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復合汽車車身結構成本效益的集成和分布設計
制造工藝的大幅改進使得碳纖維復合材料可廣泛應用于汽車工業。金屬復合材料最大的優勢之一是能夠用于大型復雜集成幾何圖形結構產品的生產。通過減少裝配工具的數量和實現裝配流程的最小化,使這種集成結構成為更有成本效益的解決方案。調查研究了產品結構的復雜性和生產規模在選擇集成和分布設計時對制造業的影響,這項研究基于碳纖維復合材料制造業一個概念性的成本模型(用于表示結構大小和復雜性之間的基本趨勢和關系)。研究結果表明,整體設計解決方案不一定是最符合成本效益的選擇。相反,基于零件大小和復雜性的分布設計可使材料和裝配工具總成本實現最小化。
研究結果顯示,在大型復合材料制造企業中,材料的選用很大程度上決定了生產成本,更重要的是,減少廢料的設計方案優于集成的設計方案。如通過降低產品結構復雜性和減少產生的廢料,則對于較大的復合結構進行分布設計是有益的,但對于低結構復雜度的產品應該采用集成設計生產。概念方法顯示,當廢料和復雜性之間的關聯性很強時,結構的分布設計會改進制造工藝。
刊名:European Conference on Composite Materials(英)
刊期:2014年第16期
作者:P. M?rtensson et al
編譯:張榮林