2023-07-08 04:59:47 来源 : 中国汽车报网
数据显示，燃油车车重每减少10%，油耗就能够降低7.5%-9%，从而改善尾气排放问题；电动汽车车重每减少10%，续航里程就能提高5.5%，缓解车主的里程焦虑。毫不夸张地说，轻量化对于汽车行业的低碳发展有着重要意义。那么，占据整车质量半壁江山的车身底盘结构件，必然就成为了整车轻量化的重中之重。7月6日，在麦格纳“黑科技来了”直播栏目中，车身与底盘系统事业部分享了汽车轻量化的创新产品和技术。
三大途径：材料、工艺和设计
从技术路径来看，在实现汽车轻量化的途径上，麦格纳在材料、工艺和设计三大方向均有深度研究。
(资料图)
据麦格纳车身与底盘事业部工程中心研发经理徐子卿介绍，在轻量化材料方面，麦格纳采用高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等轻量化材料代替普通钢材料，通过使用创新、先进的轻质材料来实现减重；在轻量化工艺方面，麦格纳发展一体化铸造、热成型门环、液压成形、轻量化连接等制造工艺，通过减少零部件、使用先进连接技术实现减重；而在轻量化设计领域，麦格纳则通过计算机自动化设计软件和力学分析对现有零部件进行尺寸优化、形状优化和拓扑优化，从而在设计上实现产品减重。
“依托遍布全球的研发团队和全面的工程研发能力，麦格纳车身与底盘事业部将轻量化理念融入产品，涵盖门环、地板等白车身零部件、车身外覆盖件、保险杠，以及前/后副车架、控制臂、扭力梁等底盘零部件。”徐子卿还提到，麦格纳还顺应电动化趋势开发全新产品，比如麦格纳开发制造的电池壳体已经在北美市场量产应用，在国内纯电动电池壳体项目的量产开发也在有序展开。
针对大家关心的安全性问题，徐子卿表示，麦格纳在电池壳质量控制方面有着非常严格的要求，包括对涂胶、焊接都有相应的在线质量控制，以达到百分之百的在线密封测试检测。一些前沿的技术，例如AR检测技术，也被应用在电池壳体的生产中，以确保为客户提供高质量的零件。
五大创新轻量化解决方案
为了更详细、更直观地介绍麦格纳在车身与底盘轻量化的探索与实践工作，徐子卿特别分享了五大具有代表性的创新技术。
1、五空腔单元防撞梁：麦格纳设计了能够提升碰撞性能并减轻重量的防撞梁结构。通过多参数优化壁厚和空腔大小，使得防撞梁的截面具有更高的抗弯能力，从而实现大幅减重。相比传统截面设计下的防撞梁，减重高达15%。该结构的空腔大小可自由调整，壁厚也可自由组合。在满足同样碰撞性能的条件下占用空间更小。
2、热成型一体式门环：麦格纳既有不等壁厚、不同材料的激光拼焊热成型门环，也有单一热成型材料，结合局部软区技术、补丁板技术的门环。相较于传统的门环设计，在满足相应碰撞性能要求的条件下，热成型一体式门环可实现减重20%，同时也大幅减少零件数量，减少焊接，简化制造流程，一体式热成型门环也有更好的尺寸精度。徐子卿指出，2014年麦格纳就在北美为客户开发了行业第一个门环，发展至今，国内也已经拥有了多个热成型门环量产项目。
3、一体式高压铸铝技术：麦格纳将车身零件的工艺流程大大简化。通过一体式高压铸铝工艺制造的铝铸件，大幅减少了车辆内的零件数量。麦格纳高压铸铝配备了专利的真空系统H-Q-CAST,可以做更薄的壁厚的零件，更好的零件表面和内部质量。使用高压铸铝相对传统的冲压、焊接总成，减重可达25%左右。麦格纳一体式高压铸铝典型产品包括：前后减震塔、纵梁、铰链柱总成、电池壳体、前副车架等。
4、高压铸铝副车架：麦格纳兼顾产品轻量化和尺寸稳定性的明星产品。铝合金在汽车零部件上的运用是有效的减重方式之一，麦格纳一体式高压铸铝副车架在设计上减少了纵横梁搭接，并将转向器、控制臂、稳定杆等所有硬件集成在一个铸件上。这样的设计结构更安全、性能也更强，尺寸稳定性也更好。更重要的是，相比钢制副车架，减重可达20-30%左右。
5、碳纤维复合材料副车架：麦格纳与福特合作研发了一款兼顾产品稳定性与工艺可行性的前副车架。该产品采用碳纤维材料与金属零件进行共同注塑，通过两个碳纤维零件和六个金属零件替代掉原有的45个钢制零件，零件数减少了82%，极大降低了工序及模具数量。相较于使用钢质冲压件，可使重量降低29%。
“这5个解决方案，是麦格纳在轻量化车身底盘领域的一些应用与尝试。对麦格纳而言，产品与工艺的持续创新是我们在如此激烈的市场竞争中，始终保持领先的立身之本。”徐子卿表示，对于汽车轻量化的探索，麦格纳永不止步，未来将凭借着自身的积淀进行持续探索，综合市场需求情况，与客户的共同探讨，从而最终找到一个最优的轻量化解决方案，全方位助力整车厂实现低碳。
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