底盤懸架結構件重量帶寬平臺化設計探討

易剛 胡偉 陳晶艷

摘 要：合理的底盤懸架結構件重量帶寬平臺化設計，能夠在保證功能的基礎上有效提升汽車平臺化及通用化率，節約成本，提升開發效率。文章簡要概述底盤懸架結構件重量帶寬平臺化設計方法，并通過案例闡述懸架結構件重量帶寬平臺化設計思路和方法，為重量帶寬設計方法在汽車懸架及其他系統結構件設計提供了設計參考和建議。

關鍵詞：懸架結構件;重量帶寬;平臺化設計

中圖分類號：U462.1 ?文獻標識碼：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

平臺開發是滿足市場需求的有效競爭手段[1]。底盤作為汽車的基礎，也是汽車平臺開發的核心，底盤平臺化的好壞直接決定了汽車的基礎競爭力。而懸架結構件的平臺化更是底盤平臺化的重中之重，如何對懸架系統關鍵結構件進行重量帶寬設計，直接影響平臺化實施效果，對產品成本、開發周期等產生重大影響，決定了汽車產品的市場競爭力。

2 底盤懸架結構件重量帶寬平臺化設計流程

下圖1展示了底盤懸架結構件平臺化開發重量帶寬設計一般流程。

3 底盤懸架結構件重量帶寬平臺化設計原則探討

平臺化的目的是為了節約成本、提升效率、提高產品性能，以保障產品具備更好的市場競爭力，平臺化設計應遵循如下幾個原則。

3.1 成本優先原則

成本決定企業的利潤[2]，汽車平臺化設計最根本的目的是節約成本，通用化設計可以減少零部件開發成本、規模化采購可以降低采購成本，而底盤懸架結構件在材質、結構相似的前提條件下與重量帶寬設計息息相關，在測算成本時，需要考慮銷量規模、模具工裝費用，通過設定不同重量帶寬的方案輔以CAE仿真分析、經濟性測算分析等工具進行測算。

3.2 性能優先原則

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

4 底盤懸架結構件重量帶寬平臺化設計方法探討

底盤懸架結構件平臺化是發展趨勢，但是重量帶寬平臺化設計并沒有公開的文獻可供借鑒，隨著國內汽車企業對底盤平臺化開發的日益重視和在部件輕量化方面的投入增加，懸架結構件重量帶寬平臺化設計呈現有如下幾大特點：

4.1 計算機輔助等虛擬分析工具運用手段重要性日益凸顯[4]

針對懸架結構件重量帶寬平臺化設計，在設計初始階段，基于成本及性能優先原則，為取得最優的設計結果，需要基于基礎車型通過CAE仿真手段反復優化以取得最優值，圖3為某企業B平臺后軸節借助CAE仿真手段優化的優化過程。

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

隨著工業的發展，歐美等發達國家的主機廠均建立有較完善的成本分析模型，該模型借助大數據庫，通過銷量預測、工裝費用分攤、產地及工藝流程成本核算等進行成本預測。

下表為某司B平臺底盤懸架系統結構件轉向節的重量帶寬平臺化設計測算結果：

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。

當然針對重量帶寬的設定，并沒有絕對的固定值，與車型規劃、企劃銷量、供應商定點策略、產品設計能力等息息相關，如某外資企業B平臺轉向節重量帶寬可設定在300kg，而某大型國企B平臺轉向節重量帶寬設定在360kg。

5 小結

懸架結構件重量帶寬平臺化設計并沒有統一的標準，需結合企業的實際情況設定，借助CAE虛擬仿真、成本分析模型等手段，對性能、成本等進行均衡評估，最終才能達到最優的重量帶寬平臺化設計。

參考文獻

[1] 劉華，吳珩曉，張亞萍.淺析汽車平臺演進與模塊化戰略[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.汽車底盤模塊化設計中客戶需求層次分析模型研究[J].合肥工藝大學學報，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.