汽車底盤的模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)研究與應(yīng)用

楊海濤 岳偉

[摘 要]模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用對(duì)制造行業(yè)有著重要的意義，不僅能幫助產(chǎn)品進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)和發(fā)展，還能通過對(duì)產(chǎn)品架構(gòu)和系統(tǒng)的升級(jí)促進(jìn)產(chǎn)品的更新發(fā)展。近年來，在信息技術(shù)的存進(jìn)和帶動(dòng)下，模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)和理念在汽車行業(yè)的應(yīng)用愈加廣泛，對(duì)汽車行業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

[關(guān)鍵詞]汽車底盤；模塊化；設(shè)計(jì)技術(shù)

中圖分類號(hào)：U463.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）33-0394-01

Research and Application of Modular Design Technology for Automobile chassis

Yang Haitao， Yue Wei

The Great Wall Automotive Co.， Ltd.， Baoding 071000， Hebei

[Abstract]the emergence and application of modular design technology is of great significance to the manufacturing industry， which can not only help the product redesign and development， but also promote the product development through the upgrading of the product architecture and system. With the development of information technology， modular design technology and concept are more and more widely used in automobile industry， which plays an important role in the development of automobile industry.

[Key words]automobile chassis； Modularization； Design Technology

1汽車底盤的模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的意義

首先，減少底盤部件開發(fā)的巨大難度，因?yàn)榈妆P產(chǎn)品的開發(fā)研究是龐大而復(fù)雜的；機(jī)械制造業(yè)的復(fù)雜性歸根到底是底盤產(chǎn)品的復(fù)雜性，由于部件眾多，技術(shù)密集，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模塊化技術(shù)可以通過降低產(chǎn)品的復(fù)雜性進(jìn)而提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件如果不細(xì)分成小的模塊進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，而直接進(jìn)行設(shè)計(jì)，將大大增加其設(shè)計(jì)的難度，設(shè)計(jì)時(shí)間也將增加，協(xié)同開發(fā)難度大，將進(jìn)一步阻礙產(chǎn)品研發(fā)制造。其次，在殘酷的機(jī)械制造業(yè)競爭大環(huán)境下，模塊化技術(shù)的應(yīng)用可以使其保持足夠的競爭力；模塊化設(shè)計(jì)無論通過哪種形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，通用模塊是必不可少的，只需添加或者減少少量專用產(chǎn)品就可以快速形成新的組合產(chǎn)品以供試用，加快了開發(fā)速度，保持了競爭力。最后，縮短汽車底盤零部件產(chǎn)品的研發(fā)制造時(shí)間；模塊化設(shè)計(jì)主要通過產(chǎn)品組合形間；產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)的過程包括訂單設(shè)計(jì)，在進(jìn)行訂單設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇之前已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的不同產(chǎn)品進(jìn)行組合生成新的滿足客戶要求的的產(chǎn)品。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造時(shí)間的長短直接影響著產(chǎn)品上市時(shí)間遲早，通過模塊化設(shè)計(jì)時(shí)間大大減少，產(chǎn)品的競爭力大大增強(qiáng)。

2汽車底盤的模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

2.1模塊化設(shè)計(jì)的一般過程

（1）用戶需求分析；它是用戶需求設(shè)計(jì)的生產(chǎn)依據(jù)和導(dǎo)向，只有滿足市場的產(chǎn)品才能真正給企業(yè)帶來效益；

（2）確定產(chǎn)品的總功能；通過市場調(diào)查和分析得到的底盤產(chǎn)品功能需求相對(duì)于設(shè)計(jì)者而言是定性的、模糊的而非具體的技術(shù)參數(shù)需求，通過質(zhì)量屋轉(zhuǎn)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)模糊的需求到量化的技術(shù)需求的得轉(zhuǎn)化，進(jìn)而確定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；

（3）對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行細(xì)分，由于模塊化設(shè)計(jì)是以功能為基礎(chǔ)的，把總功能劃分為細(xì)小的子功能是其設(shè)計(jì)的重要步驟，總功能由許多細(xì)小的子功能復(fù)合而成，完成底盤產(chǎn)品的總功能，一般來說，整個(gè)產(chǎn)品的總功能很難迅速找到部件與之對(duì)應(yīng)，通常通過把總功能細(xì)分然后通過映射方法找到對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可以確定部件名稱，這樣對(duì)底盤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，就找到了每一子功能相對(duì)應(yīng)的模塊部件；

