铸造工艺

特斯拉ModelY尾部MegaCasti

发布时间:2024/9/30 12:09:58   
ModelY最先由美国的弗里蒙特工厂制造,这个时期的整车结构、架构与Model3的类似,随着特斯拉对MegaCasting巨型铸件的应用推进,包括上海工厂、美国工厂和德国工厂,对于ModelY整车车身的设计进行了改变,最先体现的是车身尾部的一体式铸件(两个Megacasting到一个Megacasting),而后又推进到车身前端。

1、由Model3到ModelY两个Megacasting

ModelY基本延续了Model3的设计,车辆所有的零部件约54%被沿用;最大的一个设计变化来自于尾部的两个巨大铸造件,通过这个设计将原来70个零部件减少到4个零部件。

从下图可以清晰的看出,车身结构在尾部分成左右两部分,而后通过中间支架连接。左右两部分(即绿色、蓝色部分)分别各是巨大铸造件,中间两个支架将左右铸造件连接。橙色的部分为尾部在发生碰撞时变形吸能的加长铝制纵梁,为中空、铝挤压成型而成,通过螺栓固定在。

单个Megacasting的形状如下所示,它的重量约27-28kg。

2、由2个Megacasting到1个Megacasting

ModelY一个Megacasting如下所示,相当于把上面的组件都通过一体式铸造成型,包括之前的分体式横梁也是一体式的。

从上方看的话,在后端有副车架安装孔和弹簧座,该部位承受来自路面的冲击。

Megacasting铸造件轮罩内的视图如下,有明显的加强筋结构设计。

从上些图可以看出,Megacasting件接受路面冲击的各部位壁是相对来说比较薄的,因为薄壁有助于防止铸造过程中缺陷的产生,以及减少残余应力。但对于车辆行驶中来自路面不规则的冲击,可能会带来风险。另外,根据门罗的分析,Megacasting铸件材料采用的是ASTM-A系列(特斯拉专利显示的材料也与此相符合),它是一种侧重可铸性和流动性的典型压铸材料。这种材料在铸造用铝中具有很高的屈服强度和弯曲变形能力,对于这种材料的特性特斯拉在专利中的展示曲线如下。

但该材料如此大的铸造件能否承受常年的应力、冲击、道路异物撞击和腐蚀影响,之前是没有先例的,这也是特斯拉在技术应用上的一个大胆尝试。

3、GigaPress和优势

特斯拉所有超级工厂采用的GigaPress都是由意大利IDRA公司提供的,OL是特斯拉首次采用的型号。对于Megacasting铸件的优势,特斯拉公布的主要有3点:

(1)可以显著减少零部件,这个我们从Model3到ModelY的变化上已经看出,从70个零部件到4个,再到1个;这样也可以大幅减少生产制造的工时,以及物料、物流、供应链的管理等延伸的成本;

(2)进一步轻量化:Megacasting铸件之前,70个拼接件由钢、铝混合构成,采用Megacasting后能够最大限度的减少钢材料的使用,并在结构件上减少相关连接处的紧固材料(包括螺栓和粘接剂)。

(3)进一步降低成本:除了新设备的基础投资,通过对零部件、生产工艺的简化,特斯拉能够最快、最大限度的降低整车成本。



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