IM体育在现代汽车制造业中,一体化压铸技术正成为一项关键创新。这项技术通过大型压铸设备,将原本需要分别冲压和拼焊的众多独立零件合而为一,一次性压铸成一个大型组件。例如,特斯拉公司采用一体化压铸技术,将后地板总成和发动机舱总成的零件数量从171个减少到2个并一次性制造完成,省去了繁杂的冲压和焊接工序,减少了超过1600个焊点,从而显著提高了生产效率(见图1)
图1: 白车身结构和制造工艺的演变与进化
这种技术的应用带来了多重优势:
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产品设计层面:有助于车身轻量化,提升续航能力,适应新的排放标准和法规,符合环保和节能趋势。
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整车制造层面:简化装配流程,缩短产品尺寸链,提高关键装配尺寸控制的精确性,降低制造和运营成本。
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供应链管理层面:缩短供应链,减少外部采购零件数量和相关成本,降低运输和物流中心运作压力。
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节能优化层面:促进材料回收利用率,减少铆钉、焊料、涂胶等材料使用,提高材料纯度,提升回收利用率。
继特斯拉在2020年于其Model Y车型上首次采用一体化压铸技术后,全球众多知名汽车制造商,包括蔚来、小鹏、理想、极氪、高合、赛力斯以及沃尔沃等,也相继采纳了这一技术。铸铝压铸技术因此成为了汽车制造业中的一项关键技术路径。
根据市场数据分析,2022年全球金属铸造市场的价值达到1367.1亿美元,预计从2023年到2030年将以5.5%的年复合增长率增长,特别是铝铸造市场,预计增长速度将达到8.7%。这一市场增长的主要驱动力来自于汽车行业,特别是对于生产复杂和大型零件的一体化大型铸造技术的强烈需求。
图2:传统白车身与采用一体化压铸工艺后的白车身产品结构对比
尽管压铸技术在制造过程中具有显著优势,但由于其固有的工艺限制,某些工艺孔和工艺面仍无法仅通过压铸工艺来完成。因此,在一体化压铸件的制造中,引入了精密的机械加工工艺,以确保产品的完整性和功能性。
为了实现这些高精度和高效率的加工要求,同时保持生产的灵活性,机器人设备制造商如ABB公司,依托其在机器人技术领域的专业优势,开发了以机器人为核心的大型铸铝件机加工作站。这些工作站不仅保证了精度提升了加工效率,还增强了生产的柔性化,为大型压铸件的加工提供了创新的解决方案。通过这种机器人技术的应用,大幅降低了白车身大型铸铝件机加工生产线的交付周期和投资成本,同时也降低了人工成本和操作风险。
图3:ABB机器人机加工功能包
机器人机加工系统的关键特性包括:
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加工精度:机器人加工系统利用先进运动控制算法,实现精确稳定的加工,完全能够满足一体化压铸件在车身行业中的精度要求,在汽车行业中,加工的精确度对车辆安全性和性能至关重要。
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灵活性:机器人加工系统的设计允许它们快速适应不同的加工任务。通过编程,机器人可以轻松地从一种加工操作切换到另一种,如从钻孔切换到铣削,无需复杂的工具更换。这种灵活性使得机器人加工系统能够适应多车型的生产需求,即使是小批量生产,也能保持高效率。
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交付效率:机器人加工系统能够在短时间内快速完成交付,从而大幅缩短生产线的交付周期,帮助企业在短时间内完成生产线的安装调试工作,加快新产品的上市。
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成本效益:相比传统的加工方案,机器人加工系统初期投资少,经济性较高,并且可以分批次投资,其长期运营成本也较低,能够帮助厂家通过提高生产效率和降低维护成本来实现成本节约。
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定制化和可扩展性:机器人加工系统可以根据特定的生产需求进行定制,以适应不同的加工任务和产品类型。这种定制化能力使得机器人加工系统不仅适用于大批量生产,也适用于小批量、多样化的生产需求。同时,机器人加工系统的设计允许它们根据生产规模的扩大进行扩展。
机器人机加工系统以其高精度、高灵活性、交付效率、成本效益、定制化和可扩展性,成为制造业中不可或缺的技术。这些特性不仅提高了生产效率和产品质量,而且降低了生产成本,提高了工人的安全性,并支持了可持续的制造实践。随着技术的不断进步,机器人机加工系统将继续在制造业中发挥越来越重要的作用,推动工业自动化和智能化的发展。