全鋁車身技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用

1、全鋁車身技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用,長安歐尚汽車研究院輕量化技術(shù)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(shù)研討會(huì),目 錄,1.全鋁車身的定義2.全鋁車身技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用,2018（第三屆）中國新能源汽車輕量化技術(shù)研討會(huì),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(dāng)中。,1.全鋁車身的定義,其發(fā)明效果：1.重量降低，2.生產(chǎn)效率提高,3.成本降低。,轎車承載式車身結(jié)構(gòu)是由文森卓?蘭西亞于1925年發(fā)明的----特點(diǎn)：（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(jié)構(gòu)件和覆蓋件組成承載式車身的基本結(jié)構(gòu)。,人稱“內(nèi)板+外板”的轎車承載式結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)是由德國凱斯鮑爾于1950年發(fā)明的----特點(diǎn)：（1）將“車身”和“車架”合二為一； （2）依然采用“骨架”+“蒙皮”結(jié)構(gòu)形式。,其發(fā)明效果：1.重量降低，2.安全系數(shù)提高，3.增加車內(nèi)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(dān)。此類車結(jié)構(gòu)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(fù)合）做的,帆布做的,2.全鋁車身技術(shù),全鋁車身技術(shù),1.鋁材選用,2.制造工藝,3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),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(nèi)板+外板結(jié)構(gòu)2.骨架+蒙皮結(jié)

5、構(gòu)3.型材一體化結(jié)構(gòu),,定義：選用鋁合金合適的材料通過合適的工藝手段達(dá)成全鋁車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。,2.全鋁車身技術(shù)（1.鋁材選用）,2.1.1.板材選用：,2.全鋁車身技術(shù)（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(yīng)用實(shí)例：,2.全鋁車身技術(shù)（1

6、.鋁材選用）,2.1.2.型材選用：,2.全鋁車身技術(shù)（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(yīng)用實(shí)例：,2.全鋁車身技術(shù)（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(tái)架,2.全鋁車身技術(shù)（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(jī)殼,鑄材應(yīng)用實(shí)例：,2.全鋁車身技術(shù)（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(shù)（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(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,1 外板（覆蓋件）,2 內(nèi)板（結(jié)構(gòu)件）,點(diǎn)焊連接,點(diǎn)焊連

8、接,3 外板（覆蓋件）,,2.3.1.內(nèi)板+外板結(jié)構(gòu)：,特點(diǎn)：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(diǎn)焊快速連接）,2.全鋁車身技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,鋁結(jié)構(gòu),2.3.1.內(nèi)板+外板的結(jié)構(gòu)：,,鋼結(jié)構(gòu),簡單的以鋁代鋼,在形狀結(jié)構(gòu)、外尺寸不變的情況下： 只有把壁厚增加3倍時(shí)，它們的剛度才相等。,2.全鋁車身技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,應(yīng)用實(shí)例：,2.3.1.內(nèi)板+外板的結(jié)構(gòu)：,2.全鋁車身

9、技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,應(yīng)用實(shí)例：,2.3.1.內(nèi)板+外板的結(jié)構(gòu)：,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(nèi)板+外板的結(jié)構(gòu)，其剛度值得去思考？,2.全鋁車身技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,骨架,蒙皮,2.3.2.骨架+蒙皮的結(jié)構(gòu)：,,蒙皮,骨架,特點(diǎn)：1.輕量化（車身與底盤合并為全承載式車身結(jié)構(gòu)，輕量化效果好）2.效率低（相對內(nèi)外板結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)效率低）,,2.全鋁車身技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,,2.3.2.骨架+蒙皮的結(jié)

10、構(gòu)：,,,鋼骨架,鋼蒙皮,鋁蒙皮,鋁骨架,優(yōu)化骨架截面結(jié)構(gòu),優(yōu)化骨架型材截面結(jié)構(gòu)的情況下， 輕量化效果才有可能。,2.全鋁車身技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,應(yīng)用實(shí)例：,骨架+蒙皮的全鋁飛機(jī)結(jié)構(gòu)。,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(jié)構(gòu)：,裝載40T的全鋁底盤,2.全鋁車身技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,應(yīng)用實(shí)例：,2.3.2.骨架+蒙皮的結(jié)構(gòu)：,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(xiàn)有乘用車嘗試采用骨架+蒙皮的結(jié)構(gòu)形式！！,2.全鋁車身技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,,2.3.3.型材一體化的結(jié)構(gòu)：,,鋼骨架,鋼蒙皮,優(yōu)化骨架截面結(jié)構(gòu),優(yōu)化骨架型材截面結(jié)構(gòu)的情況下， 即增加了強(qiáng)度又減輕了重量。,骨架+蒙皮合并為型材一體化結(jié)構(gòu),特點(diǎn)：1.輕量化一般 2.結(jié)構(gòu)剛性好,2.全鋁車身技術(shù)（3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,2.3.3.型材一體化的結(jié)構(gòu)：,型材一體化底盤大梁結(jié)構(gòu),型材一體