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鋁板采購計(jì)劃 01,、一體化壓鑄結(jié)構(gòu)件適用于哪些部位,？早些年的第三代A8車身多處使用鋁合金壓鑄件（見下圖）,，應(yīng)用比例高達(dá)35%。 壓鑄件常有,，而一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件不常有,。目前看，一體化壓鑄技術(shù)主要用于車身后部,，大致集成了后地板及后輪罩部位,。包括特斯拉在內(nèi),，最開始應(yīng)用的部位均為此處，這其中有什么奧秘嗎,？ 零件對(duì)于材料的應(yīng)用選擇,，是綜合了零件本身的功能要求，材料本身的性能特點(diǎn)以及工藝特點(diǎn)來確定的,。車身此部位對(duì)車身的扭轉(zhuǎn)剛度影響較大，而且形狀復(fù)雜,，最重要的一點(diǎn)是此部位對(duì)于碰撞安全性的要求較前艙及乘員艙部位低一些,。由于壓鑄工藝過程中，熔融金屬在高壓高速下保持高的流動(dòng)性,，所以一體化壓鑄能夠獲得傳統(tǒng)沖壓工藝不可實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件,。一體化壓鑄技術(shù)能夠集成多個(gè)零件，減少了連接,，并且能夠?qū)崿F(xiàn)比沖壓件復(fù)雜的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)從而保證了零件的剛度,。一體化壓鑄有很多優(yōu)勢(shì)，但是其強(qiáng)韌性不及高強(qiáng)度鋼,，因此限制了其使用部位,，目前只能用于碰撞要求低一些的部位,。此技術(shù)的應(yīng)用充分體現(xiàn)了“合適的材料用在了適合的部位”。 02,、材料-設(shè)計(jì)-工藝-性能一體化設(shè)計(jì)技術(shù)理念傳統(tǒng)的冷沖壓結(jié)構(gòu)件,，作為原料的板材出廠前就確定了自身的性能,，后續(xù)的工藝對(duì)于材料性能影響不大。當(dāng)然,，熱沖壓成形是另外一種工藝形式,，影響零件成形前后的改變因素較單一，易控制,。而一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件,，在零件成形前是無確定的性能的，零件形狀及性能受制造工藝的影響較大,，也就是說零件即材料,。所以應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)是否能夠得到期望的零件性能，需要進(jìn)行全方位綜合性的設(shè)計(jì),。目前一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件還不完全成熟,，現(xiàn)階段很多工作都是試錯(cuò)的過程，設(shè)計(jì),、工藝,、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)都存在著一些問題。但是在這些環(huán)節(jié)里,，目前應(yīng)該以工藝過程為主體,，圍繞一體化壓鑄工藝來進(jìn)行其他環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。換句話說,，一體化壓鑄技術(shù),，顧名思義，就是以這種工藝為主的一種制造方式,。既然選擇了這個(gè)工藝,，那在技術(shù)新興伊始，肯定要以該技術(shù)的特點(diǎn)為主,，其他環(huán)節(jié)要做讓步,。進(jìn)一步講，零件設(shè)計(jì)時(shí)既要充分利用一體化壓鑄的優(yōu)勢(shì),，也要盡可能多的規(guī)避工藝限制,，由此可以達(dá)到性能最大化。結(jié)合零件功能需求和壓鑄工藝的特點(diǎn),，特斯拉在一體化壓鑄設(shè)計(jì)上有很多值得借鑒的地方,。應(yīng)對(duì)其后地板的功能的要求，Model Y在此零件位于車身尾部最外端面處,，設(shè)置防碰撞的潰縮區(qū),；在輪罩所在位置設(shè)置高剛度區(qū)域。 從下圖展示的零件圖片可以看出,，后防撞部位的設(shè)計(jì)主要是通過構(gòu)成一些波浪型的結(jié)構(gòu)中空設(shè)計(jì)來抵抗碰撞,；沿著其長(zhǎng)度方向（整車行駛方向）會(huì)進(jìn)行一些漸變式設(shè)計(jì),，以更好地實(shí)現(xiàn)碰撞過程中的吸能。 從下圖可以看出,，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度設(shè)計(jì)上,，主要是一些X型結(jié)構(gòu)支撐筋的設(shè)計(jì)；以結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)來彌補(bǔ)自身強(qiáng)度及彈性模量的不足,。為實(shí)現(xiàn)零件的功能從而導(dǎo)致零件復(fù)雜度較高,，型面和截面的變化較劇烈，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（拔模角,、排氣孔,、出模方式、收縮方向等）的要求更高,，但是由于汽車行業(yè)有多年的壓鑄件經(jīng)驗(yàn),，一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸等設(shè)計(jì)難度可克服，但目前的難點(diǎn)在于性能仿真分析,。CAE仿真分析在車型研發(fā)過程中有著舉足輕重的地位,，一體化壓鑄成形設(shè)計(jì)過程中自然也少不了仿真分析。目前的分析軟件基本上都是基于強(qiáng)度系數(shù),、應(yīng)變硬化指數(shù)等一些理論的一些計(jì)算分析,，并未考慮鑄造本身的缺陷，得到的機(jī)械性能與實(shí)際狀態(tài)存在差異,。如果能進(jìn)一步開發(fā)出基于凝固冷卻后的組織及缺陷（如晶粒大小,、枝晶、夾雜,、偏析,、氣孔、縮松等）的分析軟件,，用以支持產(chǎn)品設(shè)計(jì),，將會(huì)得到精確的零件設(shè)計(jì)。為了得到高性能的一體化壓鑄件,，整個(gè)鏈條上的企業(yè)均需付出更多的努力,，大型壓鑄裝備、免熱處理高強(qiáng)韌鋁合金,、壓鑄工藝模具,、車企性能要求與驗(yàn)證等都有全新的要求和探索，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的各方的合作研發(fā)也變得更加重要,。 2019年,，特斯拉發(fā)布專利“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機(jī)和相關(guān)鑄造方法”，該專利指向一體化壓鑄整個(gè)下車體,。就目前的技術(shù)情況來看,，鑒于該技術(shù)目前的強(qiáng)韌性及鋁合金本身的特性，如果整個(gè)下車體應(yīng)用鋁合金一體化壓鑄工藝來實(shí)現(xiàn),；一旦出現(xiàn)碰撞事故,，整個(gè)車體修復(fù)難度巨大，維修費(fèi)用是否可控,？消費(fèi)者是否會(huì)面臨換新車的尷尬局面,？
但是，一體化壓鑄整個(gè)下車體也不是沒有應(yīng)用場(chǎng)景,，像港口,、倉儲(chǔ)物流等用的小型貨運(yùn)車輛較容易接受此項(xiàng)技術(shù)。因?yàn)槭褂脠?chǎng)景單一不易出現(xiàn)事故,，而且對(duì)于車輛無個(gè)性化需求,，越簡(jiǎn)化工藝越節(jié)省成本。
技術(shù)沒有絕對(duì)的好壞,，只有適合與不適合,。結(jié)合資本市場(chǎng)對(duì)新技術(shù)概念的需求，很多企業(yè)將會(huì)進(jìn)一步投入研究,，隨著材料,、工藝、設(shè)備的不斷進(jìn)步,，一體化壓鑄技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景也會(huì)越來越多,。
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