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盘点国外全铝车体生产线
发布日期:2016-11-23   点击次数:653
国外主要汽车公司在研发乘人车车身轻量化方面的概况简介如下。

  福特汽车公司

  福特汽车公司(Ford Motor Company)是世界上成立最早的汽车制造的企业,也很可能是2025年以前汽车用铝最多的企业。美国法律规定2025年汽车的平均目标油耗为23.17km/L,为了达到此目标,各汽车制造厂都在想方设法多用铝,减轻车的自身质量。福特公司的F-150车是美国销量最好的之一,因为它有高的燃油经济性、坚固耐用、安全性高、价格合理,同时它于2016年4月获得美国公路安全学会颁发的一级安全保险,获此顶级殊荣的汽车仅F-150系列车。获此证后F-150型车的销量猛增,一年之内上升13%,相当于7万辆。于是公司汽车的铝化就从F-150系列开始,改制成全铝皮卡车。

  福特F-150

  决定改变为全铝车的关键因素之一是公司掌握了可将冲制铝合金钣金件的全部边角废料循环使用的技术,降低了生产成本,每辆全铝车的售价仅比过去钢车的贵150美元。废料回收工厂为美国铝业公司及诺贝丽斯铝业公司,每个月回收的冲压废料为9072t,比3辆F-150汽车车身质量还多一些。

  铝在F-150型皮卡车上的卓越成功应用,大大提升了福特公司扩大铝应用的信心,决定2017年版重型皮卡车F-350、F-450、F-550改为全铝车,它们是超级功能车,是为商业运输设计制造的,可以装更多与更重的货物。这种超级功能皮卡车铝底盘-驾驶室总成比钢制的轻159kg。由于这种新F系列车铝底盘驾驶室总成的采用,需相应地提高其他零部件的强度,包括大大提高了驾驶室下的箱形框架强度,为了生产全铝超级F-系列皮卡车,正投资13亿美元在福特公司肯塔基州货车厂建设新的生产线。

  美洲虎兰德·罗孚汽车公司

  多年来美洲虎汽车公司(Jaguar Land Rover,JLR)不遗余力地研发铝在汽车中的应用,成为这方面在全球的领跑者,2003年推出了铝车身的XJ型高级轿车;2013年,首台全铝多用途跑车(SUV)Range Rover面世;同年,公司首次生产低成本大容量汽车,这仅是其中的几款车型。2015年晚些时候,美洲虎汽车公司对外宣称,2016年将全面加大铝在汽车中的用量,不但包括既有的XF型、XJ型和F-TYPE型车,而且还有两款新型车;F-PAC车,它是首款中型豪华多用途跑车;XE型车,是一种铝密集型的紧凑式运动型轿车。

  全新的F-PACE及XE型汽车采用了JLR公司的新型模块式结构,是用高强度6XXX系合金制造的。车身侧边为一根挤压成形的复杂断面铝合金整体型材,从而可使覆盖件板材厚度由1.5mm减薄至只有1.1mm。新的铝合金模块结构用的RC5754铝合金,是JLR公司、诺贝丽斯公司、创新(英国)公司、其他工业部门、高等院校、基金会等的研发成果,用自攻铆钉粘接、点焊等将零件连接成模块。F-PACE车也是一种全新的面孔,复合材料背门、镁合金横梁、前端托架底盘也是镁合金的,后地板则是高强度钢的。

  F-PACE

  美洲虎兰德·罗孚汽车公司是一家英国公司,所生产的F-PACE及XE两款车将以2017版汽车登陆北美市场。

  通用汽车公司

  根据通用汽车公司(General Motor,GM)的战略发展计划,将致力开发公司创新的混合材料(钢与铝合金冲压件、铸件、挤压件)车身结构。虽然新的2016凯迪拉克CT6是一款铝密集型车,但仍是一款混合材料车身车。铝材零部件质量占车身用才的62%,其外板与车身下结构是铝的,用13大气压压铸件将铝合金薄板与挤压材件连接起来。为了提升强度和更加安全起见,还用了一些钢制零件。此外,在车的后部加了高强度铝合金保险杠,而前部及侧面的保险杠则是钢的。这种混合材料设计,使公司在生产更大些车的同时,使车的总质量比原来钢结构车下降了90kg,一举双得。

  卡迪拉克CT6

  CT6汽车结构是用通用汽车开发的先进工艺连接的,如专利铝点焊技术,不但可以减轻结构质量,而且强度和效率都有提高和改进。采用的其他连接工艺有“激光焊,液流打孔紧固件,自攻铆接,铝弧焊,钢点焊,先进的粘接结构长度达183m。

  在生产CT6汽车时,通用汽车公司还采用了取得专利的钢-铝点焊新工艺,不用铆接,将铝支架连接到座椅钢框架上。此工艺应用一种特殊设计的脊棱电极作为焊枪触点,在这方面已拥有19个专利,有硬件方面的,也有控制工艺过程的软专利。

