底盤懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)探討

易剛 胡偉 陳晶艷

摘 要：合理的底盤懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)，能夠在保證功能的基礎(chǔ)上有效提升汽車平臺化及通用化率，節(jié)約成本，提升開發(fā)效率。文章簡要概述底盤懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)方法，并通過案例闡述懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)思路和方法，為重量帶寬設(shè)計(jì)方法在汽車懸架及其他系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)參考和建議。

關(guān)鍵詞：懸架結(jié)構(gòu)件;重量帶寬;平臺化設(shè)計(jì)

中圖分類號：U462.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）19-96-02

Discussion on Platform Design of Weight Bandwidth for Chassis

Suspension structural Parts

Yi Gang， Hu Wei， Chen Jingyan

（Guangzhou Automobile Group Co.， Ltd. Automotive Engineering Research Institute， Guangdong Guangzhou 511434）

Abstract： A reasonable weight bandwidth platform design of the suspension structural parts can effectively improve the platformization and generalization rate， save costs and improve development efficiency. This article briefly summarizes the weight bandwidth platform design method of the suspension structural parts， and explains the design ideas and methods of the weight bandwidth platform design of the suspension structural parts through case implementation， which provides the application of the weight bandwidth design method in suspension and other system structural parts design references and recommendations.

Keywords： Suspension structural parts; Weight bandwidth; Platform design

CLC NO.： U462.1 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）19-96-02

1 前言

平臺開發(fā)是滿足市場需求的有效競爭手段[1]。底盤作為汽車的基礎(chǔ)，也是汽車平臺開發(fā)的核心，底盤平臺化的好壞直接決定了汽車的基礎(chǔ)競爭力。而懸架結(jié)構(gòu)件的平臺化更是底盤平臺化的重中之重，如何對懸架系統(tǒng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件進(jìn)行重量帶寬設(shè)計(jì)，直接影響平臺化實(shí)施效果，對產(chǎn)品成本、開發(fā)周期等產(chǎn)生重大影響，決定了汽車產(chǎn)品的市場競爭力。

2 底盤懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)流程

下圖1展示了底盤懸架結(jié)構(gòu)件平臺化開發(fā)重量帶寬設(shè)計(jì)一般流程。

3 底盤懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)原則探討

平臺化的目的是為了節(jié)約成本、提升效率、提高產(chǎn)品性能，以保障產(chǎn)品具備更好的市場競爭力，平臺化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下幾個(gè)原則。

3.1 成本優(yōu)先原則

成本決定企業(yè)的利潤[2]，汽車平臺化設(shè)計(jì)最根本的目的是節(jié)約成本，通用化設(shè)計(jì)可以減少零部件開發(fā)成本、規(guī)?；少徔梢越档筒少彸杀?，而底盤懸架結(jié)構(gòu)件在材質(zhì)、結(jié)構(gòu)相似的前提條件下與重量帶寬設(shè)計(jì)息息相關(guān)，在測算成本時(shí)，需要考慮銷量規(guī)模、模具工裝費(fèi)用，通過設(shè)定不同重量帶寬的方案輔以CAE仿真分析、經(jīng)濟(jì)性測算分析等工具進(jìn)行測算。

3.2 性能優(yōu)先原則

性能是汽車商品性競爭力的核心[3]，懸架結(jié)構(gòu)件不僅起著連接及承載作用，而且影響汽車的操穩(wěn)、平順性等基礎(chǔ)性能，大部分懸架結(jié)構(gòu)件均是簧下質(zhì)量，簧下質(zhì)量越重，越不利于整車操穩(wěn)、平順性，重量帶寬設(shè)定的越大，通用性越好，但過大的簧下質(zhì)量也會帶來性能的降低，所以設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要在性能、成本等方面進(jìn)行綜合設(shè)定，圖2展示了懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬、通用性與成本、性能均衡區(qū)間的評估模型。

4 底盤懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)方法探討

底盤懸架結(jié)構(gòu)件平臺化是發(fā)展趨勢，但是重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)并沒有公開的文獻(xiàn)可供借鑒，隨著國內(nèi)汽車企業(yè)對底盤平臺化開發(fā)的日益重視和在部件輕量化方面的投入增加，懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)呈現(xiàn)有如下幾大特點(diǎn)：

4.1 計(jì)算機(jī)輔助等虛擬分析工具運(yùn)用手段重要性日益凸顯[4]

針對懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)初始階段，基于成本及性能優(yōu)先原則，為取得最優(yōu)的設(shè)計(jì)結(jié)果，需要基于基礎(chǔ)車型通過CAE仿真手段反復(fù)優(yōu)化以取得最優(yōu)值，圖3為某企業(yè)B平臺后軸節(jié)借助CAE仿真手段優(yōu)化的優(yōu)化過程。

4.2 成本模型等體系化分析工具輔助配合重要性日益增加

隨著工業(yè)的發(fā)展，歐美等發(fā)達(dá)國家的主機(jī)廠均建立有較完善的成本分析模型，該模型借助大數(shù)據(jù)庫，通過銷量預(yù)測、工裝費(fèi)用分?jǐn)偂a(chǎn)地及工藝流程成本核算等進(jìn)行成本預(yù)測。

下表為某司B平臺底盤懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)向節(jié)的重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)測算結(jié)果：

從上表可得，三種方案性能相差不大，但方案二成本最低，故最終選擇方案二。

當(dāng)然針對重量帶寬的設(shè)定，并沒有絕對的固定值，與車型規(guī)劃、企劃銷量、供應(yīng)商定點(diǎn)策略、產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力等息息相關(guān)，如某外資企業(yè)B平臺轉(zhuǎn)向節(jié)重量帶寬可設(shè)定在300kg，而某大型國企B平臺轉(zhuǎn)向節(jié)重量帶寬設(shè)定在360kg。

5 小結(jié)

懸架結(jié)構(gòu)件重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，需結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況設(shè)定，借助CAE虛擬仿真、成本分析模型等手段，對性能、成本等進(jìn)行均衡評估，最終才能達(dá)到最優(yōu)的重量帶寬平臺化設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉華，吳珩曉，張亞萍.淺析汽車平臺演進(jìn)與模塊化戰(zhàn)略[J].上海汽車，2014（12）.

[2] 劉穎潔.平臺升級向模塊化看齊[J].中國汽車市場，2013（14）.

[3] 張利，張建.汽車底盤模塊化設(shè)計(jì)中客戶需求層次分析模型研究[J].合肥工藝大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（9）.

[4] Park J H， Kim K J， Lee J W， et al. Light-weight design of automotive suspension link based on design of experiment[J].International Jour -nal of Automotive Technology， 2015， 16（1）：67-71.