數(shù)據(jù)顯示，燃油車車重每減少10%，油耗就能夠降低7.5%-9%，從而改善尾氣排放問題；電動(dòng)汽車車重每減少10%，續(xù)航里程就能提高5.5%，緩解車主的里程焦慮。毫不夸張地說(shuō)，輕量化對(duì)于汽車行業(yè)的低碳發(fā)展有著重要意義。那么，占據(jù)整車質(zhì)量半壁江山的車身底盤結(jié)構(gòu)件，必然就成為了整車輕量化的重中之重。7月6日，在麥格納“黑科技來(lái)了”直播欄目中，車身與底盤系統(tǒng)事業(yè)部分享了汽車輕量化的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)。

三大途徑：材料、工藝和設(shè)計(jì)

從技術(shù)路徑來(lái)看，在實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的途徑上，麥格納在材料、工藝和設(shè)計(jì)三大方向均有深度研究。

(資料圖)

據(jù)麥格納車身與底盤事業(yè)部工程中心研發(fā)經(jīng)理徐子卿介紹，在輕量化材料方面，麥格納采用高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維等輕量化材料代替普通鋼材料，通過(guò)使用創(chuàng)新、先進(jìn)的輕質(zhì)材料來(lái)實(shí)現(xiàn)減重；在輕量化工藝方面，麥格納發(fā)展一體化鑄造、熱成型門環(huán)、液壓成形、輕量化連接等制造工藝，通過(guò)減少零部件、使用先進(jìn)連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)減重；而在輕量化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，麥格納則通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化設(shè)計(jì)軟件和力學(xué)分析對(duì)現(xiàn)有零部件進(jìn)行尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化和拓?fù)鋬?yōu)化，從而在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減重。

“依托遍布全球的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和全面的工程研發(fā)能力，麥格納車身與底盤事業(yè)部將輕量化理念融入產(chǎn)品，涵蓋門環(huán)、地板等白車身零部件、車身外覆蓋件、保險(xiǎn)杠，以及前/后副車架、控制臂、扭力梁等底盤零部件。”徐子卿還提到，麥格納還順應(yīng)電動(dòng)化趨勢(shì)開發(fā)全新產(chǎn)品，比如麥格納開發(fā)制造的電池殼體已經(jīng)在北美市場(chǎng)量產(chǎn)應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)純電動(dòng)電池殼體項(xiàng)目的量產(chǎn)開發(fā)也在有序展開。

針對(duì)大家關(guān)心的安全性問題，徐子卿表示，麥格納在電池殼質(zhì)量控制方面有著非常嚴(yán)格的要求，包括對(duì)涂膠、焊接都有相應(yīng)的在線質(zhì)量控制，以達(dá)到百分之百的在線密封測(cè)試檢測(cè)。一些前沿的技術(shù)，例如AR檢測(cè)技術(shù)，也被應(yīng)用在電池殼體的生產(chǎn)中，以確保為客戶提供高質(zhì)量的零件。

五大創(chuàng)新輕量化解決方案

為了更詳細(xì)、更直觀地介紹麥格納在車身與底盤輕量化的探索與實(shí)踐工作，徐子卿特別分享了五大具有代表性的創(chuàng)新技術(shù)。

1、五空腔單元防撞梁：麥格納設(shè)計(jì)了能夠提升碰撞性能并減輕重量的防撞梁結(jié)構(gòu)。通過(guò)多參數(shù)優(yōu)化壁厚和空腔大小，使得防撞梁的截面具有更高的抗彎能力，從而實(shí)現(xiàn)大幅減重。相比傳統(tǒng)截面設(shè)計(jì)下的防撞梁，減重高達(dá)15%。該結(jié)構(gòu)的空腔大小可自由調(diào)整，壁厚也可自由組合。在滿足同樣碰撞性能的條件下占用空間更小。

2、熱成型一體式門環(huán)：麥格納既有不等壁厚、不同材料的激光拼焊熱成型門環(huán)，也有單一熱成型材料，結(jié)合局部軟區(qū)技術(shù)、補(bǔ)丁板技術(shù)的門環(huán)。相較于傳統(tǒng)的門環(huán)設(shè)計(jì)，在滿足相應(yīng)碰撞性能要求的條件下，熱成型一體式門環(huán)可實(shí)現(xiàn)減重20%，同時(shí)也大幅減少零件數(shù)量，減少焊接，簡(jiǎn)化制造流程，一體式熱成型門環(huán)也有更好的尺寸精度。徐子卿指出，2014年麥格納就在北美為客戶開發(fā)了行業(yè)第一個(gè)門環(huán)，發(fā)展至今，國(guó)內(nèi)也已經(jīng)擁有了多個(gè)熱成型門環(huán)量產(chǎn)項(xiàng)目。

3、一體式高壓鑄鋁技術(shù)：麥格納將車身零件的工藝流程大大簡(jiǎn)化。通過(guò)一體式高壓鑄鋁工藝制造的鋁鑄件，大幅減少了車輛內(nèi)的零件數(shù)量。麥格納高壓鑄鋁配備了專利的真空系統(tǒng)H-Q-CAST,可以做更薄的壁厚的零件，更好的零件表面和內(nèi)部質(zhì)量。使用高壓鑄鋁相對(duì)傳統(tǒng)的沖壓、焊接總成，減重可達(dá)25%左右。麥格納一體式高壓鑄鋁典型產(chǎn)品包括：前后減震塔、縱梁、鉸鏈柱總成、電池殼體、前副車架等。

4、高壓鑄鋁副車架：麥格納兼顧產(chǎn)品輕量化和尺寸穩(wěn)定性的明星產(chǎn)品。鋁合金在汽車零部件上的運(yùn)用是有效的減重方式之一，麥格納一體式高壓鑄鋁副車架在設(shè)計(jì)上減少了縱橫梁搭接，并將轉(zhuǎn)向器、控制臂、穩(wěn)定桿等所有硬件集成在一個(gè)鑄件上。這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更安全、性能也更強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性也更好。更重要的是，相比鋼制副車架，減重可達(dá)20-30%左右。

5、碳纖維復(fù)合材料副車架：麥格納與福特合作研發(fā)了一款兼顧產(chǎn)品穩(wěn)定性與工藝可行性的前副車架。該產(chǎn)品采用碳纖維材料與金屬零件進(jìn)行共同注塑，通過(guò)兩個(gè)碳纖維零件和六個(gè)金屬零件替代掉原有的45個(gè)鋼制零件，零件數(shù)減少了82%，極大降低了工序及模具數(shù)量。相較于使用鋼質(zhì)沖壓件，可使重量降低29%。

“這5個(gè)解決方案，是麥格納在輕量化車身底盤領(lǐng)域的一些應(yīng)用與嘗試。對(duì)麥格納而言，產(chǎn)品與工藝的持續(xù)創(chuàng)新是我們?cè)谌绱思ち业氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，始終保持領(lǐng)先的立身之本。”徐子卿表示，對(duì)于汽車輕量化的探索，麥格納永不止步，未來(lái)將憑借著自身的積淀進(jìn)行持續(xù)探索，綜合市場(chǎng)需求情況，與客戶的共同探討，從而最終找到一個(gè)最優(yōu)的輕量化解決方案，全方位助力整車廠實(shí)現(xiàn)低碳。

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