全铝车身技术开发与应用

全铝车身技术开发与应用,长安欧尚汽车研究院轻量化技术专家伍成祁,欧尚汽车,2018（第三届）中国新能源汽车轻量化技术研讨会,目录,1.全铝车身的定义2.全铝车身技术开发及应用,2018（第三届）中国新能源汽车轻量化技术研讨会,1.全铝车身的定义,全铝车身,全承载式全铝车身,非承载式全铝车身,采用90%以上的铝合金材料制作的车身称为全铝车身,?,1.全铝车身的定义,1.1全承载式全铝车身,-承载整车全部载荷的整体式（全铝）车身称为全承载式（全铝）车身，原底盘中的车架已融入到车身当中。,1.全铝车身的定义,其发明效果：1.重量降低，2.生产效率提高,3.成本降低。,轿车承载式车身结构是由文森卓兰西亚于1925年发明的-特点：（1）将“车身”和“底盘”合二为一;（2）将“骨架”和“蒙皮”合为一体;（3）由钢板冲压而成的结构件和覆盖件组成承载式车身的基本结构。,人称“内板+外板”的轿车承载式结构车身一直沿用至今快一百年了。,1.全铝车身的定义,客车承载式车身结构是由德国凯斯鲍尔于1950年发明的-特点：（1）将“车身”和“车架”合二为一；（2）依然采用“骨架”+“蒙皮”结构形式。,其发明效果：1.重量降低，2.安全系数提高，3.增加车内乘客空间。,1.全铝车身的定义,1.2非承载式全铝车身,-不承载整车全部载荷的（全铝）车身称为非承载式（全铝）车身，整车全部载荷由底盘中的车架来承担。此类车结构也叫全承载式（全铝）底盘。,全铝底盘车架,承载全部载荷,1.全铝车身的定义,-既然由全承载式（全铝）底盘的车架来承载整车全部载荷，那么，车身就没有必要来承载载荷，因此，此类车身也称非承载式车身，此车身可用。,铝材做的,木材做的,塑料（复合）做的,帆布做的,2.全铝车身技术,全铝车身技术,1.铝材选用,2.制造工艺,3.结构设计,1.板材选用2.型材选用3.铸材选用,1.成形工艺2.连接工艺,1.内板+外板结构2.骨架+蒙皮结构3.型材一体化结构,定义：选用铝合金合适的材料通过合适的工艺手段达成全铝车身结构设计的目的。,2.全铝车身技术（1.铝材选用）,2.1.1.板材选用：,2.全铝车身技术（1.铝材选用）,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,板材应用实例：,2.全铝车身技术（1.铝材选用）,2.1.2.型材选用：,2.全铝车身技术（1.铝材选用）,6082-T6,6082-T6,6061-T6,6082-T6,6063-T6,6005A-T6,6063-T6,6005A-T6,6082-T6,6082-T6,5083-H112,型材应用实例：,2.全铝车身技术（1.铝材选用）,2.1.3.铸材选用：,铸造减振塔,铸造方向盘,铸造仪表台架,2.全铝车身技术（1.铝材选用）,铸造座椅,铸造纵梁,铸造悬架臂,铸造减振座,铸造缓冲座,铸造电机壳,铸材应用实例：,2.全铝车身技术（2.制造工艺）,2.2.1.成形工艺：,成形工艺,板材冲压成形,型材挤压成形,铸材压铸成形,铝材,型材弯曲成形,2.全铝车身技术（2.制造工艺）,2.2.2.连接工艺：,连接工艺,焊接工艺,铆接工艺,螺接工艺,扣接工艺,FDS,FSW,TOX,SRP,TIG,MIG,铝材,FDR,2.全铝车身技术（3.结构设计）,1外板（覆盖件）,2内板（结构件）,点焊连接,点焊连接,3外板（覆盖件）,2.3.1.内板+外板结构：,特点：1.轻量化（车身与底盘合并；骨架与蒙皮合并）2.效率高（整车全由板材冲压快速成形，由点焊快速连接）,2.全铝车身技术（3.结构设计）,铝结构,2.3.1.内板+外板的结构：,钢结构,简单的以铝代钢,在形状结构、外尺寸不变的情况下：只有把壁厚增加3倍时，它们的刚度才相等。,2.全铝车身技术（3.结构设计）,应用实例：,2.3.1.内板+外板的结构：,2.全铝车身技术（3.结构设计）,应用实例：,2.3.1.内板+外板的结构：,这些全铝车身与钢车相比，都是简单的以铝代钢、材料替换而已，还是原来的内板+外板的结构，其刚度值得去思考？,2.全铝车身技术（3.结构设计）,骨架,蒙皮,2.3.2.骨架+蒙皮的结构：,蒙皮,骨架,特点：1.轻量化（车身与底盘合并为全承载式车身结构，轻量化效果好）2.效率低（相对内外板结构，生产效率低）,2.全铝车身技术（3.结构设计）,2.3.2.骨架+蒙皮的结构：,钢骨架,钢蒙皮,铝蒙皮,铝骨架,优化骨架截面结构,优化骨架型材截面结构的情况下，轻量化效果才有可能。,2.全铝车身技术（3.结构设计）,应用实例：,骨架+蒙皮的全铝飞机结构。,低地板全铝车身公交车,高地板全铝车身长途客车,低地板全铝车身+全铝底盘公交车,2.3.2.骨架+蒙皮的结构：,装载40T的全铝底盘,2.全铝车身技术（3.结构设计）,应用实例：,2.3.2.骨架+蒙皮的结构：,骨架+蒙皮全铝车身,全铝骨架型材底盘,全铝骨架型材底盘,骨架+蒙皮全铝车身,现有乘用车尝试采用骨架+蒙皮的结构形式！,2.全铝车身技术（3.结构设计）,2.3.3.型材一体化的结构：,钢骨架,钢蒙皮,优化骨架截面结构,优化骨架型材截面结构的情况下，即增加了强度又减轻了重量。,骨架+蒙皮合并为型材一体化结构,特点：1.轻量化一般2.结构刚性好,2.全铝车身技术（3.结构设计）,2.3.3.型材一体化的结构：,型材一体化底盘大梁结构,型材一体化全铝车身厢体结构,型材一体化高铁全铝车身,型材一体化城轨、地铁全铝车身。,型材一体化底盘大梁结构,应用实例：