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面对日益严峻的环境污染问题,绿色环保、节能减碳成为世界各国企业相当关注与重视的议题,面对汽车产业的发展趋势,汽车轻量化成为目前的发展趋势。车身轻量化产生的效益有很多,比如:提升燃油效率、降低排放污染、增强加速性能、提升制动性能、提升零件寿命、减少噪音和震动、减小惯量,提高碰撞安全性、提升了产品特色…等等。相较于超高强度钢板、碳纤维复合材料,铝合金材料在成本、制造技术、机械性能、可持续发展等方面综合性能更好,因此铝合金是现在及将来汽车工业中的首选轻金属材料,如何应对铝合金车身板金件,提升产品良率、精度、产能是重中之重。
铝合金板料不仅强度高,控制难,表面易损坏,成本也高,故如何在保证良率的前提下提升生产线产能非常重要。
相较于传统汽车板金线,铝板高速线技术难点有如下几点:
有鉴于此,金丰作为整体解决方案的总包商,对生产线做了全新的升级,譬如:生产线规划首先,我们采用双排气刀分张,配合机械式棘爪,辅助全自动侧挡装置,有效解决铝板分张难题,而且板料传输采用真空吸附皮带,辅助全自动光学对中,有效解决铝板跑偏问题;生产线中间部分,我们采用冲压专用同步连动技术,以连续代替断续生产,降低冲压线速度,结合多连杆拉伸曲线,有效控制铝板回弹,而且目前高速线采用全球最先进的单臂传输技术,延长了模具导路,可以有效提升合模精度;最后部分,在满足节拍的前提下,简化优化了下料设备,有效控制了生产线成本,配合自动装框,提升自动化效率。
在新能源造车新势力中,我们已将相关技术引入应用在中国几家先进企业中,铝板最高生产节拍达到15次/分钟。
面对日益严峻的石油能源问题,实现碳中和愿景,全球各国已规划持续禁售燃油车,混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)等新能源汽车已成为目前的发展趋势,动力电池的装机量也是逐年攀升。动力电池中与冲压相关的是电池结构件,譬如方壳、圆壳、盖板、盖帽、防爆片、极柱、连接件等等,产品类别较多,机型和吨位跨度都比较大,而目前技术要求较高的是壳体、盖板和防爆片,对精度和设备稳定性要求很高,前期用日本进口的设备,目前逐步用国产化设备来替代。
方壳以铝壳居多,材料Al3003-H14,屈服强度大于140MPa,所需的力不大,但工作能量消耗较多,运行时容易卡模。而圆壳有分预镀镍钢壳、后镀镍钢壳和铝合金三种, 材料成本有别,力学性能也有差异,对设备选择也会不同,从18650到21700,再到4680,产品尺寸越来越大,吨位需求也越来越大。不管是方壳还是圆壳,其模具都较特殊,多为分体拆装结构,在多工序深抽的过程中,对控制材料流动的难度较高,而某些高筒方壳,深抽高度甚至到300mm,产品成型困难,特别是壳体高度越高行程越长,PITCH越大台面越大,导致精度控制难度增加,无法适应产能提速,效率受限。除了壳体,盖板冲压也存在技术难点,譬如做3003极简盖板,在深抽后容易反弹,普通的曲柄式冲压无法兼顾良率和效率,故需要采用带保压曲线的肘节式高精密冲床。不管是壳体还是盖板,在效率提升的背景下,设备SPM要求越来越快,导致模具容易发热,产品易粘模、沾粘铝屑,不仅需要即时的冷却水,更需要大量的拉深油,导致现场油污较重。目前针对上述情况,金丰基于使用者要求,在金丰技术团队的支持下,开发了一系列电池壳以及盖板的专用冲床。不仅如此,金丰还可以给最终用户提供模具的偏载分析,通过专用软件,输出数据分析报告。
在动力电池结构件制造商领域,我们已经将相关技术成功引入并应用于中国一些知名的相关企业生产线中。此外,我们还与行业龙头企业宁德时代展开了技术合作,共同致力于持续研发未来的新型设备。这种合作将为新能源汽车领域的发展带来更多创新和进步。