一體化大壓鑄技術(shù)最早是特斯拉在Model Y上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，這是汽車生產(chǎn)效率提升的又一次制造革命。通過(guò)巨型大噸位壓鑄機(jī)，將車身以往分散的零部件，一次壓鑄成型。相比傳統(tǒng)工藝，它有生產(chǎn)效率高、零件堅(jiān)固可靠等多重優(yōu)勢(shì)，是目前汽車行業(yè)新技術(shù)應(yīng)用的明珠。小米是目前國(guó)內(nèi)唯一同時(shí)擁有量產(chǎn)自研壓鑄合金材料，以及自研大壓鑄設(shè)備集群系統(tǒng)兩項(xiàng)技術(shù)的汽車廠商。

如今的汽車制造領(lǐng)域，大壓鑄已是大勢(shì)所趨。相對(duì)傳統(tǒng)沖壓工藝，效率極高且更安全。但設(shè)備投資大、技術(shù)難度高、且制造成本更貴。

小米SU7的后地板采用大壓鑄工藝，其尺寸比特斯拉大17%，需要更大噸位鎖模力的壓鑄機(jī)，因此我們首先定制開(kāi)發(fā)了9100噸鎖模力巨型一體壓鑄機(jī)。但僅僅一臺(tái)壓鑄機(jī)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，壓鑄集群的設(shè)計(jì)和自研材料缺一不可，自主設(shè)計(jì)和自主制造是掌握一體化大壓鑄核心技術(shù)的關(guān)鍵。

小米大壓鑄件需要滿足大尺寸、長(zhǎng)流程、輕量化三大核心指標(biāo)，因此對(duì)合金綜合指標(biāo)要求極為苛刻。小米與國(guó)家級(jí)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一起合作，通過(guò)小米自研的多元材料性能AI仿真系統(tǒng)， 在1016萬(wàn)種配方中，遴選出兼顧強(qiáng)度、韌性和穩(wěn)定性的最優(yōu)合金配方，制造出“小米泰坦合金”。

得益于“小米泰坦合金”壓鑄成型的一體化后地板及CTB一體化電池技術(shù)，小米SU7整車扭轉(zhuǎn)剛度高達(dá)51000N·m/deg，相當(dāng)于傳統(tǒng)油車的兩倍。不僅如此，我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)方面，還創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了三段式防撞設(shè)計(jì)，在普遍的中低速碰撞中，能夠?qū)崿F(xiàn)只更換防撞梁和潰縮區(qū)，不更換后地板，確保了維修經(jīng)濟(jì)性。

01  9100噸超強(qiáng)鎖模力，90kg液態(tài)合金材料瞬間成型

小米超級(jí)壓鑄技術(shù)核心是一臺(tái)擁有9100噸鎖模力、重達(dá)718噸的大壓鑄機(jī)，相當(dāng)于4臺(tái)波音747的重量，圍繞它的是超過(guò)60個(gè)設(shè)備，占地840平方米的超級(jí)大壓鑄集群。噴涂、控溫、合模、開(kāi)合之間，9100噸強(qiáng)大鎖模力將模具牢牢鎖住，加熱至700度的液態(tài)鋁合金原料，通過(guò)封閉鋁液系統(tǒng)定量傳送，100毫秒間壓射入模 ，90kg液態(tài)合金原料，一瞬間填滿整個(gè)模具。

這不僅是壓鑄的成型，也是集群工作的開(kāi)始：檢測(cè)、冷卻、切割等9大工藝，433項(xiàng)工業(yè)參數(shù)精準(zhǔn)銜接，配合16道自動(dòng)化裝配工藝，精密、連貫 、細(xì)致入微，讓72個(gè)零件合而為一。

質(zhì)量是工業(yè)生產(chǎn)的生命線，小米超級(jí)大壓鑄集群擁有視覺(jué)大模型質(zhì)量判定系統(tǒng)，即使是肉眼不可見(jiàn)的細(xì)微缺陷，也能在2秒內(nèi)全面查清，檢測(cè)效率是人工檢測(cè)的10倍，檢測(cè)精度是人工檢測(cè)的5倍以上。

通過(guò)小米超級(jí)大壓鑄技術(shù)生產(chǎn)的小米汽車后地板，實(shí)現(xiàn)了零件72合一，焊點(diǎn)減少840個(gè)，減重17%，車內(nèi)路噪降低2dB，同時(shí)生產(chǎn)工時(shí)減少45%，一體化后地板的設(shè)計(jì)壽命是傳統(tǒng)后地板的10倍以上，能夠輕松實(shí)現(xiàn)200萬(wàn)公里以上的使用壽命。

