2021车身大会 | 金裕翔：车身连接的降本增效方案

2021年3月23日-24日，由盖世汽车主办的“2021年中国车身大会”隆重召开。本次大会重点围绕整车轻量化、汽车安全法规、车身结构设计、车身先进材料、仿真技术、模块化架构车身等行业焦点话题展开探讨，为产业发展出谋划策。会议期间，阿特拉斯产品经理 金裕翔发表了精彩演讲，内容如下。

阿特拉斯产品经理 金裕翔

大家好，今天我给大家带来的演讲主题是《车身连接的降本增效方案》。

阿特拉斯作为一个集团，我们为客户提供车身工业的连接技术，包括白车身、开闭件、总装拧紧工具，我们可以给大家带来一套整体的解决方案。我们集团在180个国家都有办事处，员工4.5万名，创立于1873年，一年营业额在120亿元左右。

阿特拉斯其实在每一个车身里面都会出身我们的品牌产品或者技术，包括涂胶技术，拧紧技术等等，在车身上面我们提供铝车身或者钢铝车身的连接技术，不单单是车身技术，还包括动力总成上面，现在在燃油车转型到电动车趋势上面来说，我们也能为大家提供哪些连接技术，包括涂胶技术，流钻技术，这些都可以为汽车产业链带来更多的价值。我们主要关注点在白车身行业，总装车身，我们能够提供的品牌或者产品包括SCA涂胶产品，流钻产品等。

我们在整个车身里面，对于铆接来说，我们既提供紧固件，同时也提供连接设备。对于涂胶工艺来说，胶水并不是我们来提供，但是我们可以提供涂胶的设备，包括焊缝密封，顶盖连续涂胶，玻璃涂胶全部都可以有我们SCA产品进行涂胶的工艺连接。从这里可以看得出来，我们提供的是一站式一整套的解决方案。

刚刚大家讨论了汽车轻量化越来越受到大家重视，我们跟很多主机厂交流下来，目前汽车轻量化有两个大的方向，一种是捷豹路虎走的路线，全铝车身，一般我们说超过70%用铝量定义为全铝车身。另外一种是凯迪拉克和奥迪等他们做得转型，就是钢铝车身。

对于汽车轻量化两种方向都存在的一种问题就是，既然现在已经采用了铝材料，下一步车身轻量化还能有什么方向可以更加节省重量？这给很多主机厂带来了很大的挑战。我们这里举例是以侧围和顶盖，前风挡窗框能为大家提供哪些创新的连接方案。

第一个是涂胶，传统侧围涂胶方案一般都是采用连续性涂胶，因为连续性涂胶再去做点焊，势必造成点焊过程当中出现胶料汽化文化，汽化过程会产生有毒气体，对人体产生伤害。

第二，因为涂胶遮挡焊点位置，那么对焊机能耗就会增大。

第三，因为有一部分能耗消耗在了胶条汽化当中，所以导致整个节拍变长，影响整个生产效率。而对于提升生产效率来说我们可以提供断点式涂胶，可以直接隔开焊点，铆点和其他点，同时减少了胶料汽化。如果年产20万辆的车为例，可以大约节省40万胶料的成本，这其实是一个非常可观的数目

第四，同时我们还可以减少连接法兰宽度，这又是另外一个节省原材料方向。断点式涂胶可以节省胶料，对于窄法兰可以节省整个车身的材料，所以单车算下来，假如一个门洞周长3.5米，60个连接点，采用断点式涂胶，断点胶距以15毫米为例，0.8元/门洞，四个门洞就是3.2元。如果缩短法兰的宽度，成本节省单胶料可以增加1倍的节省。同时断点式涂胶好处在于解决所有焊点或者铆点对连接质量的影响，不会出现溢胶的情况。

接下来给大家看一下断点式涂胶是如何实现的。依靠精准的定量机，并且配合喷胶枪，可以在机器人非常快速运转滚动下面600mm/s，这么快速度下面依然能保持涂胶的精度，所以断点式涂胶给大家带来最大的好处就是节省材料，不会产生汽化，能更好的完成车身工艺。

第二块是机械连接，传统的结构点一般都会采用5毫米直径的铆钉，对于设备来说的，法兰的要求都是取决于设备的要求，一般来说会要求SPR法兰边距在23毫米，如果对于全新的窄法兰方案法兰只需要18个毫米，可以想象到整个材料的节省和重量的节省都会有很大的改观。

对于非结构件，包括开闭件或者车身上面不需要承受结构的点来说，一般来说都会采用3毫米直径的铆钉，它的传统直径是在16毫米，但是对于我们窄法兰能提供的设备，只需要12毫米铆鼻和铆模，它对法兰边的要求是16毫米法兰边距就已经足够了。

