福特轻量化皮卡是全铝车身，但他们是如何做到的？

福特皮卡的铝合金车体的概念始于2015年，但批评家仍不接受这种轻质材料。福特工程师们制造的皮卡车身只有660磅，比全钢的轻了700磅。燃油效率提高5%-29%，根据车型和发动机的种类。F-150 SuperCrew 和SuperCab 车型被IIHS评为最安全的皮卡，另外美国国家高速公路交通安全局给予碰撞测试5颗星。

冲压技术

对于F-150全铝之路，福特全球结构与冲压的经理Peter Friedman说，冲压制造车板件而液压成型制造挤压件。生产铝件和钢件在冲压和最终组装是一样的。除了五条新冲压线，福特购买了在Dearborn的一家修车厂来设计对比生产效率。500个新的机器手安装车板，车顶和车门，同时也用于转移物体和扫描质量检测。

福特有三条轻卡组装厂，分别位于Dearborn, Kansas, Louisville，但Dearborn冲压厂供应所有冲压件。这个翻新的厂包括一个用于铝合金的喷涂车间，改造的前处理可以最优化金属间的粘合力，以及排放低于所有最低标准。

连接技术

流动钻螺丝是单面连接的最主要的技术。此技术对于连接板材和积压件很有优势，由于这是封闭的部分。螺丝被高速旋转插入，挤压金属向前使得接合长度加长而产生热。有大量的技术用于双面连接。福特使用福特采用自攻铆钉和电阻点焊，货箱的整个底板被点焊到横梁上。通过接头在组件之间传递负载，福特通过粘合剂粘结增加了接合面积。 弗里德曼指出，「粘合剂是连续的连接，通过增加接头表面积来捕获刚度。由于粘合使得我们具有非常有效的结构。「当福特广告「高强度，军用级铝合金」时，它指的是5000和6000级铝合金。而对于挤压，它是6082-T6，与布拉德利战车相同的合金。

无需铸件的设计

F-150不使用铝铸件。虽然曾经福特在猎豹和路虎里使用大量铸件，但考虑到F-150体积巨大和非承载式结构，我们无需铸件。F-150的挤压件包括车顶弓和头部，这些都是自家生产：先CNC弯曲，在压力机里预成型，再用封闭模具里高压液压成型。

最大的挤压件之一是A柱顶梁。它作为直管购买，长度超过9英尺。它开始于整流罩的一侧，托起A柱，穿过车顶，形成A柱的反面，连接到整流罩的反面。「A柱挤压从CNC弯曲机开始，进入预成型压机，然后进行液压成型和加氢穿孔。」Friedman说。 「热处理为T6回火，并浸入涂层中以除去天然氧化铝。该氧化物被替代为耐久性更稳定的涂层。该部分没有涂漆，但它是机械固定和粘合的。」铝结构是弗里德曼所说的卡车「三大块」：前端，驾驶室和货箱。但卡车搭载的钢底盘也受到关注。

钢的减重

先进的高强度低合金钢，减轻了该框架的重量。这些等级提供与轻质碳钢相同或更大的强度较少的材料。2014年前是液压成型，但2015年改为辊筒成型。这是一个更模块化的方法。我们以六种不同的身体风格制作F-150，配有三个驾驶室和三个箱子。高强度钢架比其前身节省了60磅。为了防止钢和铝之间的电镀腐蚀，机箱和白车身用两个独立的电子涂层隔离。在高度接触的区域，例如框架和货箱之间的接合处，预涂有锌层。

成本控制

铝的成本高于钢铁。轻质合金在卡车里少见。仅仅使用铝合金成本高，所以福特整体使用了铝合金和高强度低合金钢。回收是重要的降低成本方法之一，2/3的材料使用量，只有1/3的废料。这1/3废料通过闭环回收系统处理，四种铝板废料被运往四个单独的回收桶。两种是6000系列铝合金，两种是5000系列。前者含有硅和镁元素，铜含量低或高。这些废料根据铜含量分类。5000系列的合金根据镁含量多少分类。在每个冲压装饰模具上，在工厂屋顶上都有一个带旋风的真空系统。 每一批废料都直接倾倒在等待的卡车里。这些卡车是相同的，从工厂交付了金属线圈。特制卡车充分利用;他们永远不会被空荡荡他们将线圈送到迪尔伯恩冲压，并向废料回收供应商。福特不使用第三方回收商。一个月的废料可能会在下个月返回迪尔伯恩，作为新鲜的线圈来供给冲压线。福特的下游储蓄使F-150价格与全钢车辆保持竞争。制造商建议的2016年F-150型零售价比可比雪佛兰Silverado少了700美元。此外，凯利蓝皮书使F-150成为2016年预计的最低成本。

修理车间

对于轻金属结构的批评是基于更大的维修难度的假设。福特通过专家和F150白车身展示维修技术，来帮助经销碰撞中心。经销商在升级车间时候也会收到帮助。铝合金也拓展运用到F-250和F-350超级皮卡的2017年车型上。这些车重都超过8500磅。福特还重新设计高强度低合金钢制底盘，其种类减少350磅。

注：本文基于制造成形技术杂志的汽车特别报道： 制造F-150.原文链接：Fabricating the F-150

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