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本发明属于汽车零部件轻量化生产技术领域，特别涉及一种汽车轻量化不等厚零件制备装置及方法。该装置包括非氧化氛围制备车间、上料供应机构、变厚度辊压机、下料输送线、在线裁剪机、下料缓存和码垛机器人，上料供应机构用于提供铝基板带和纤维网带交替叠置的铝基复合材料原料板，上下最外层为铝基板带；变厚度辊压机用于对铝基复合材料原料板进行再结晶热辊压获得轻量化不等厚板，下料输送线用于轻量化不等厚板的输送，在线裁剪机用于轻量化不等厚板的裁剪，下料缓存用于轻量化不等厚板的缓存，码垛机器人用于轻量化不等厚板的码垛。本发明采用不等厚铝板的热锻压，有效规避长纤维的脆性弱点，产品合格率得到提高，从而提高产品的生产效率。