全鋁車身技術開發(fā)與應用

1、全鋁車身技術開發(fā)與應用,長安歐尚汽車研究院輕量化技術專家 伍成祁,歐尚汽車,2018（第三屆）中國新能源汽車輕量化技術研討會,目 錄,1.全鋁車身的定義2.全鋁車身技術開發(fā)及應用,2018（第三屆）中國新能源汽車輕量化技術研討會,1.全鋁車身的定義,全鋁車身,全承載式全鋁車身,非承載式全鋁車身,,采用90%以上的鋁合金材料制作的車身稱為全鋁車身,,? ? ?,1.全鋁車身的定義,1.1 全承載式全鋁車身,------承載整車

2、全部載荷的整體式（全鋁）車身稱為全承載式（全鋁）車身，原底盤中的車架已融入到車身當中。,1.全鋁車身的定義,其發(fā)明效果：1.重量降低，2.生產效率提高,3.成本降低。,轎車承載式車身結構是由文森卓?蘭西亞于1925年發(fā)明的----特點：（1）將“車身”和“底盤”合二為一;（2）將“骨架”和“蒙皮”合為一體;（3）由鋼板沖壓而成的結構件和覆蓋件組成承載式車身的基本結構。,人稱“內板+外板”的轎車承載式結構車身一直沿用至今快一百年了

3、。,1.全鋁車身的定義,客車承載式車身結構是由德國凱斯鮑爾于1950年發(fā)明的----特點：（1）將“車身”和“車架”合二為一； （2）依然采用“骨架”+“蒙皮”結構形式。,其發(fā)明效果：1.重量降低，2.安全系數提高，3.增加車內乘客空間。,1.全鋁車身的定義,1.2 非承載式全鋁車身,------不承載整車全部載荷的（全鋁）車身稱為非承載式（全鋁）車身，整車全部載荷由底盤中的車架來承擔。此類車結構也叫全承載式（全鋁

4、）底盤。,全鋁底盤車架,承載全部載荷,1.全鋁車身的定義,------既然由全承載式（全鋁）底盤的車架來承載整車全部載荷，那么，車身就沒有必要來承載載荷，因此，此類車身也稱非承載式車身，此車身可用。。。。。。。,鋁材做的,木材做的,塑料（復合）做的,帆布做的,2.全鋁車身技術,全鋁車身技術,1.鋁材選用,2.制造工藝,3.結構設計,1.板材選用2.型材選用3.鑄材選用,1.成形工藝2.連接工藝,1.內板+外板結構2.骨架+蒙皮結

5、構3.型材一體化結構,,定義：選用鋁合金合適的材料通過合適的工藝手段達成全鋁車身結構設計的目的。,2.全鋁車身技術（1.鋁材選用）,2.1.1.板材選用：,2.全鋁車身技術（1.鋁材選用）,5182-T4/O,5182-T4/O,5182-T4/O,6016-T4,5182-T4,6016-T4,5083-H112,5052-H112,3103-H112,1060-H112,5754-H112/O,板材應用實例：,2.全鋁車身技術（1

6、.鋁材選用）,2.1.2.型材選用：,2.全鋁車身技術（1.鋁材選用）,6082-T6,6082-T6,6061-T6,6082-T6,6063-T6,6005A-T6,6063-T6,6005A-T6,6082-T6,6082-T6,5083-H112,型材應用實例：,2.全鋁車身技術（1.鋁材選用）,2.1.3.鑄材選用：,鑄造減振塔,鑄造方向盤,鑄造儀表臺架,2.全鋁車身技術（1.鋁材選用）,鑄造座椅,鑄造縱梁,鑄造懸架臂,鑄造減

7、振座,鑄造緩沖座,鑄造電機殼,鑄材應用實例：,2.全鋁車身技術（2.制造工藝）,2.2.1.成形工藝：,成形工藝,板材沖壓成形,型材擠壓成形,鑄材壓鑄成形,,鋁材,型材彎曲成形,2.全鋁車身技術（2.制造工藝）,2.2.2.連接工藝：,連接工藝,焊接工藝,鉚接工藝,螺接工藝,扣接工藝,,FDS,FSW,TOX,SRP,TIG,MIG,鋁材,FDR,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,1 外板（覆蓋件）,2 內板（結構件）,點焊連接,點焊連

8、接,3 外板（覆蓋件）,,2.3.1.內板+外板結構：,特點：1.輕量化（車身與底盤合并；骨架與蒙皮合并）2.效率高（整車全由板材沖壓快速成形，由點焊快速連接）,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,鋁結構,2.3.1.內板+外板的結構：,,鋼結構,簡單的以鋁代鋼,在形狀結構、外尺寸不變的情況下： 只有把壁厚增加3倍時，它們的剛度才相等。,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,應用實例：,2.3.1.內板+外板的結構：,2.全鋁車身

9、技術（3.結構設計）,應用實例：,2.3.1.內板+外板的結構：,這些全鋁車身與鋼車相比，都是簡單的以鋁代鋼、材料替換而已，還是原來的內板+外板的結構，其剛度值得去思考？,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,骨架,蒙皮,2.3.2.骨架+蒙皮的結構：,,蒙皮,骨架,特點：1.輕量化（車身與底盤合并為全承載式車身結構，輕量化效果好）2.效率低（相對內外板結構，生產效率低）,,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,,2.3.2.骨架+蒙皮的結

10、構：,,,鋼骨架,鋼蒙皮,鋁蒙皮,鋁骨架,優(yōu)化骨架截面結構,優(yōu)化骨架型材截面結構的情況下， 輕量化效果才有可能。,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,應用實例：,骨架+蒙皮的全鋁飛機結構。,低地板全鋁車身公交車,高地板全鋁車身長途客車,低地板全鋁車身+全鋁底盤公交車,2.3.2.骨架+蒙皮的結構：,裝載40T的全鋁底盤,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,應用實例：,2.3.2.骨架+蒙皮的結構：,骨架+蒙皮全鋁車身,全鋁骨架型材底

11、盤,全鋁骨架型材底盤,骨架+蒙皮全鋁車身,現有乘用車嘗試采用骨架+蒙皮的結構形式??！,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,,2.3.3.型材一體化的結構：,,鋼骨架,鋼蒙皮,優(yōu)化骨架截面結構,優(yōu)化骨架型材截面結構的情況下， 即增加了強度又減輕了重量。,骨架+蒙皮合并為型材一體化結構,特點：1.輕量化一般 2.結構剛性好,2.全鋁車身技術（3.結構設計）,2.3.3.型材一體化的結構：,型材一體化底盤大梁結構,型材一體