目前，汽車用鋁合金可以說是“汽車輕量化”的代名詞，其主要是可以在確保性能要求的前提下替代鋼材，或者減小零件來實(shí)現(xiàn)減重和節(jié)省工藝。據(jù)外媒消息，特斯拉將在其最新推出的Model Y crossover車型的后底板部位采用大型鋁壓鑄部件。特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）表示，這種鋁合金的應(yīng)用在設(shè)計(jì)和制造方面都展現(xiàn)了較大的輕量化優(yōu)勢(shì)。

Model Y后車身鋁合金壓鑄件由一個(gè)大型“千兆壓力機(jī)”鑄造而成，而馬斯克這一決定也得到了行業(yè)專家的支持，并被成為“改變游戲規(guī)則的人”。Harbor Results Inc.制造咨詢公司總裁Laurie Harbour稱：“這絕對(duì)是一種全新的方式，埃隆·馬斯克（Elon Musk）一直要求工程師發(fā)揮創(chuàng)造力。”

Model Y后車身底板大型鋁合金壓鑄件

●鋁合金壓鑄件的輕量化●

此前，馬斯克公開介紹了新的鑄造工藝，他表示，“目前Model Y基本上實(shí)現(xiàn)了大型高壓壓鑄（HPDC）鋁鑄件的應(yīng)用。”“后面，我們將過渡到后部底盤，形成一體式鑄件，還將集成后防撞梁。”在加工工藝方面，其還對(duì)CNC加工工藝進(jìn)行了優(yōu)化。
Munro＆Associates公司近期完成了對(duì)Model Y的拆解，其首席執(zhí)行官Sandy Munro稱，“Model Y的兩件式鋁制車身底板的設(shè)計(jì)讓人印象深刻。”Munro表示，凱迪拉克、寶馬、奧迪等車型都采用了鋁合金鑄件，但Model Y上采用的如此大尺寸的鋁鑄件還從未出現(xiàn)。

Munro＆Associates公司CEO Sandy Munro

據(jù)了解，該大尺寸鋁鑄件的加工設(shè)備由IDRA集團(tuán)提供，特斯拉是IDRA OL6100 CS設(shè)備的第一個(gè)客戶。IDRA的Giga Press系列設(shè)備長(zhǎng)約64英尺（19.5m），高17英尺（5.3m），重量超過410噸。該設(shè)備將配置在特斯拉的加州工廠和上海工廠。

IDRA的大型鋁合金壓鑄設(shè)備

馬斯克表示，Model 3的后底板結(jié)構(gòu)有70多個(gè)部件組成（包括沖壓件、擠壓件和鑄造件），這種拼接的方式將為后續(xù)的維修等帶來麻煩。而Model Y的一體式鋁合金壓鑄件將有效減少零部件數(shù)量。Harbour也表示，一體式大型鋁鑄件的使用可以省去零件的組裝工序，從而大約可以節(jié)省20%的人工成本，同時(shí)減少碳排放。

●潛在的問題分析●

Munro表示，在適應(yīng)不同軸距的車型架構(gòu)時(shí)，與更換模具相比，大型鑄件的使用將進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。但同時(shí)，“鑄件不能很好地修復(fù)，如果在撞擊過程中受到嚴(yán)重?fù)p傷，那么可能造成整輛車的報(bào)廢。”Munro稱，特斯拉計(jì)劃每年從Model Y架構(gòu)平臺(tái)上組裝多達(dá)100萬輛汽車，因此其對(duì)Giga Press的投資是合理的。大型鋁鑄件的應(yīng)用也展示了特斯拉在車身設(shè)計(jì)和先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用方面的不斷研究與進(jìn)步。

●鑄造鋁合金在車身上的應(yīng)用情況●

鑄造鋁合金具有設(shè)計(jì)自由度大、易成型等特點(diǎn)，在車身系統(tǒng)中的應(yīng)用部位主要分布在減震塔、縱梁、接頭、中通道、前豎板等部件。典型應(yīng)用車型還有Cadillac CT6，其將原來227個(gè)鋼制零件集成為31個(gè)鑄鋁件。

鑄造鋁合金部件

Cadillac CT6車身鑄造鋁合金應(yīng)用情況

鋁合金減震塔方面，主要采用Al-Si-Mg系和Al-Mg系鋁合金，其中以SF36（AlSi10MnMg）最為成熟。國內(nèi)江淮已完成高壓鑄造鋁合金減震塔的開發(fā)與設(shè)計(jì)，以及樣件試制；蔚來汽車也已產(chǎn)業(yè)化鋁合金減震塔。

近年ECB車型鑄造鋁合金的應(yīng)用情況

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