汽車下車身平臺化設計方法研究

湯湧，王叢，麻桂艷

（華晨汽車工程研究院白車身工程室，遼寧 沈陽 110141）

前言

平臺化的結構概念不僅可以滿足頻繁的車型變換需求，而且可以降低開發及生產成本，保證車型的競爭力[1]。研究一種平臺化的下車身結構設計方法，可滿足平臺車型變化造型、軸距、后懸及配置的需求。該平臺化的設計方法已經應用于我公司某平臺的三款SUV車型。

下車身結構示意圖如圖1所示，將分別針對上述變化闡述平臺化設計方法。

1　造型變化

1.1　流水槽總成

將流水槽總成拆分為流水槽、風擋橫梁上板和風擋橫梁下板。流水槽全系通用，風擋橫梁上、下板隨玻璃造型全系開發。流水槽總成斷面說明圖見圖2。

1.2　A柱內板總成

將A柱內板總成拆分為A柱上內板和A柱下內板兩個零件，A柱上內板與造型相關，通過新開發A柱上內板匹配不同的造型。A柱下內板平臺通用。上、下內板分縫設計時盡量靠近Z向下方，這樣對前門止口不會有過多約束；又要將線束過孔設計在一個零件上，這樣能保證膠堵的密封性能。A柱內板總成示意圖見圖3。

圖2　流水槽總成結構示意圖

圖3　A柱內板總成結構示意圖

2　軸距變化

2.1　前地板總成

圖4　前地板總成

將前地板總成后端設計為長度可變結構，通過此處結構實現軸距的變化。我公司某平臺車型存在三種軸距，差值分別為 100mm和 170mm。在前地板總成后端分縫處前移100mm和170mm設計分縫，保證每次分縫的斷面相同，即可采用開口拉延的形式使用最大零件的模具，不同的料片尺寸實現同模具生產三款軸距車型的零件。前地板總成說明圖見圖4。使用這種設計方法可以保證前地板總成上五個零件：左右前地板、中通道、左右前地板下縱梁同模具生產不同車型零件。

2.2　門檻內板總成

將門檻內板總成在后門止口右下角圓角前端 145mm處分縫，設計為門檻前段與門檻后段。門檻前段設計為平臺通用，門檻后段為適應不同造型的后門止口走勢全新開發。平臺通用的門檻前段X長度為1374mm。門檻內板總成示意圖見圖5。

圖5　門檻內板總成結構示意圖

3　后懸變化

3.1　后地板總成

將后地板總成拆分為后地板及后地板左右補板。通過后地板前端的伸長和縮短實現后懸的變化，因保證輪罩的位置不變，通過后地板補板后端長度的變化實現后懸的變化。后地板總成上的零件同樣采用相同的模具生產不同的零件。后地板總成結構示意圖見圖6。

圖6　后地板總成結構示意圖

3.2　后縱梁總成

圖7　后縱梁總成結構示意圖

將后縱梁總成拆分為后縱梁前段及后縱梁后段，后縱梁前段為平臺通用件，通過全新開發后縱梁后段實現后懸長度的變化。后縱梁前段考慮布置下三個定位孔的空間，后縱梁后段的長度設計時考慮最短車型可以布置下后拖車鉤的結構。后縱梁總成結構說明圖見圖7。

4　配置變化

4.1　懸置安裝點

變速器懸置安裝點：通過在相同零件上同時將兩款變速器安裝點同時設計出的形式實現配置的變化。不同配置的變速器懸置安裝點X向間距為41mm。

發動機懸置安裝點：通過X向移動懸置安裝支架的形式實現配置變化。不同配置的變速器懸置安裝點 X向間距為20mm。

結構示意圖如圖8所示。

圖8　懸置安裝點結構示意圖

4.2　二排座椅安裝點

在中地板前橫梁上同時設計座椅前安裝點，通過沖頭切換的形式匹配不同的二排座椅位置，在中地板上設計不同的支架實現二排座椅的后安裝點。在該平臺中，二排座椅X向的位置差為40mm。

圖9　二排座椅安裝點結構示意圖

5　結論

通過平臺化結構的設計方法可以實現同平臺車型不同造型、不同軸距、不同后懸及不同配置車型的生產。該種設計方法使下車身的通用化率最高可達 99%以上[2]。同時，平臺化的設計方法可縮短開發周期，降低開發成本，增加車型上市的速度，提高車型市場競爭水平[3]。

[1] 黃金陵.汽車車身設計.北京:機械工業出版社,2007.

[2] 林程.汽車車身結構與設計.北京:機械工業出版社,2016.

[3] 朱茂濤.汽車車身現代設計.北京:國防工業出版社.2017.