重庆铝合金车身技术追赶超前实现逆袭
日期:2024-11-10 发布者: 乐鱼最新首页登录
       

  “对比车用钢材,铝合金的耐腐的能力强、相同的重量下强度更高,且降振减噪能力好,可以大幅度的提高车辆的自重、能效以及舒适性和寿命。”该院整车虚拟开发及轻量化技术研创中心主任李落星介绍,越是高端汽车,铝合金用得越多。

  跟跑:填补国产空白早在2007年,李落星团队就应长安汽车邀请来到重庆,开始攻关车身用高性能铝合金材料。“当时所有国产车的车身都是钢材的,而奥迪等品牌已经有了全铝车身。”李落星回忆,“当然我们也没想‘一口气吃个胖子’,打算先把铝合金的车身零部件搞出来。”

  “汽车保险杠既是一个重要的安全结构件,同时又能够最终靠螺栓安装在车上,替换钢制件很方便。”李落星介绍,第一道难题就是,采用什么样的铝合金材料?

  铝合金基于添加物、冶炼和成型步骤等方面的差异,会呈现各自不同的材料性能。为了找到最佳的材料,李落星团队在一两年的时间里,对各个铝合金牌号以及热处理工艺进行了深入研究,在试验了上百次过后,他们终于找到了最适合的材料配方,并在重庆本地找到了能够按照配方生产的供应商。

  “只能在结构上想办法。”李落星举例,同样的一本书,摊开是没什么刚度的,但卷成筒形就完全不一样了。铝合金保险杠应该是怎样的结构?圆、方、多边形、各种异形、不等壁厚……李落星团队和长安对此进行了无数次的试制和测试。为得到更复杂的结构,他们还花大力气攻克了铝合金挤压成型工艺,终于找到了强度不低于钢材的最佳结构。2012年3月,搭载了铝合金保险杠的长安全新轿车逸动正式上市,填补了国产铝合金车身零部件的空白。依托该项目研究成果,湖南大学重庆研究院又陆续开发了车门槛梁、前纵梁、电池箱体等车身铝合金零部件,并采取技术合作和转让等形式,建立了十余条车用型材、零部件和整车生产线,车身铝合金产品在等多家乘用车、自主品牌厢式物流车、轨道车辆上大批量应用,极大推进了国内车身铝合金产业发展。

  2016年,李落星团队和长安的研发又进了一大步,成功开发出国内首款A0级车型的全铝合金车身,打破了国际大品牌在该领域的垄断。而此时却有“坏消息”传来:车用轻量化高强度钢材技术接连取得突破。这给铝合金车身的应用前景蒙上了一层阴影。看着对此有些忧心忡忡的团队伙伴,李落星却十分从容:“不同技术路线本来就会相互挑战,甚至会互相融合,我们只需要努力凸显自己的优势。”李落星的判断十分准确,2017年前后,钢铝混合车身开始成为海内外众多车企的重点前沿研究方向。

  说来也巧,当时正向新能源智能网联汽车转型的长安,准备搞一件大事——和华为、宁德时代合资造车。

  华为和宁德时代都是各自行业里的龙头,长安必须展现足够优秀的造车实力,否则就没办法打动对方。

  于是,长安决定拿出一款先进的钢铝混合车身样品展示给华为和宁德时代。而这正好与湖南大学重庆研究院不谋而合。

  李落星介绍,钢铝混合车身的最大难点之一是,不一样的材料间如何连接组合。因为两种不一样的材料是没办法用传统焊接的,需要用流钻螺钉、压力链接、铆接或者胶接等方式,且不同的位置用到的连接技术也不同。

  此外,钢铝混合车身结构上与传统车身也完全不同,有必要进行全新设计。还有装备尺寸的配合、车身各个参数的验证等。这是一个极其庞大的系统工程。

  对此,李落星团队几十号人全部入驻长安汽车全球研发中心,还在研发中心对面建设了柔性试制生产线。从虚拟设计到样车试制、测试再到整改、重新试制……花了足足两年时间,终于拿出了合格的样车车身。

  华为与宁德时代对样车十分满意,与长安顺利开展合作造车,阿维塔 11和阿维塔12凭借先进的钢铝混合车身等技术,在国内外收获极大关注和好评,并双双斩获设计界“奥斯卡”——德国“红点最佳产品设计奖”。

  在实现与国际先进的技术“并跑”的愿望后。李落星团队的下一个目标是领跑。他介绍,目前团队正在进行3D打印铝合金车身项目的研发,最近已经初步实现了大型车用铝合金结构件的样件打印。“3D打印的优势是不需要开模具,柔性度大,缺点在于目前的效率低一点,适合小批量制造。”李落星说,但未来一些国内高端品牌车型,定制化属性比较强,单车型年销量也不大,很难去建大型的自动化生产线D打印。此外,针对海外市场的车型,比如右舵车型,在销量不大的情况下,也很适合采用3D打印。

  实际上,李落星团队早从2006年开始,就率先进行了有关技术研发,但由于装备和市场的限制,并没有立刻在企业落地形成产能。如今,该团队正针对新兴的压铸材料、工艺、装备、模具,以及配套检测等进行针对性研发,进一步推进国内的产业高质量发展。湖南大学重庆研究院副院长刘琦介绍,该院依托李落星团队,已建成了集研发、试制及测试为一体的轻量化技术平台。此外,该院还建设了新能源动力系统能效与安全联合创新中心、车网智能融合技术研创中心等,自主研发的动力系统性能仿真软件成功打破了国外垄断,并成功在国内多个行业进行了产业化应用。



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