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  • “滚粗”这门技术,国产车也学会了

    出品|虎嗅汽车组

    作者|胡洋

    题图 | aluminiuminsider

    工业制作很像职场,“刚”是必须质量,但你得在准确的处所“刚”,才大概有好结果。

    就好像人们更体贴华美的穿着、细腻的妆容,这个时期的汽车工业,所谓“智能”与“科技”抢走了太多风头——它们固然重要,但不该让你无视底层基本。在多少人眼里,车身就仅仅只是一个毫无存在感的钢铁框架,最多也就在碰撞测试中能露几秒钟的脸。

    虽然听上去实在没劲,但白车身(body-in-white)确实是一辆车最为中心的基本,直接决议着那些头昏眼花的新手艺可否优越发挥作用。白车身是指未上漆的车身主体构造,主流材质无非是钢、铝、碳纤维等复合材料。相对来说,钢材本钱较低但极重,铝材轻盈但高贵难加工。实际上,大多数我们一样平常接触到的家用车,车身都是清一色的全钢构造(大概辅以少许其他材质,本质上仍属全钢)

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图

    要评价一个车身设想制作质量怎样,有三个目标怎样也绕不开:强度、刚性、分量

    汽车生产中的钢材,重要的处理方式是钢板冲压成型,然后焊接为车身构造。像 A 柱、B 柱、纵梁等症结位置,为了保证强度和刚性,平常会只管设想为单一部件(由一致块原材料制成)或只管削减部件数(削减衔接)。但这也会带来肯定的构造冗余,由于起首一致部件的差别位置,所需蒙受的应力并不相同。

    其次其他客观请求致使的外形变化(比方 B 柱要做成上细下粗),也会让部件各个位置的强度和刚性有所差别。你能够这么明白:把一张纸卷成一个锥形,尖端的强度肯定要大于下方的强度——由于纸的厚度是一致的,尖端构成的截面更小更紧凑,固然更“壮实”。但回到车身部件比方 B 柱上面,我们实际上是愿望下方强度更大以抵抗撞击,而上方我们只是须要它更细一些以改良视野。

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图1

    传统的钢板冲压部件,假如要满足下半部份的强度请求,那末上半部份的强度必定是多余的;反过来假如上半部份适可而止,下半部份就很难满足须要。材料多余有什么害处?重阿!现在这个汽油车被碳排放撵着走、电动车冒死减重增续航的时期,轻量化正越来越重要。

    因而我们(经过了 n 段铺垫后)终究来到了本文的重点,一连变截面板 TRB(Tailor Rolled Blanks)手艺。

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图2

    TRB 是一种近年来新涌现的可变截面板手艺,在它之前,汽车生产领域普遍运用的是另一种可变截面板:TWB(Tailor Welded Blanks)激光拼焊板。

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图3

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图4

    (B 柱部件运用激光拼焊的减重结果,图:GONVVAMA

    TWB 的道理是借助激光焊接,将差别厚度以至差别材质的两种金属板焊在一起,然后团体冲压成型为一个零部件。借助在差别位置运用差别材料,TWB 也能够起到优化分派、减轻分量的作用,同时还能帮生产商削减废物率、降低本钱。但差别材料、差别厚度面板之间存在焊面,以及两种面板的厚度突变,使 TWB 面板没法防止应力薄缺点的存在。

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图5

    (TWB 厚度腾跃性突变,且存在焊面)

    而更新锐的 TRB 手艺,实在道理很简单:在传统钢板轧制过程当中,及时调解轧辊的间距,取得厚度可一连变化的变截面钢板。用粗话讲,就是“滚”出来的厚薄可变钢板,让材料能够“按需分派”。

    与习用的 TWB 激光拼焊板比拟,TRB 的厚度能够做到一连的平缓变化,不会涌现拼焊致使的硬度突变,能用起码的材料(分量)取得零部件所需的机械性能。所以 TRB 可用于车身症结受力位置,比方纵梁、A 柱等对全部车身至关重要的部件,同时又能大幅削减这些症结部件分量,从而让分量-强度最优分派。

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图6

    TRB 脱胎于近年来涌现的柔性轧制手艺,它依赖于 CAD/CAE 等计算机手腕,起首要定下终究零部件的各个位置所需的应力目标,由这些目标推算出原材料钢板的最好厚度和变化外形。所以虽然道理并不庞杂,但现在 TRB 的运用还不算非常普遍。

    TRB 手艺的重要推动者是德国 Mubea 公司。群众团体在 MQB 平台的后横梁上运用了 TRB 材料,让一致部件各部位具有了 5 种差别厚度;奥迪新 Q5 的车底纵梁、A 柱、B 柱都由 TRB 热成型钢材制成,在保证部件强度的同时减轻部件分量。

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图7

    国内自立车企关于 TRB 手艺研发也已取得了一些效果。不久前吉祥汽车上岸科创版宣布的招股书显现,吉祥已自立研发控制了 TRB 不等厚板热成型部件,现在尚处于取得专利状况,不过间隔量产乘用车已很近。

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图8

    另一边,东风团体推出的新能源品牌岚图,最近在 2020 中国车身大会上展出了第一款量产 SUV(将于 2021 年宣布)的白车身,其 A 柱和 B 柱都采用了 TRB 手艺。个中 A 柱采用了被称为 “TRB+Patch(衬板)”的复合构造,而 B 柱运用了带有铝硅涂层(应对热成型过程当中的外表氧化)的热成型工艺。没记错的话,这应该是第一个运用 TRB 部件的自立品牌车型,固然条件是已手握专利的吉祥不要“截胡”。

    “滚粗”这门技术,国产车也学会了插图9

    (岚图展出的白车身,注重 B 柱标注的厚度分色)

    岚图示意这一白车身的静态抗扭刚度达到了 39300 Nm/deg,这是一个相称高的数字(对照蔚来有名的 “44140Nm/deg”,以及 S/7/A8 级别现在 40000Nm/deg 的平均程度)。固然,仅仅是高抗扭刚性,还不足以评价岚图将来量产车的车身程度(强度、分量都不晓得),不过在 TRB 如许新手艺(关于自立车企)的协助下,我们最少能够对自立品牌的白车身设想制作程度多一点期待。

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