（4）模塊的劃分；把零部件按照某種規(guī)則或者標(biāo)準(zhǔn)劃分為功能獨(dú)立的子單元的過程即為模塊的劃分。它是產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)的根本，是進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)。模塊的劃分主要包括五方面的內(nèi)容：①視點(diǎn)類型；②相關(guān)度；③零件關(guān)系模型；④聚類準(zhǔn)則；⑤對(duì)模塊進(jìn)行相關(guān)性分析計(jì)算研究；

（5）構(gòu)件模塊數(shù)據(jù)庫；通過模塊化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出來的模塊是具有通用性和平臺(tái)化性質(zhì)的，因此必須要構(gòu)建一個(gè)可以存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)庫進(jìn)而保存模塊的信息，模塊庫中用于儲(chǔ)存新模塊和已有模塊的的數(shù)據(jù)，新的模塊補(bǔ)充到模塊庫中，已有的模塊被提取使用，因此模塊庫是一個(gè)動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)單元。

（6）模塊配置管理；如何從構(gòu)建好的模塊庫中選擇合適的模塊滿足客戶的需求功能是模塊配置管理的核心思想。

2.2汽車底盤功能模塊的設(shè)計(jì)

在對(duì)汽車底盤進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，要將模塊設(shè)計(jì)的獨(dú)立性理念進(jìn)行認(rèn)知和明確，在此基礎(chǔ)上，對(duì)汽車底盤的功能進(jìn)行科學(xué)的分解，并逐步建立底盤功能模塊體系，保證底盤功能的完整性和靈活性。汽車底盤在總體功能的基礎(chǔ)上，可以劃分為動(dòng)力傳動(dòng)、承載、行車控制、備用安置、行駛、拖拉和制動(dòng)幾項(xiàng)功能模塊。其中動(dòng)力傳動(dòng)功能由動(dòng)力源、傳動(dòng)、冷卻、供油、供氣和排氣幾項(xiàng)功能模塊組成；行車控制則是由離合控制、加速控制和變速操縱幾個(gè)模塊組成；同時(shí)行駛模塊可劃分為轉(zhuǎn)向行駛和動(dòng)力行駛兩部分；制動(dòng)分為行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)模塊。

2.3底盤模塊的綜合

模塊的綜合在汽車底盤設(shè)計(jì)應(yīng)用中包含兩個(gè)部分：①模塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的綜合；②對(duì)底盤產(chǎn)品進(jìn)行組合的過程。模塊的綜合是對(duì)模塊化產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量和功能檢驗(yàn)的重要途徑，通過模塊綜合的驗(yàn)證過程能夠?qū)Φ妆P模塊是否符合市場和客戶的需求進(jìn)行檢驗(yàn)，并在不斷的檢驗(yàn)過程中對(duì)模塊進(jìn)行優(yōu)化，最終度模塊的功能性進(jìn)行保證。在進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)應(yīng)用前應(yīng)該對(duì)市場和客戶需求進(jìn)行明確，并對(duì)模塊的功能參數(shù)進(jìn)行明確；在此基礎(chǔ)上，底盤的模塊功能進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)不同的模塊及其功能進(jìn)行分解與設(shè)計(jì)。在對(duì)底盤模塊功能進(jìn)行設(shè)計(jì)完成后，通過模塊化綜合對(duì)底盤功能進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果符合市場和客戶需求時(shí)則模塊設(shè)計(jì)完成；當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果不符合要求時(shí)就需要對(duì)模塊功能進(jìn)行重新的分析和化解，對(duì)功能進(jìn)行完善。

3結(jié)束語

總之，模塊化技術(shù)應(yīng)用于汽車底盤設(shè)計(jì)工作中，能夠?yàn)槠嚨妆P設(shè)計(jì)成本進(jìn)行有效的控制，對(duì)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和效率進(jìn)行有效的提升。通過對(duì)底盤功能的分解和模塊化設(shè)計(jì)，能夠?qū)ζ囆袠I(yè)的發(fā)展進(jìn)行有效的促進(jìn)。

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