一汽大众轻量化技术及其质量控制

2020-7-24 16:07 248 0
简介
本次演讲将从质量保证的角度来提一些要求和想法,主要分四部分:第一个简单介绍一汽大众、第二部分介绍一汽大众轻量化的应用,第三部分着重看一下铝板在轻量化起到的作用。最后讲一下轻量化过程当中的质量控制。这个 ...

本次演讲将从质量保证的角度来提一些要求和想法,主要分四部分:第一个简单介绍一汽大众、第二部分介绍一汽大众轻量化的应用,第三部分着重看一下铝板在轻量化起到的作用。最后讲一下轻量化过程当中的质量控制。这个可能集中在铝板这一块,因为时间原因,本来可能对这些其他的一些铝合金也会提出一些要求。

大家对一汽大众关心的比较多,其中股比是一个方面。大众中国占了10%的股份,奥迪占了10%,德国大众占了20%的股份,一汽60%,大家也都知道,最近 在讨论股比问题,在明年会有一个变化,一汽大众大家在长春、成都、佛山有基地,现在青岛的基地也在建,下一步天津也有,随着中国汽车工业的快速发展,在过 去的这几年当中,一汽大众随着大潮流得到了一个比较快速的发展。去年的时候我们销量达到了180万辆。现在大众品牌,包括捷达、宝莱、速腾已经下线了。奥 迪有A6、A4、A3、Q3、Q5。

关于一汽大众的做轻量化,大家都知道有很多的原因让我们做轻量化。轻量化的途径其实大家也一直在说,包括从材料角度,材料会选择一些高强钢,一些有色金属, 或者现在一些非金属材料,包括碳纤维这些。结构方面,在车身这一块有很多的方法,包括刚才陈院长说的集成化的设计,包括当然单个零部件也有机成化的设计, 包括底盘上也会有一些。工艺其实刚才陶氏讲过粘接技术会给我们轻量化带来确实有很大的贡献,大家感觉好像一点胶没有什么重量,其实它有很大的变化。主机厂对这点比较了解。

下面我将从三个方面简单介绍一下这些角度,一汽大众有哪些具体的应用。首先讲一下热成型,现在这个已经有了广泛的应用,一汽大众也是这样。迈腾主要是在车门 这一块,AB柱,出门防刮梁一块,在高7和A3上这个零件非常多,整个车身的框架骨架主要是热成型的材料。这么大规模的采用,一个是原始设计在这里,另外 一个也是随着国内供应商水平越来越高,我们有这样的条件,尤其在价格方面使我们能够实现这样的轻量化。这是以前用的比较多的成形,材料方面的一些应用,大 家可以看到,铝合金的应用情况是这样的,绿色部分是铝板,然后这是铸造的铝合金,这是现在A6车身的用铝的情况。

讲完车身,其实底盘也有很多的铝合金的应用,特斯拉底盘可以看一下,从它材料整个底盘都是铝合金的材料,包括宝马i3也是全铝合金的底盘,刚才说轻量化指数 不到1,跟这个碳纤维的车身是直接相关的。刚才王总也说了,轻量化材料的使用可能跟你车型定位相关,刚才的两个车型是高大上的车型,都是35万以上的。

在一汽大众量产车型里面,底盘上没有说用到全率底盘,我们尽量也用到一些铝合金的零件,比如在整个前悬挂系统上这些锻造铝合金的应用,这个成本是非常高的。缸体这方面也有一些是铝合金的。还有一些铝型材,比如保险钢,骨架,散热器冲压油底壳,也用了一些铝合金。

再说一下结构,这是10年的版本,车身的轻量化,大家说这个的时候很多业内同仁用到这个奥迪按照的空间框架结构,A2和A8是用的这种纯铝合金的技术,后来 大家慢慢发现,这并不是一个最优的选择,随着比如说现在钢铝混合车身是我们已经应用的方向,再接下来这是10年代的一个材料,比如i3已经实现了这个。还 有一些零部件结构,比如稳定杆,以前是实心的,现在是空心的,还有冲压控制臂,前面说的这个胶也在这个里面,还有激光焊接技术,不管是钎焊还是熔焊,以及 我们用一些高强度的螺栓。以及硬软区结合的热车型的方式,包括内高压成型,这些零件在一汽大众的产品上都有应用。

