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滾粗什么意思（“滾粗”這門手藝）

出品｜虎嗅汽車組

作者｜胡洋

題圖 | aluminiuminsider

工業(yè)制造很像職場(chǎng)，“剛”是必需品質(zhì)，但你得在正確的地方“剛”，才可能有好結(jié)果。

就好像人們更關(guān)心華麗的衣著、精致的妝容，這個(gè)時(shí)代的汽車工業(yè)，所謂“智能”與“科技”搶走了太多風(fēng)頭——它們固然重要，但不應(yīng)讓你忽視底層基礎(chǔ)。在多少人眼里，車身就僅僅只是一個(gè)毫無(wú)存在感的鋼鐵框架，最多也就在碰撞測(cè)試中能露幾秒鐘的臉。

雖然聽上去著實(shí)沒(méi)勁，但白車身（body-in-white）確實(shí)是一輛車最為核心的基礎(chǔ)，直接決定著那些眼花繚亂的新技術(shù)能否良好發(fā)揮作用。白車身是指未上漆的車身主體結(jié)構(gòu)，主流材質(zhì)無(wú)非是鋼、鋁、碳纖維等復(fù)合材料。相對(duì)來(lái)講，鋼材成本較低但沉重，鋁材輕巧但昂貴難加工。實(shí)際上，大多數(shù)我們?nèi)粘＝佑|到的家用車，車身都是清一色的全鋼結(jié)構(gòu)（可能輔以少量其他材質(zhì)，本質(zhì)上仍屬全鋼）。

要評(píng)價(jià)一個(gè)車身設(shè)計(jì)制造品質(zhì)如何，有三個(gè)指標(biāo)怎么也繞不開：強(qiáng)度、剛性、重量。

汽車生產(chǎn)中的鋼材，主要的處理方式是鋼板沖壓成型，然后焊接為車身結(jié)構(gòu)。像 A 柱、B 柱、縱梁等關(guān)鍵位置，為了保證強(qiáng)度和剛性，一般會(huì)盡量設(shè)計(jì)為單一部件（由同一塊原材料制成）或盡量減少部件數(shù)（減少連接）。但這也會(huì)帶來(lái)一定的結(jié)構(gòu)冗余，因?yàn)槭紫韧徊考牟煌恢?，所需承受的?yīng)力并不相同。

其次其他客觀要求導(dǎo)致的形狀變化（比如 B 柱要做成上細(xì)下粗），也會(huì)讓部件各個(gè)位置的強(qiáng)度和剛性有所不同。你可以這么理解：把一張紙卷成一個(gè)錐形，尖端的強(qiáng)度一定要大于下方的強(qiáng)度——因?yàn)榧埖暮穸仁墙y(tǒng)一的，尖端形成的截面更小更緊湊，當(dāng)然更“結(jié)實(shí)”。但回到車身部件比如 B 柱上面，我們其實(shí)是希望下方強(qiáng)度更大以抵御撞擊，而上方我們只是需要它更細(xì)一些以改善視野。

傳統(tǒng)的鋼板沖壓部件，如果要滿足下半部分的強(qiáng)度要求，那么上半部分的強(qiáng)度必然是過(guò)剩的；反過(guò)來(lái)如果上半部分恰到好處，下半部分就很難滿足需要。材料過(guò)剩有什么壞處？重阿！如今這個(gè)汽油車被碳排放攆著走、電動(dòng)車拼命減重增續(xù)航的時(shí)代，輕量化正越來(lái)越重要。

于是我們（經(jīng)過(guò)了 n 段鋪墊后）終于來(lái)到了本文的重點(diǎn)，連續(xù)變截面板 TRB（Tailor Rolled Blanks）技術(shù)。

TRB 是一種近年來(lái)新出現(xiàn)的可變截面板技術(shù)，在它之前，汽車生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的是另一種可變截面板：TWB（Tailor Welded Blanks）激光拼焊板。

（B 柱部件使用激光拼焊的減重效果，圖：GONVVAMA）

TWB 的原理是借助激光焊接，將不同厚度甚至不同材質(zhì)的兩種金屬板焊在一起，然后整體沖壓成型為一個(gè)零部件。借助在不同位置使用不同材料，TWB 也可以起到優(yōu)化分配、減輕重量的作用，同時(shí)還能幫生產(chǎn)商減少?gòu)U料率、降低成本。但不同材料、不同厚度面板之間存在焊面，以及兩種面板的厚度突變，使 TWB 面板無(wú)法避免應(yīng)力薄弱點(diǎn)的存在。

（TWB 厚度跳躍性突變，且存在焊面）

而更新銳的 TRB 技術(shù)，其實(shí)原理很簡(jiǎn)單：在傳統(tǒng)鋼板軋制過(guò)程中，實(shí)時(shí)調(diào)整軋輥的間距，得到厚度可連續(xù)變化的變截面鋼板。用粗話講，就是“滾”出來(lái)的厚薄可變鋼板，讓材料可以“按需分配”。

與慣用的 TWB 激光拼焊板相比，TRB 的厚度可以做到連續(xù)的平緩變化，不會(huì)出現(xiàn)拼焊導(dǎo)致的硬度突變，能用最少的材料（重量）獲得零部件所需的機(jī)械性能。所以 TRB 可用于車身關(guān)鍵受力位置，比如縱梁、A 柱等對(duì)整個(gè)車身至關(guān)重要的部件，同時(shí)又能大幅減少這些關(guān)鍵部件重量，從而讓重量-強(qiáng)度最優(yōu)分配。

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