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[压铸] 特斯拉全新Model S为何能成全球现阶段Z快量产车?秘诀就是它

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发表于 2021-6-16 17:16:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
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来源:第一压铸网原创
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特斯拉加州Fremont工厂

日前,特斯拉在加州 Fremont 工厂举行了全新 Model S 首批交付仪式。特斯拉对全新 Model S 的车辆工程进行了重新设计。从特斯拉官网释放的白车身来看,整个车身都进行了大范围的重新设计。最显而易见的是,后车身已经取消了此前不同零部件拼接,采用了和 Model Y 如出一辙的一体式压铸工艺。

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2020年9月22日,马斯克在特斯拉电池日发布会上介绍:特斯拉Model Y 将采用一体式压铸后地板总成,可将下车体总成重量降低30%,制造成本因此下降40%。并且,特斯拉下一步计划将应用2-3个大型压铸件替换由370个零件组成的整个下车体总成,重量将进一步降低10%,对应续航里程可增加14%。

随着特斯拉加州 Fremont 工厂首批全新 Model S的交付,意味着特斯拉距离将2-3个大型压铸件替换由370个零件组成的整个下车体总成目标更进一步。特斯拉用一体式压铸技术挑战传统冲压、焊接工艺的汽车制造革命“战斗”已经打响!

值得一提的是,传统的汽车制造主机厂的冲压车间主要负责生产高质量要求的大型外覆盖件(侧围、发动机盖、翼子板、门外板等)。内部的结构件由分布在全国的供应商负责制造,主机厂采购。


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传统汽车生产焊装(网络资料图)

焊装车间在接收到冲压车间的覆盖件和供应商的结构件、分总成后,将之组装连接在一起,形成汽车的白车身总成(BIW)。这里的连接,包括焊接、铆接(钢铝搭接处使用)、涂胶(密封胶负责密封、结构胶负责粘接)等方式。

涂装车间负责对焊接完成后的BIW进行防腐和喷漆处理,总装车间负责将电气、内外饰、动力总成等零部件组装到涂装后的BIW之上。

而特斯拉全新 Model S 采用了和 Model Y 如出一辙的一体式压铸工艺,将所有零件一次压铸成型,零件数量比Model3减少79个,焊点大约由700-800个减少到50个,由于应用了新的合金材料,特斯拉一体压铸的后地板总成不需要再进行热处理,制造时间由传统工艺的1-2小时缩减至 3-5分钟,并且能够在厂内直接供货。


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这意味着,从供应商的审查、冲压零件的采购定点、冲压模具的制造、冲压设备的使用,到焊接夹具的制造、焊枪的使用、检具的开发、零部件的物流运输,所有传统冲焊的供应链环节,全部被取消!

此前,特斯拉的一体压铸零件无论在材料、工艺以及模具设计都存在业内不少争议。在结构上,零件越复杂,型面和截面的变化越剧烈,对于结构参数(拔模角、插破角、排气孔、出模方式、收缩方向等)的要求越高;在工艺上,尺寸越大,料厚越厚的铸件对于工艺参数(液态金属充填型腔速度、流态、压射比压、压射速度等)的控制越严格;在设备上,为满足苛刻的工艺要求,需要设备具有更精准的伺服控制系统、阈值更高的设备参数(注射压力、锁模力等),以及更强抵抗冲击变形能力的模具等等。

总而言之,变量越多,对于零件的质量精度影响也就越大。特斯拉一体式压铸零件的服役能力,被打上了一个巨大的问号!

此次,特斯拉加州 Fremont 工厂 首批全新 Model S交付仪式的举行,再次验证了“一体式压铸工艺”将成为引领未来整车生产的优势,而且这种趋势正在国内外不断地提速。

传统冲压+焊接白车身制造的设备主要为压力机、冲压模具和工业机器人以及周边配套的焊接设备。改为一体压铸工艺后,核心设备变为压铸机和压铸模具。


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网络图片

目前看,车身、四门及尾门结构件改为一体压铸已成为大趋势,底盘副车架、悬架件轻量化多采用铝合金低压铸造工艺,座椅结构件具备采用压铸工艺的技术及市场潜力。

据专业机构预测,一体压铸车体渗透达到90%的周期需要10-15年,假设2030年一体压铸在新能源车渗透率70%、燃油车领域20%,预计2030年全球车身+车门结构件需新增压铸机及系统总投资约1735亿,压铸模具总投资363亿元,未来10年行业CAGR60%。同时压铸机大型化将带来多领域新增需求,应用范围拓展空间广阔,一体压铸工艺具备向多领域外延的潜力。
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