当法兰边减少比如说2毫米，它的减重可能只有100k不到，如果采用12毫米铆鼻尺寸，它的法兰要求只有16毫米，相对于传统21毫米直径来说它减少了5个毫米，单个门洞重量就可以减少到超过200k，整个车重量可以减少1000k左右，实际我们只是单单统计了整个门洞减重的效果，还可以算天窗顶盖的法兰边也可以减小，包括风挡上面的法兰边也可以减少，这四个加起来，这个重量可能到2公斤左右。

这里介绍一下我们全新研发铆钉，这种铆钉相比于传统铆钉来说，介于3-5毫米之间直径，它的作用是什么？这里列出来的是4毫米的铆钉和5毫米铆钉剪切力和脱落力效果比较，这是以三层铝板连接为例。在这个搭建组合下面，4毫米铆钉的剪切力和脱落力几乎与5毫米相差无几，意味着在某些极端情况下，当你需要法兰边要求非常非常窄的地方，但是又没有办法使用3毫米铆钉的时候，我们为你提供了4毫米铆钉加上窄法兰12毫米铆鼻的方案，为你达到减重的效果。

这是我们以3毫米为例，因为无论是3毫米，还有4毫米，铆鼻的直径和铆模的直径都是一样的。这是3毫米依然可以铆成三层铝板，更何况4毫米铆钉更是游刃有余。

刚刚讲到我们另外一个产品叫流钻连接技术，它跟SPR是互相互补的机械连接技术，因为它可以使用的技术在于前纵梁和后纵梁，这时候可以使用到流钻连接技术。

而对于传统流钻技术，市面上主流就那么几家，而对于我们K-flow来说创新地方在于哪里？我们推出了全新的弹夹系统，它跟传统直吹系统而言有什么优势，我们先看一下传统的FDF系统方案，首先它是直吹系统，它和机器人连接的时候势必要带很长的送钉管，不适合7轴机器人的大范围移动。送钉管为非柔性管，过度弯折、拉伸会导致管壁撕裂，需频繁更换，维护成本升高。过长送钉管增加送定时间节拍受限。而对于我们弹夹系统来讲，不需要背很长的钉管，同时还可以连续打钉，可以连续打70个钉，这样就大大提高了产线上的柔性。可以直接配合换枪盘使用，当一个生产线需要混合生产的时候就可以使用这个方案，你配你的换枪盘，我配我的弹夹设备，大大节省工程开发成本时间。

先给大家看一下我们弹夹的基本结构，它采用螺旋式的设计，所以每颗钉子都是旋转式的进入，坐在弹夹里面，最大载钉量是72颗，和传统设备来说额外增加一个弹夹，不需要对枪头做大的改动，所以现有设备上也可以改造成弹夹设备。

这是整个充钉的过程，对于传统的充钉是一个钉管，我们在供钉管上面增加了供钉轨道，把所有的钉子充满，如果是70颗的话大概15秒左右，如果每五颗充一次，整个时间也有5秒钟左右。

说到跟传统K-flow来看有哪些优势？假设它的设计节拍是30JPH，连接点数量120pcs，客户对于总的工作节拍在120秒的话，如果是传统标准的系统可能需要打钉4.5秒，总的节拍540秒，需要数量5套。对于弹夹系统来说因为节省了送钉的时间，单设备节拍360秒，只需要3套，光从设备上来说就节省了两套。如果以单工位来核算，整个设备投入，虽然可以说我们的弹夹系统增加了弹夹设备，所以设备成本会提高，实际上这样一个工位只需要三套设备，那边要五套设备，我节省下来不单单是设备的数量，还包括机器人的数量，站位，排布这些隐性的成本，所以初步估算下来至少可以节省80万。如果说你的点数越多，节拍要求越高，整个弹夹系统对于你投资成本会节省的更多。另外就是空间优化，因为不需要排布额外机器人来满足节拍的要求，所以光一个站位空间上面就可以至少省下来3平米。再有是能源的优化，因为我不需要在很长的供钉管当中输送流钉，所以单从弹夹里面送到枪头大大减少了损耗，如果说按照压缩空气能耗来看，从30升减至11升，可以节省1368立方/年，单价大家也可以估算，从设备投入也好，还是能耗也好，都会大大节省。

这就是我今天给大家分享的工业装备解决方案为各个客户带来的创新解决方案，以上就是我想要为大家讲的。

如果大家后面还有什么更深入的技术想与我们交流的话，也欢迎到我们展台上面来，谢谢。