過,一體式后車體骨架的降本潛力還遠不止于此。鑒于其可以適用于同一平臺的所有車型,因此不同的動力系統和不同軸距車型都可以共用同一種通用的、模塊化的解決方案,極大地節省了汽車制造的投入。

 

方案可滿足國際市場各類安全法規的要求,并通過了歐洲和北美的安全碰撞測試,包括70%偏置后碰和100%后碰測試。模擬顯示,S-in motion? SUV、PHEV、BEV的電池包或燃油箱未受絲毫影響。

 

新材料和零部件概念更新迭代,汽車制造模式也在不斷重構。VAMA以安賽樂米塔爾全球研發為依托,也將持續引入更多革命性的產品和技術解決方案,為未來汽車制造提供創新思路。

標簽:安賽樂米塔爾 車身輕量化 熱成形技術 我要反饋 
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