福特F-150的製造之路

福特皮卡的鋁合金車體的概念始於2015年，但批評家仍不接受這種輕質材料。福特工程師們製造的皮卡車身只有660磅，比全鋼的輕了700磅。燃油效率提高5%-29%，根據車型和發動機的種類。F-150 SuperCrew 和SuperCab 車型被IIHS評為最安全的皮卡，另外美國國家高速公路交通安全局給予碰撞測試5顆星。

衝壓技術

對於F-150全鋁之路，福特全球結構與衝壓的經理Peter Friedman說，衝壓製造車板件而液壓成型製造擠壓件。生產鋁件和鋼件在衝壓和最終組裝是一樣的。除了五條新衝壓線，福特購買了在Dearborn的一家修車廠來設計對比生產效率。500個新的機器手安裝車板，車頂和車門，同時也用於轉移物體和掃描質量檢測。

福特有三條輕卡組裝廠，分別位於Dearborn, Kansas, Louisville，但Dearborn衝壓廠供應所有衝壓件。這個翻新的廠包括一個用於鋁合金的噴塗車間，改造的前處理可以最優化金屬間的粘合力，以及排放低於所有最低標準。

連接技術

流動鑽螺絲是單面連接的最主要的技術。此技術對於連接板材和積壓件很有優勢，由於這是封閉的部分。螺絲被高速旋轉插入，擠壓金屬向前使得接合長度加長而產生熱。有大量的技術用於雙面連接。福特使用福特採用自攻鉚釘和電阻點焊，貨箱的整個底板被點焊到橫樑上。通過接頭在組件之間傳遞負載，福特通過粘合劑粘結增加了接合面積。 弗里德曼指出，「粘合劑是連續的連接，通過增加接頭表面積來捕獲剛度。由於粘合使得我們具有非常有效的結構。「當福特廣告「高強度，軍用級鋁合金」時，它指的是5000和6000級鋁合金。而對於擠壓，它是6082-T6，與布拉德利戰車相同的合金。

無需鑄件的設計

F-150不使用鋁鑄件。雖然曾經福特在獵豹和路虎里使用大量鑄件，但考慮到F-150體積巨大和非承載式結構，我們無需鑄件。F-150的擠壓件包括車頂弓和頭部，這些都是自家生產：先CNC彎曲，在壓力機里預成型，再用封閉模具里高壓液壓成型。

最大的擠壓件之一是A柱頂梁。它作為直管購買，長度超過9英尺。它開始於整流罩的一側，托起A柱，穿過車頂，形成A柱的反面，連接到整流罩的反面。「A柱擠壓從CNC彎曲機開始，進入預成型壓機，然後進行液壓成型和加氫穿孔。」Friedman說。 「熱處理為T6回火，並浸入塗層中以除去天然氧化鋁。該氧化物被替代為耐久性更穩定的塗層。該部分沒有塗漆，但它是機械固定和粘合的。」鋁結構是弗里德曼所說的卡車「三大塊」：前端，駕駛室和貨箱。但卡車搭載的鋼底盤也受到關注。

鋼的減重

先進的高強度低合金鋼，減輕了該框架的重量。這些等級提供與輕質碳鋼相同或更大的強度較少的材料。2014年前是液壓成型，但2015年改為輥筒成型。這是一個更模塊化的方法。我們以六種不同的身體風格製作F-150，配有三個駕駛室和三個箱子。高強度鋼架比其前身節省了60磅。為了防止鋼和鋁之間的電鍍腐蝕，機箱和白車身用兩個獨立的電子塗層隔離。在高度接觸的區域，例如框架和貨箱之間的接合處，預塗有鋅層。

成本控制

鋁的成本高於鋼鐵。輕質合金在卡車裡少見。僅僅使用鋁合金成本高，所以福特整體使用了鋁合金和高強度低合金鋼。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的廢料。這1/3廢料通過閉環回收系統處理，四種鋁板廢料被運往四個單獨的回收桶。兩種是6000系列鋁合金，兩種是5000系列。前者含有硅和鎂元素，銅含量低或高。這些廢料根據銅含量分類。5000系列的合金根據鎂含量多少分類。在每個衝壓裝飾模具上，在工廠屋頂上都有一個帶旋風的真空系統。 每一批廢料都直接傾倒在等待的卡車裡。這些卡車是相同的，從工廠交付了金屬線圈。特製卡車充分利用;他們永遠不會被空蕩蕩他們將線圈送到迪爾伯恩衝壓，並向廢料回收供應商。福特不使用第三方回收商。一個月的廢料可能會在下個月返回迪爾伯恩，作為新鮮的線圈來供給衝壓線。福特的下游儲蓄使F-150價格與全鋼車輛保持競爭。製造商建議的2016年F-150型零售價比可比雪佛蘭Silverado少了700美元。此外，凱利藍皮書使F-150成為2016年預計的最低成本。

修理車間

對於輕金屬結構的批評是基於更大的維修難度的假設。福特通過專家和F150白車身展示維修技術，來幫助經銷碰撞中心。經銷商在升級車間時候也會收到幫助。鋁合金也拓展運用到F-250和F-350超級皮卡的2017年車型上。這些車重都超過8500磅。福特還重新設計高強度低合金鋼製底盤，其種類減少350磅。

註：本文基於製造成形技術雜誌的汽車特別報道： 製造F-150.原文鏈接：Fabricating the F-150

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