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全球首创高强度钢材冷冲压车身结构,重塑物流配送和其他无人驾驶

By admin in 机械设备 on 2019年11月3日

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2018年,一种全新的打磨技术被引入中国——曲面打磨,也叫切线打磨,它与传统的打磨最大的不同之处就是在于砂轮与钢轨在打磨时的接触位置:传统的打磨利用砂轮的轴向面,也就是平面与钢轨进行磨削,而曲面打磨则是利用砂轮的径向面,也就是圆周曲面与钢轨接触磨削。见图2,砂轮曲面与钢轨的纵向水平线相切,所以也叫切线打磨。

新世代马自达3问世以来,外界最为关注的自然是其首度搭载的Skyactiv-X全新引擎技术;然则除了这具引擎核心外,新世代马自达3更采用了堪称是「同级唯一」的黑科技,那就是Skyactiv-Vehicle
Architecture高强度冷冲压车身结构。

2019年2月11日晚间,来自美国硅谷的无人驾驶物流车Nuro公司宣布完成来自软银愿景基金的9.4亿美元融资。截至目前,Nuro共完成了来自软银、高榕资本、Grelock
Partners、网易创始人丁磊在内的机构与个人共计超过10亿美元的融资。该公司表示,通过来自软银愿景基金的投资与合作,他们期望能够“加速实现通过自动驾驶技术,重塑物流配送和其他无人驾驶。”

图1 传统杯型打磨

过去因为材料可塑性及后制加工难以确保尺寸的精细度,因此最高只能使用1180
MPa或次级的钢材来做车身结构,为追求车身更为优异的刚性及轻量化表现,本次马自达则是与日本新日铁住金与JFE钢铁公司联手开发,推出一款采用冷冲压技术打造而成的高强度钢材结构;马自达原厂表示,该钢材将大面积使用在左右侧面车架、铰链支柱等处,与现行款Mazda3相比重量减去3公斤之多,使整体车身刚性足足提升50%之多,并提供车辆更为优异的支撑性。

作为一家成立于2016年的无人驾驶物流车技术公司,Nuro已经完成了一系列配送领域的布局。2018年初,Nuro推出了上图的这款无人驾驶物流车。该车型重量约为680公斤,采用电力驱动。车辆的长、高和一般的SUV类似,但宽度仅为1米。车辆的载重约为113千克,并可以根据用户需求进行模块化定制。

图2 曲面打磨

值得一提的是,新世代马自达3不仅在传统环状构造作为基础,导入全新冷冲压高强度钢材外,同时更在车架前采用多向环形构造连接骨架,藉此提高了四轮对角刚性;同时也在前车头、前避震器安装部位、后避震器安装部位、后门开口等多处设置骨架,大幅提升输入能量的传递效率。

根据介绍,Nuro无人车更加面向生鲜、外卖、包裹等本地配送货物。目前,该公司已经和全球知名生鲜连锁超市Kroger达成了合作伙伴关系,并将自己的自动驾驶技术授权给了自动驾驶卡车公司Ike。值得注意的是,Nuro公司已经在美国亚利桑那州推出了面向公众的无人驾驶物流配送服务。

正是因为技术原理的巨大差异,所以与传统打磨技术相比,曲面打磨有着得天独厚的优势。下面以意大利MecnoService公司生产的MS-12S型打磨车为基础,阐述曲面打磨的几个典型特点。

同时为降低因车身刚性提高随之而来的车体震动,原厂更在新世代马自达3采用了「减震节点」和「弹性阻尼黏着剂」两大设计,藉此有效提升整体车室静谧性;透过位于强化钣件当中的橡胶吸震材质,让马自达新世代车型能在操驾表现外,同时又能够兼顾乘坐舒适度。

在获得新一轮融资后,Nuro将利用新融资将其配送服务扩展至新的地区和领域,并增加新的合作伙伴,扩充车队规模。同时,该公司还将持续对其技术进行迭代,并大幅扩充团队规模和人才深度。

图3 MS-12S打磨车

当然上述这些肉眼看不到的硬底子技术,倘若没有实际试驾过,实在很难具体呈现给消费者体会;但倘若就早先于广岛实际试驾原型车的感受来说,新世代马自达3着实在整体操驾稳定性以及车身静谧表现,有着更为突破性的进展;相信倘若能于2019年正式导入国内,势必也将再度掀起一波同级大乱斗。

一、打磨质量的优越性

越高强度的钢材能够帮助车商打造出更薄、更轻的车身结构,同时保有水准上的撞击吸震、分散冲击力度的能力,更轻却更强的车身也意味着操控更稳定、燃油经济性更好。

曲面打磨原理利用砂轮“自锐”特征,使用砂轮打磨后形成的弧面,仅用4-5片砂轮便能完全覆盖钢轨表面,其中至少有2组砂轮是锁定在一个位置,因此在以下几个方面有着特别的优势:

1、横向廓形:弧面饱满,没有小平面,见下图4-1为曲面打磨后的形面,图4-2为传统杯型打磨后的形面。

2、纵向平顺度:有2组磨石设计在同一纵向平面,这对于处理焊接头和波磨效果良好。见图5-1及图5-2焊接头打磨处理前后对比。

3、粗糙度:见图6,打磨后钢轨表面粗糙度平均不到4μm。

图6 打磨粗糙度

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