車身下體平臺化研究

摘要：開發平臺的重要指標有通用化率、成本和周期，需要盡最大可能實現零部件共享，從而平攤開發成本和周期，將部件進行模塊化設計，有利于平臺拓展規劃。每個生產廠家需結合自己的生產基地和產品定位來形成獨一無二的“模塊化車身平臺構架”。為此，對車身下體平臺化展開了深入研究。

關鍵詞：下車體模塊；平臺化；產品群

中圖分類號：U463 收稿日期：2023-02-10

1前言

本文的車身下體平臺是指使用相似的底盤和下車體的平臺化。要實現不同車型的開發及生產制造，需同時滿足平臺車型之間的零件沿用和車型衍生需求，比如通過對車身下體進行分塊，在大部分零件通用的基礎上只需要通過分塊之間的接頭變更，就可以實現軸距、前后懸、坐姿的調整，從而實現平臺車型的衍生，這樣既可以降低開發成本，也可以縮短開發周期。

2車身下體平臺化開發思路

車身下體平臺化開發思路為：a.需結合自身生產基地的特點，并汲取其他平臺的優勢，做適合自己的車身平臺化；b.在平臺規劃中關注新技術和工藝的應用，比如鋼鋁混合車身、一體壓鑄成形等的應用趨勢，形成面向未來的車身平臺化及模塊化技術；c.依托標準化的設計流程和開發驗證模式，做可靠的平臺化技術。

3設計原則

a.下車體平臺化按照最大公約數原則進行設計，內容涵蓋布置及設計尺寸最大化及性能需求最大化，考慮系列動力總成布置，多種輪胎選擇，合理布置前／后縱梁以滿足尺寸及性能需求，還需考慮車身輕量化要求，通過料厚、加強板的增減可有效控制較小尺寸車型的重量。

b.模塊組合應以大型通用件為基礎，尤其考慮鑄鋁件的通用性，基于總布置策略，以車身邊界條件和接口定義為前提，實現多車型的車身共享架構。

c.平臺架構應能實現車內寬度變化、前后門比例變化（B柱位置）、軸距變化、前后懸長度變化。

d.下車體結構X向調整拓展策略（圖1）。

①前懸尺寸：鋁型材前縱梁和前防撞粱吸能盒長度可調；②前輪心與BOF點距離：固定；③BOF點與前地板后邊線距離：固定；④軸距變化：通過后地板前延伸板可調實現；⑤后輪心與后防撞梁安裝面：鋁型材或等截面鈑金后縱梁后段可調。

e.下車體結構y向拓展策略（圖1）。

①前縱梁跨度：固定，優先采用輪輞偏距及擺臂長度調整；②后輪距跨度：固定，優先采用輪輞偏距及后轉向節y向尺寸調整；③車內寬（左右門檻內板立面距離）：固定，車身寬度原則上通過調整門檻外板、門板寬度實現，必要時通過門檻內板y向寬度調整。

4模塊平臺化開發關鍵設計特征

下車體模塊主要包括前機艙總成、前地板總成、后地板總成，作為平臺變量模塊，控制平臺性能需求。

4.1前機艙總成平臺化開發

前機艙平臺化設計主要需要考慮不同車型動力總成、底盤、動力附件等輸入，結合統一的機艙布置及人機布置要求進行平臺化設計（圖2）。平臺化零件：前縱梁總成；適應性零件：前圍總成，造型相關零件：A柱下內板、空氣室。

a.前縱梁單側截面尺寸、長度及兩縱梁跨度、前縱梁前段及后段的高度差。

①要求懸架的安裝點統一，縱粱前段和后段高度差一致，有利于前縱梁、前縱梁后段的平臺通用化設計，為滿足前輪罩的通用化，減震器安裝點需盡量保持一致；②縱梁跨度需要根據固定的多款動力總成的位置進行確認，要求平臺化車型保持一致；③縱粱外板需要根據平臺許可的最大輪胎的包絡進行設計，避免后續車型開發大輪胎時出現干涉問題；④前懸改變，如果是鋁型材縱梁，其長度可以進行適應性調整；⑤燃油車和混動車型設計有前縱粱后延伸段，純電動汽車受電池布置影響無前縱梁后延伸段。

b.前圍尺寸及三踏安裝布置。

①同一小范圍內人機調整（z向、y向），三踏板的安裝位置可以保持不變，此處需要踏板和轉向管柱進行適應性調整；②同一CCB模塊，空調的安裝，可以最大限度保證前圍右側區域保持不變，必要時對安裝孔進行預留；③動力總成的固化，根據拉線的走向進行平臺化設計，車身按照幾種拉線的走向，進行沖孔差異化設計。

4.2前地板總成平臺化開發

如圖3所示，前地板總成平臺化設計主要考慮座椅、電池、排氣等動力系統的配接，以及人機、軸距、車寬變化，其中B柱下內板為造型相關件：

a.前地板X向按照短軸距設計且前后接口保持不變，門檻內板等截面設計，有利于軸距的衍生擴展。

b.車寬變化優先調整門檻外板和門內板跨度實現，左右、門檻內板內側面間距固定，必要時通過調整門檻內板寬度實現。

c.采用雙橫梁結構，橫梁Z向高度按照最低坐姿座椅安裝點設計，通過增加座椅支架實現高低坐姿變化。

d.純電動汽車無中通道隆起，座椅橫粱推薦左右貫通。

4.3后地板總成平臺化開發

如圖4所示，后地板總成平臺化設計主要需要考慮懸架形式、輪胎型號、油箱及后座椅等配接，還要考慮軸距、后懸的變化，后地板面板分前、中、后三部分，有利于后續車型衍生。

a.為實現后縱粱的平臺化設計，要求不同的懸架配置與車身的接口統一，必要時通過支架進行區分設計。

b.后縱粱、后輪罩Y向按照最大輪胎包絡避讓預留。

c.后地板前延伸板、門檻內板后段隨軸距調整。

d.中地板按照低坐姿設計，高坐姿通過座椅自身調整。

e.分段式后縱梁，后地板后段可按不同后懸調整。

5工藝生產共線結構設計原則

a.工藝生產共線結構設計應考慮平臺車型最大限度實現工廠的生產線主定位統一，差異化較大的位置通過局部改造生產線或車身增加支架來實現。

b.同一基地的車型要求焊接順序相同。

6結語

平臺開發需要考慮該平臺下所有車型的規劃需要，力爭零件通用化與車型獨特性之間的平衡，零件的通用化是部件模塊化的基礎，而通過差異化的接口可以實現不同的車型衍生。