摘 要：随着社会的发展，汽车业成为了我国重要的产业，在汽车制造方面取得了重大的成就，但是自主设计开发的能力不足。面对竞争日益激烈的汽车市场，必须提高自己自主设计开发的能力，才能从根本上提高企业的竞争力。本文重点探讨了汽车底盘构件产品的结构设计。
关键词：汽车底盘；结构件产品；开发流程
1设计的输入 随着自主开发不断的提上日程，更强调的是对汽车概念，方案以及结构的要求，和二维的图纸相比，更注重三位的开发。例如对于副车架的性能、物理特征、可维修性、静刚度、动刚度、防撞击性能、强度等各个指标进行植树设计，以保证性能呢个优越、各项指标都在安全范围之内。 静刚度主要是对各个安装支架处的硬点（HardPoint）提出的要求，比如转向机安装支架、控制臂安装支架、稳定杆安装支架等等。每个硬点有X、Y、Z3个方向的要求。 为了实现整个车的舒适性通常采用动刚度和模态来表示。通常情况下，用三分之一倍频程来对动刚度进行评价， 静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量，动刚度则是用结构振动的频率来衡量；如果动作用力变化很慢，即动作用力的频率远小于结构的固有频率时，可以认为动刚度和静刚度基本相同。否则，动作用力的频率远大于结构的固有频率时，结构变形比较小，动刚度则比较大。 噪声是影响汽车驾驶舒适度和行驶安全性的一个重要指标，对汽车本身而言，就是正常使用过程中零件不能发出任何声响，对于汽车的副车架来讲，橡胶衬套处的配合情况是汽车噪音的主要来源。 汽车的物理特性主要包括车型的尺寸、轮廓、材质的轻重和各项性质。在对这些进行设计和参数的输入时，一定要在开始报价的时候就确定下来，由于购买方的不确定性或者卖方的技术问题等造成参数不确定的情况，一定要遵循买卖双方的意愿，双方要进行充分的协商。因为成本价格直接影响着汽车的价格，指标不同价格必然也不相同。 2详细结构设计 设计输入确定了之后，还要注意一些问题，首先要对顾客给出的概念设计进行认真分析。一般用CAE进行有限元分析计算，根据输入要求，计算出刚度、强度等与目标值的差异，对于指标的完成情况，做出具体的分析和总结。对于没完成的指标要采取相关的措施。同时，为了保证以后设计工作的顺利进行，要对零件清单和零件原材料以及相关的工艺进行全面的研究，做好充分的准备工作。之后就要进行设计流程的开始了。设计的第一步就是在上一步结果的基础上，用CAD完成产品的三维结构造型设计，对设计概念进行优化，对设计结果进行估量，原则是不能超出输入中的尺寸和轮廓。这个阶段的主要负责人员是产品工程师和工艺工程师，两者要加强交流，在符合整体工艺和成本设计的基础上，完成整个阶段的结构设计，每一个细小的改动都需要两个工种间进行多次设计循环。 当锁定一种设计状态后，下一步就是再次进行CAE有限元分析计算，看看计算结果与概念设计相比有多少变化，是否有更多的指标合格，如果发现还有指标没能满足，那就必须修改产品设计，重新进行三维造型设计，一直到能够全部满足输入的要求。然而，一般来说整车厂对这一环节要求非常严格，因此，在方案设计的过程中还要加强和工厂的交流，对设计中能够实现但是生产上不能满足的地方进行改进，以便于后期出厂生产的进行。另一方面，设计人员还要加强与客户的沟通，针对客户的合理需要不断的改进设计，认真的根据客户的需要将设计循环认真的走一遍，确保整个设计的质量不会因为更改而出现纰漏，进而影响整个设计的性能发挥。 一般来说，产品设计好后，不能进行随意的变更，因为，如果结构或者其他方面需要变动，由于整车厂在设计输入中已经确定了产品的大致形状。如果确实有需要，一定要经过客户的同意，否则不能进行。因此，一般来说，最终锁定的产品形状和设计输入的形状大体上很相似。 3图纸设计 在汽车工业中的产品开发环节中，Autodesk Inventor并非是当前最富盛名的三维设计软件，设计人员的策略关键在于，不盲目追求高投入，而是找到真正合适自身需求的软件工具。存在于研发环节的各种具体细节问题并非仅靠解决软件平台的问题就能全部得到解决，一些存在于研发策略、研发流程上的差距依旧存在，因此要能在提供设计平台的前提下，提供更为深入的咨询服务，为企业梳理流程，优化配置，更高效地运用先进地数字化软件开发管理工具，提供更具针对性的支持，这样就能更迅速地向世界级企业水平靠拢。确定GD&T的过程一般来说，首先是制造部门确定每个零件可达到的制造精度，而由客户规定总成的GD&T。在这个基础上，由产品工程师进行协调和统一。对于一些特殊工艺，比如后冲孔等，需要特别注意散件状态和总成状态的差异。另外，对于需要匹配的区域，公差设置一定要小心。 现阶段，汽车底盘的设计、制造和检测检验环节正扎起逐渐向着多元化、科技化和信息化的方向发展，以前的以二维方式为主的手段正在逐渐被三维数模代替，以二维的图纸为辅，所以这也就设计人员提出了更高的要求，技术人员要不断的加强相关知识和理论的学习，不断对新技术进行掌握。 4试制和验证 在图纸的设计完成之后，要进行相应的试制和验证。试制分为手工样件（原型样件，Prototype）试制、工装样件试制以及批产试制。Prototype样件试制一般是采用软模或者简易工装来完成。批产试制的主要目的是为了进行PV（ProductValidation产品验证），应该是用正式的工装设备制造的产品，对于一些国产化产品，一般没有Prototype样件试制概念，因为产品设计早就定型了，这时会多出一个OTS（OffToolingSample工装样件）状态，这种状态是在使用新的工装和原材料时用来对是否能制造出符合设计要求的产品进行测试和验证的参数。对于试制工艺，一定要从各阶段的实际情况出发，根据不同的情况编制不同的工艺，充分的结合现实来进行。产品在投入批量生产之前必须经过两轮的验证测试工作，这两轮包括项目阶段的设计验证和产品验证，在不同的验证阶段，验证结果的合理性需要购买方和供货方共同决定协商，但是产品最终的参数设计是由客户决定的，生产设计方需要为客户的决定进行建议和指导。如果客户同意设计的方案，双方就要根据设计方案召开相关的会议，如果有变动需要，确定可行的设计变更方案；另一方面供应商可以开始启动正式工装设备方面的工作。如果仍然需要进行相关的变更，就要对工程方案的路线进行全面的研究，从而实现对问题的解决。对于验证通过的产品，客户除了对工程的认可还要启动相关的审批工作。在所有的程序完成之后，就开始全面实现新产品的生产。新产品的开发工作就到此结束。 参考文献： [1]李佳;;汽车底盘保护措施之装甲与塑封[J];机电信息;2010年33期 [2]姚腾飞;江小白;;简述汽车底盘装甲[J];黑龙江交通科技;2011年08期 [3]李明诚;汽车底盘悬置软垫的维护[J];汽车维修与保养;2003年10期
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