说一下我们的问题,大家都知道激光焊接技术非常好,强度也很高,但是它也给我们带来一些现实的问题。一汽大众在产品开发阶段,我们现实就遇到这样的问题,也 给大家提供一些借鉴,比如裂纹问题。很难说100%避免,但是怎么优化达到一个满足我们整个车身强度或是我单个焊缝强度的标准要求,也有一些建议,当然可 能我们的激光焊接设备供应商也给我们提供一些好的建议。提供这一点,比如我们大家会了解,将来你运用这些铝合金技术的时候,也会遇到同样的问题。

第二个是关于涂装,越来越多的车不论是部分零部件还是整个车身都采用全铝车身,不可避免的就考虑到涂装的问题。比如说传统工艺,如果把一个混合车身放在槽里 面过一遍,出来的效果并不是我们想要的效果。我们如果不改变负离子的浓度,铝板就装不上,如果提高负离子的浓度,它挂上了但是粘接力满足不了要求这都是我 们现实的问题。这里面因为奥迪率先采用了铝合金车身,当然在欧洲这边,一汽大众实际上也引入了这样的一个新的所谓的两补法的方法,这是汉高给我们提供的一 个建议。它不单单意味着槽叶的变化,对我们的生产线也要做一个改造。不单单是把药水换了就可以了,而是整个生产线要调整,这是我们遇到的问题。

因 为我这个做一些实验相关的工作,我会跟大家说一下我们铝板如何控制的,而且做了哪些工作。铝板我前面说了,它有一个时效期的概念,6个月里面我完成物流、 开卷落料、冲压生产、铆接和翻边。我们物流过来之后如何做计划,这就需要我们做一个实验,就是拉伸实验,考察它无论是供货状态的即时状态的性能,还考虑在 涂装烘烤之后的性能。一个建议,如果以后比如说主机厂的朋友可能运用到按照这一块的话,有一点,因为我们操作层面,比如我们让他们直接提供铝板的时候还提 供料卷来的拉伸板材,因为如果你生产线上有这样的工艺的话也不能真实反应它的性能。对于铝板表面的质量,大家都知道,传统的一般杂质表面已经不能满足这个 要求了,这在板供应商都能做到这一点。

要 采用华的表面,它有一种好处,易于储存、储油,易于成型。我们在做质量控制的时候,一个我可能要观察它的来料的形貌怎么样,是不是确实跟我供货认可的状态 是一样的,另外一个,看看它粗糙度是不是在我受控的范围内,无论铝板钢板大了小了可能都不好。还有对这种铝板的润滑油,以前钢板业态润滑油在这个地方我们 要用一些固态的润滑油。我们的监控主要是对油膜厚度的测试,固态润滑脂的好处我就说了。还有这个,这主机厂里面应用比较少的,对于成型机械区县的侧料,这 不单单是针对铝板,钢板也是一样的。我们现在推的时候,主要是从铝板开始,现在奥迪有一个标准,比如达到什么样的成型能力,这也是我们实际测的一些,比如 这个是当时做的一个样,低于我成型的极限,这也是不能满足我们的要求的。

铝 合金很多有包边,这是我们实际遇到的问题,它对铝板来说有不同的翻边能力的评价,这是我们生产过程当中遇到的一个问题,这些问题也可能如果大家将来应用的 话也会遇到这样的问题。除了铝板之外,铝合金,比如铝型材也还会遇到一些现实的问题,我们在开发阶段当时这样的铝型材随着材料的挤入挤出,表面的材料可能 挤到这个型材里面,对于我们型材供应商来说,不单单要保证型材的强度或是表面的质量,这种内部质量怎么管控也是我们将来遇到的一个现实的问题。

但 是我相信,国内的型材供应商都能够知道有这样的问题,对于我来说,你怎么样保证所有提供给我都没有问题,这是我最关心的。刚才说到型材挤压,锻造也遇到一 样的问题,这也是开发过程当中的锻造零件,后来发现出现了开裂,最后发现打开这个端口看到一个折叠,这也是之前没有遇到的现实问题。锻料温度、模具温度、模具设计,除了零件之外还要加上100%的办超声波探伤。否则的话任何一个缺陷都会带来很大的影 响。这是大众内部的孔隙率的一个检验。以前切到就切到,没有切到就算合格,后来用X光扫描,最后又用工业CT,无论金属和非金属都来需要经过CT扫 描。这是指认可阶段,而不是批量100%。


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