汽車底盤的模塊化設(shè)計技術(shù)研究與應(yīng)用

楊海濤 岳偉

[摘 要]模塊化設(shè)計技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用對制造行業(yè)有著重要的意義，不僅能幫助產(chǎn)品進行重新的設(shè)計和發(fā)展，還能通過對產(chǎn)品架構(gòu)和系統(tǒng)的升級促進產(chǎn)品的更新發(fā)展。近年來，在信息技術(shù)的存進和帶動下，模塊化設(shè)計技術(shù)和理念在汽車行業(yè)的應(yīng)用愈加廣泛，對汽車行業(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)計技術(shù)

中圖分類號：U463.1 文獻標識碼：A 文章編號：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，因為底盤產(chǎn)品的開發(fā)研究是龐大而復(fù)雜的；機械制造業(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)雜性進而提高產(chǎn)品的設(shè)計效率，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件如果不細分成小的模塊進行模塊化設(shè)計，而直接進行設(shè)計，將大大增加其設(shè)計的難度，設(shè)計時間也將增加，協(xié)同開發(fā)難度大，將進一步阻礙產(chǎn)品研發(fā)制造。其次，在殘酷的機械制造業(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)計無論通過哪種形式進行設(shè)計，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)制造時間；模塊化設(shè)計主要通過產(chǎn)品組合形間；產(chǎn)品模塊化設(shè)計的過程包括訂單設(shè)計，在進行訂單設(shè)計時，可以選擇之前已經(jīng)設(shè)計完成的不同產(chǎn)品進行組合生成新的滿足客戶要求的的產(chǎn)品。產(chǎn)品的設(shè)計制造時間的長短直接影響著產(chǎn)品上市時間遲早，通過模塊化設(shè)計時間大大減少，產(chǎn)品的競爭力大大增強。

2汽車底盤的模塊化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

2.1模塊化設(shè)計的一般過程

（1）用戶需求分析；它是用戶需求設(shè)計的生產(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)品功能需求相對于設(shè)計者而言是定性的、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)可以實現(xiàn)模糊的需求到量化的技術(shù)需求的得轉(zhuǎn)化，進而確定產(chǎn)品的設(shè)計要點；

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

（4）模塊的劃分；把零部件按照某種規(guī)則或者標準劃分為功能獨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)計的根本，是進行模塊化設(shè)計的核心環(huán)節(jié)。模塊的劃分主要包括五方面的內(nèi)容：①視點類型；②相關(guān)度；③零件關(guān)系模型；④聚類準則；⑤對模塊進行相關(guān)性分析計算研究；

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

（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

在對汽車底盤進行模塊化設(shè)計時，要將模塊設(shè)計的獨立性理念進行認知和明確，在此基礎(chǔ)上，對汽車底盤的功能進行科學(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，可以劃分為動力傳動、承載、行車控制、備用安置、行駛、拖拉和制動幾項功能模塊。其中動力傳動功能由動力源、傳動、冷卻、供油、供氣和排氣幾項功能模塊組成；行車控制則是由離合控制、加速控制和變速操縱幾個模塊組成；同時行駛模塊可劃分為轉(zhuǎn)向行駛和動力行駛兩部分；制動分為行車制動和駐車制動模塊。

2.3底盤模塊的綜合

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

3結(jié)束語

總之，模塊化技術(shù)應(yīng)用于汽車底盤設(shè)計工作中，能夠為汽車底盤設(shè)計成本進行有效的控制，對設(shè)計工作的質(zhì)量和效率進行有效的提升。通過對底盤功能的分解和模塊化設(shè)計，能夠?qū)ζ囆袠I(yè)的發(fā)展進行有效的促進。

參考文獻

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