汽車底盤的模塊化設(shè)計技術(shù)研究與應(yīng)用

劉浩 劉國亮

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場需求不斷地變化，制造業(yè)用戶更加傾向于定制化、個性化、多樣化的需求，逐漸成為重要特色，如何快速的適應(yīng)市場需求是制造業(yè)在激勵的競爭環(huán)境中保持競爭力的有效方法；另一方面，傳統(tǒng)的設(shè)計方法已然無法滿足現(xiàn)在復(fù)雜多變的市場需求，企業(yè)迫切需要找到一種高效可行的設(shè)計方法來滿足其多變的客戶需求，模塊化設(shè)計方法的研究與應(yīng)用對制造業(yè)企業(yè)有著深遠(yuǎn)的影響，本文主要探討了汽車底盤的模塊化設(shè)計技術(shù)。

關(guān)鍵詞：汽車底盤；模塊化設(shè)計；技術(shù)

模塊化設(shè)計技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用對制造行業(yè)有著重要的意義，既能幫助產(chǎn)品進(jìn)行重新的設(shè)計和發(fā)展，還能通過對產(chǎn)品架構(gòu)和系統(tǒng)的升級促進(jìn)產(chǎn)品的更新發(fā)展。近年來，在信息技術(shù)的促進(jìn)和帶動下，模塊化設(shè)計技術(shù)和理念在汽車行業(yè)的應(yīng)用愈加廣泛，對汽車行業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

1.汽車底盤模塊化設(shè)計技術(shù)研究與應(yīng)用的重要性

在科技生產(chǎn)力不斷提升的今天，汽車設(shè)計生產(chǎn)行業(yè)需要不斷地加大對設(shè)計生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，才能夠使生產(chǎn)技術(shù)適應(yīng)不斷提升的客戶需求和市場環(huán)境，實現(xiàn)長效的發(fā)展，對汽車底盤模塊化設(shè)計技術(shù)進(jìn)行研究和有效的應(yīng)用對整個汽車行業(yè)都有著積極的意義 [1]。

1.1降低底盤部件開發(fā)的難度

底盤設(shè)計與開發(fā)是規(guī)模巨大的工程，由于底盤產(chǎn)品的在結(jié)構(gòu)上上復(fù)雜性、在部件上的繁多性以及在技術(shù)上的密集性特點，使得底盤設(shè)計開發(fā)工作的難度很大。利用模塊化設(shè)計技術(shù)進(jìn)行底盤開發(fā)能夠講底盤設(shè)計劃分為細(xì)小的不同模塊，對設(shè)計研究的難度進(jìn)行分解，進(jìn)而對設(shè)計難度進(jìn)行有效的降低，促進(jìn)底盤產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計。同時節(jié)省了底盤部件設(shè)計所花費(fèi)的時間，使底盤設(shè)計開發(fā)工作的效率得到提升。

1.2降低成本并提高質(zhì)量，助力汽車行業(yè)的發(fā)展

模塊化設(shè)計技術(shù)能夠通過減少設(shè)計時間、簡化設(shè)計生產(chǎn)數(shù)目和流程的方式，使汽車底盤設(shè)計生產(chǎn)的成本得到有效的降低，同時對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行保證，能夠使汽車生產(chǎn)制造行業(yè)在市場的發(fā)展和沖擊下保持長效的競爭力。

1.3有利于底盤部件產(chǎn)品的故障檢查和維修工作

在模塊化設(shè)計應(yīng)用的前提下，當(dāng)汽車底盤出現(xiàn)問題時，通過模塊的拆卸對問題進(jìn)行及時檢查和研究，迅速發(fā)現(xiàn)故障點，并通過對故障模塊的維修對汽車故障進(jìn)行解決。在此基礎(chǔ)上，汽車底盤故障檢查和維修的工作效率和質(zhì)量得到了大力的提升。

2. 汽車底盤模塊化設(shè)計技術(shù)研究與應(yīng)用

2.1汽車底盤的結(jié)構(gòu)和主要功能

功能是產(chǎn)品的主要屬性，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也是基于功能作用。汽車底盤作為連接車體和路面的關(guān)鍵系統(tǒng)，是路面與車體的重要傳遞路勁和承載系統(tǒng)，同時還要實現(xiàn)行駛、制動、轉(zhuǎn)向等車輛控制功能，通過底盤各系統(tǒng)的功能構(gòu)建和性能匹配，車輛才能按照駕駛者的意圖得到精準(zhǔn)控制。汽車底盤上裝置的零部件可以按照功能不同大致分為四個部分組成，即：行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和車輛制動系統(tǒng)。四個系統(tǒng)既各司其職，又緊密配合工作，完成設(shè)計者想要達(dá)到的最終目的。