  奥迪汽车公司

  德国奥迪汽车公司(Audi)是一家久负盛誉的全铝汽车设计制造者,早在1993年全铝车身A8就已面市,它的奥迪空间构架(Audi Space Frame,ASF)是全铝的,由挤压型材、压铸件、激光焊接的钣金件与薄铝板冲压件组装而成。自此以后,ASF在奥迪公司生产的一系列车上得到应用,如A2、A8、S8、TT及TTS型,它们或是单一铝材的,或是混合材料的。

  Audi R8

  新型的Audi R8型运动车用的混合材料ASF,它的质量仅20kg,它的车身是用批量生产的,用材为70%铝合金与13%碳纤维增强塑料。车的前端是专业焊接的,中部地板与后端由铝合金铸件与挤压型材组成,然后由机器人在室温下将它们连接,用半空心冲制铆钉、实心铆钉与米制自攻螺钉连接。车身脊骨是用高强度复合材料CFRP制造的,在铝与复合材料之间填以密封材料,以防接触腐蚀。R8 Spider(高性能赛车)的车身结构与R8型运动车的相同,都是德国内卡苏姆(Neckarsulm)制造厂生产的。

  菲亚特-克莱斯勒汽车公司

  菲亚特-克莱斯勒汽车公司(Fiat-Chrysler Automobile Torino,FIAT)与美国的克莱斯勒汽车公司(Chrysler Corporation)合并而成,是世界大型多用途运动车与货车的主要生产者,面临着必须满足全公司平均油耗标准压力,必须走汽车轻量化道路。与其他大的汽车公司一样,它必须在2025年以前投资数十亿美元发展节油的高燃油效率的汽车,迫使公司采用如铝及碳纤维这样的轻质材料。

  公司决定在2017 Chrysler Pacifica微型厢式车的车身与底盘上增加铝的用量,上翻式车门是用铝合金及镁合金制的,外板为铝合金,内板为镁合金,这是汽车工业首次采用混合材料制造车门,仪表板件梁是用镁合金制的,比过去的高强度钢梁轻22%。底盘的一些零件都是用铝合金制的,如控制臂与托架为铝的,前后转向节用铝合金铸造的,发动机架等等。因而,pacifica微型厢式车的净质量比过钢结构车轻了约113kg,而且刚性更高了,空气动力学更佳了。

  Jeep Wrangler

  在未来,菲亚特-克莱斯勒汽车公司打算对将投放市场Jeep Wrangler和Jeep Wagoneer两款车大量使用铝合金。前者的车身为铝合金的,将是最畅销的运动型车,而2017版本是钢-铝混合结构,主结构是钢的。Wagoneer吉普车2018年投放市场,是一款最大与最贵的客货两用吉普车,为了满足燃油标准,采用轻量化车身,是一种铝密集型车。

  阿库拉汽车公司

  阿库拉(Acura)汽车公司将于2017年投放市场NSX运动车的车身为全铝整体结构壳,混合材料底盘。车架用铝合金挤压材与铸件制造,结构轻,刚度大。用挤压铝材制的每个零件的减重效果都经过精心设计计算,形状与壁厚都恰到好处。零件的连结接点为铝合金压铸件,既有高的强度,又有显著减重效果。有些零要高能量吸收的零件是用高强度钢冲压的,但是关键减重零件全用铝合金板冲压。车身外壁板为铝合金与碳纤维增强复合材料混合结构。在2017 NSX运动车中,传动系为全铝悬架,副车架为铝合金冲压件,一方面可以支承发动机,另方面有较好的吸收震动和噪动和噪声效果。

  本田汽车公司

  2016年本田领航员(Honda Pilot)SUV是一种混合材料结构车,零部件是用超高强热冲压钢、铝合金、镁合金制的,在有最大减重效果的同时,车的刚度与撞击安全性能均有所提高,它的先进兼容性工程车身结构是由超高强度钢、高强度钢、软钢、铝合金(3.3%)、镁合金(1.7%)与复合材料(0.6%)件构成,达到了强度、刚度、动力学性能与轻量化的最佳组化。发动机罩、前保险杠梁是铝合金的,后者的质量下降了1kg,同时结构完整性得到提高。

  Honda Pilot

  在以前的领航员多用途跑车中,操纵吊杆梁由多个钢件组成,而现在为镁合金铸件,不但结构简单了,而且轻了、安装也方便了,表面品质也高了。空心B立柱内侧为复合材料,提升了刚度,此外,在应用复合材料的同时还用了泡沫材料,因此既增大了刚度,又使其质量下降了1.36kg。放置电池的框架为复合金铸件,质量减轻2.1kg。新型领航员跑车的抗扭刚度比上版本的大,因而燃油效率提高了,车内噪声低了,乘座舒适了,更好驾驶了。

  罗尔斯-罗依斯汽车公司

  罗尔斯-罗依斯汽车公司(Rolls-Royce Motor Cars)是一家英国汽车制造公司,已将发展全铝车作为公司基本发展战略之一,第一阶段发展目标是2018年初期投放全铝结构车,现正在进行一些路况试验,他们希望新的罗尔斯-罗依斯车可在全世界的标准公路上行驶。
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