堅(jiān)固的一體化后地板及小米CTB一體化電池技術(shù)，使得整車扭轉(zhuǎn)剛度能夠突破51000N·m/deg，這相當(dāng)于傳統(tǒng)油車的兩倍。同時(shí)，一體化后地板能夠在后碰中為后排乘員提供更堅(jiān)固的安全區(qū)，我們?cè)跍y(cè)試中通過(guò)了90km/h的全球最高標(biāo)準(zhǔn)后碰實(shí)驗(yàn)。

02 自研小米泰坦合金，掌握大壓鑄關(guān)鍵技術(shù)的入場(chǎng)券

一直以來(lái)，大壓鑄技術(shù)都是制造與材料的雙高地，制造與材料同樣重要，缺一不可?？梢哉f(shuō)掌握自研材料才能擁有大壓鑄技術(shù)的入場(chǎng)券。

小米泰坦合金是一種高強(qiáng)高韌的免熱處理環(huán)保壓鑄材料，這是一種引入稀土成分的神奇鋁合金。我們的壓鑄件比特斯拉大17%，自研材料設(shè)計(jì)初期，我們就定義了合金材料的三大核心指標(biāo)：大尺寸、長(zhǎng)流程、輕量化。需要滿足易成型、高強(qiáng)度、不開(kāi)裂、環(huán)保等多項(xiàng)材料屬性。

易成型，需要材料流動(dòng)性強(qiáng)、熱裂傾向低；輕量化、不變形，需要材料具備高強(qiáng)度；加工不開(kāi)裂，需要材料韌性好；環(huán)保，需要材料可使用循環(huán)鋁，我們?cè)谥苽涮┨购辖饡r(shí)可加入30%的循環(huán)鋁，每個(gè)零件實(shí)現(xiàn)碳減排352.53Kg，峰值產(chǎn)能相當(dāng)于每年多種植488萬(wàn)棵樹(shù)。

最終小米材料團(tuán)隊(duì)與國(guó)家級(jí)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，自研了多元材料AI仿真系統(tǒng)，在配方中添加了稀土與鋯等微量元素，在1016萬(wàn)種配方中篩選出兩種，并通過(guò)1550次實(shí)驗(yàn)樣件打樣，最后優(yōu)選出一種合金材料“小米泰坦合金”，在壓鑄性能、力學(xué)性能、耐久性能、可循環(huán)、經(jīng)濟(jì)性等方面都非常出色。

03 院士領(lǐng)銜的專家組評(píng)審一致認(rèn)定“項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”

我們?cè)谠O(shè)計(jì)后地板的過(guò)程中，形成并掌握了一整套大壓鑄件的正向設(shè)計(jì)閉環(huán)方法。發(fā)明了超長(zhǎng)流長(zhǎng)“結(jié)構(gòu)-材料-工藝-性能”研究方法，探索出不同材料、工藝下的性能變化規(guī)律，并率先提出了模塊化性能結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)方法，自研了大壓鑄件耐久試驗(yàn)平臺(tái)和抗壓安全平臺(tái)完成產(chǎn)品驗(yàn)證。

這些成果獲得了中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)和國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心的高度認(rèn)可，他們的評(píng)價(jià)是“項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中超長(zhǎng)流長(zhǎng)‘結(jié)構(gòu)-材料-工藝-性能’研究方法和材料性能預(yù)測(cè)模型達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。

小米超級(jí)大壓鑄的獨(dú)特之處在于，我們不僅僅是引入一臺(tái)大壓鑄設(shè)備，還自建了大壓鑄工廠，并且完成了大壓鑄產(chǎn)業(yè)鏈里幾乎所有環(huán)節(jié)的全棧自研。保證產(chǎn)品的高質(zhì)量及堅(jiān)持自制是對(duì)品質(zhì)的要求，更是對(duì)一體化壓鑄未來(lái)的肯定，是十倍投入造一輛好車的決心。小米是國(guó)內(nèi)第一家，真正決心全棧自研一體化大壓鑄技術(shù)的汽車廠商，小米超級(jí)壓鑄技術(shù)通過(guò)自研造就了一體化的工業(yè)奇跡，這個(gè)奇跡，仍在升級(jí)，未完待續(xù)。