2.2 汽車底盤功能模塊化分析劃分

對汽車底盤的功能及作用分析完成后，要對其進(jìn)行模塊化設(shè)計研究的前提是保證產(chǎn)品能發(fā)揮其獨立的功能，鑒于此基礎(chǔ)理論，將底盤功能合理的劃分，再逐級劃分成下級子部件模塊，同時應(yīng)充分考慮物流包裝、生產(chǎn)制造，在功能劃分的基礎(chǔ)上結(jié)合結(jié)構(gòu)劃分，完善汽車底盤模塊化系統(tǒng)的構(gòu)建，同時確保整個底盤產(chǎn)品的性能完整和關(guān)聯(lián)模塊的配合性。按照底盤的四大系統(tǒng)，先第一級分為動力傳動、行車控制、行駛系統(tǒng)、行車制動四個主要模塊和次要的承載、備用、拖拽功能模塊。再將四大主要模塊按第二級規(guī)劃出其應(yīng)包含的內(nèi)容，例如：動力傳動模塊由動力源、傳動裝置、冷卻、供油、供氣和排氣組合而成；行車控制包含離合、變速（含倒車）等控制功能；行駛系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向控制和動力裝置組成；制動系統(tǒng)包含行車制動和駐車制動兩大功能。第三級劃分就是各個二級小模塊上的子功能的分配和組合。當(dāng)然，這只是基礎(chǔ)的劃分，也可以根據(jù)訂單需要，對其進(jìn)行新的組合或者添加新的功能模塊，適應(yīng)性得以體現(xiàn)，例如：在制動系統(tǒng)中添加機(jī)械駐車模塊或電子感應(yīng)模塊，或者在行駛系統(tǒng)中應(yīng)用更高級的 CDC 等懸架控制系統(tǒng)等。

2.3汽車底盤功能模塊接口的標(biāo)準(zhǔn)化

車型定位不同的汽車，其底盤系統(tǒng)的差異化設(shè)定也是重要體現(xiàn)，通過不同性能定義的模塊進(jìn)行組合，能保證差異化模塊間可以實現(xiàn)快速組合和互換，其模塊組成的重要部分模塊接口進(jìn)行規(guī)范化的統(tǒng)一是十分必要的。汽車企業(yè)在各系統(tǒng)部件的設(shè)計研發(fā)過程中，對典型功能的模塊產(chǎn)品及零件的設(shè)計經(jīng)驗都有一定積累，形成有各自特點的設(shè)計知識工程庫，在技術(shù)規(guī)劃及產(chǎn)品型譜完善的情況下，工程師們可以通過整合優(yōu)選最佳的結(jié)構(gòu)類型和尺寸參數(shù)，設(shè)計出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的典型的模塊接口，這不僅體現(xiàn)了模塊化產(chǎn)品中共享相同成熟的工程技術(shù)方案的具體措施，也能使企業(yè)開發(fā)的產(chǎn)品具有自己設(shè)計特點。

2.4汽車底盤功能模塊的市場綜合

汽車底盤模塊體系建立完成后，對各個模塊進(jìn)行設(shè)計，需要考慮到后期加工和安裝完成后，整個底盤產(chǎn)品的功能齊全，于是在設(shè)計階段，要對模塊系統(tǒng)功能進(jìn)行綜合；另外，各個模塊的組配，要十分嚴(yán)謹(jǐn)可靠。在完成整個底盤產(chǎn)品成品之前，還需要對各個模塊進(jìn)行質(zhì)量檢查、功能完整性試驗，其中一個方法就是在綜合過程中進(jìn)行檢驗，這樣可以清晰地了解該模塊在市場中能否有較高的適應(yīng)性，并且在綜合過程中，發(fā)現(xiàn)問題并校對，改善模塊的功能，找準(zhǔn)該模塊的正確優(yōu)化方案。同時，綜合過程中，企業(yè)通過對市場訂單的分析調(diào)查，能夠?qū)崟r了解行業(yè)需求和發(fā)展方向，及時反饋，對產(chǎn)品設(shè)計和技術(shù)加以改良，使得企業(yè)在發(fā)展中，依靠模塊化設(shè)計技術(shù)，在每一次重大變革中，都能夠運(yùn)籌帷幄，最終每次都能很快設(shè)計出最能適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品。

結(jié)束語

綜上所述，模塊化技術(shù)應(yīng)用于汽車底盤設(shè)計工作中，能夠為汽車底盤設(shè)計成本進(jìn)行有效的控制，對設(shè)計工作的質(zhì)量和效率進(jìn)行有效的提升。通過對底盤功能的分解和模塊化設(shè)計，能夠?qū)ζ囆袠I(yè)的發(fā)展進(jìn)行有效的促進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]許亞軍，王核心.汽車底盤課程項目化教學(xué)實訓(xùn)環(huán)境研究[J].裝備制造技術(shù)，2016，20（12）：243-244.

[2]陳旭，蘭孟飛，劉慶等.汽車底盤模塊劃分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型的建立【J】.重慶理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，（10）：19-23.（未找到相關(guān)引用內(nèi)容）