新型寶馬X5有著幾乎全新的設計:長度增加了30cm后使其成為七座轎車,豪華的車內裝飾和8缸V型發動機使其成為完全不同于X3系列的另一等級的轎車。盡管與X系列的原車型相比,其外形尺寸增加了許多,但新型X5系列轎車的車架重量僅增加了幾公斤。其主要原因是采用了輕結構設計方案,有目的地使用了不同的材料以及優化了的支撐和隔板設計。
寶馬X5系列轎車在尺寸增加的同時重量卻減輕了8kg,并因此獲得了國際大獎。而重量減輕的主要原因在于:兩個前翼子板采用的是塑料材料制造而成的,該塑料材料是由距寶馬公司美國Spartanburg市生產廠不遠的PO公司(Plastic Omnium)生產的。
制造翼子板的塑料材料簡稱為SMC,是一種用上、下塑料薄膜裹覆著不飽和聚酯樹脂、短切玻璃纖維、填料和其他助劑材料的片材。利用這種材料制造的汽車零部件還有很多,比如主燈、副燈以及車燈清洗裝置等。各種主要材料的成分各占20%~25%。
圖 利用SMC材料制造的寶馬X5系列轎車翼子板
在新型X5轎車關鍵零部件材料供應商的選擇方面,寶馬公司通常看重的是,供應商是否具有產品的自主研發能力。PO公司不僅被選擇為塑料原材料供應商,而且還是連接緊固件的供應商。這樣一來,該公司不僅承擔著所供應零部件的功能質量保證,如主燈質量的保證,而且還承擔著整個部件的集成和模塊的裝配工作。
PO公司總經理、汽車專家Marc Szulewicz先生認為,SMC材料的翼子板價格不是太高。人們應該更加關注產品的整個使用壽命周期的長短,關注一下計劃生產的車輛的總產量。在關注了這些情況之后,我們就會得出這樣的結論:注塑模具生產的塑料零部件比鋼板沖壓模具更加經濟合理。而這一優點只有在人們全面、周密考慮的計劃中才能出現。新型X5轎車外形尺寸的增加在全盤考慮的生產計劃中僅僅是一個部件的修改和變化。
利用SMC材料來降低車輛的重量是大有好處的。另一方面,在X5系列轎車的翼子板設計中,若用鋼板材料制造根本無法實現1:1的模型制造;另外,這種新設計方法也大大地減小了翼子板與主燈之間的間隔。因為主燈不再是安裝在車架構件上,而是與翼子板一起安裝在翼子板支架上。這兩條改進措施使得車輛的外觀設計馬上得到了改進提高,使之成為汽車生產廠家的一個新賣點。
由于對色彩匹配和表面質量有著很高的要求,因此PO公司在翼子板注塑生產車間旁邊新建了一個噴漆生產車間。在噴漆生產線的末端,安裝了組裝前的色彩和表面質量全自動在線檢測儀,對噴漆后的翼子板半成品進行最后的質量檢驗,翼子板的噴漆控制數據根據這臺檢測儀的檢測結果適時地進行調整。
PO公司在寶馬X5轎車翼子板注塑生產線中共投資4000萬歐元,投入的工程技術人員工作了20萬h。原則上講,PO公司已經具備了在其他生產基地生產這種翼子板部件的能力。毫無疑問,其他的生產廠家對于這一技術也充滿了興趣。Szulewicz先生認為,這種翼子板制造新技術不會很快地取代傳統的鋼板翼子板或FEM前-后端模塊組件的生產方式。汽車前端模塊的生產方式將快速增長,在今后的30年內,全球30%的汽車生產廠家都將采用FEM前-后端模塊的生產方式。塑料翼子板模塊的生產方式僅在設計改進和外觀改進時才最有意義。