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整车的平台化开发

2014-03-13

北京汽车 2014年3期
关键词:钣金整车车身

杨 波

(江淮汽车股份有限公司 技术中心,安徽 合肥 230022)

0 引 言

SUV、MPV 6大设计平台,其中A0平台车型如图1所示。

目前随着汽车行业竞争的加剧,世界各大汽车公司都在降低公司各方面的成本以提高公司在全球的竞争力;同时,汽车产品品质、外观、用途多样性以及售价等方面的要求日益严格,产品生命周期越来越短。为了实现汽车的大批量生产,同时更快地推出新产品,汽车设计的平台化越来越受到重视。平台化理念带给车企更少的开发制造成本、更高的效率以及产品的多样性;带给消费者更多的车辆选择及低廉售价的同时,保证了车辆品质。

1 平台化设计

汽车平台,简单说就是在开发过程中用差不多的底盘和车身结构,可以同时承载不同车型的开发及生产制造,产生出外形、功能都不尽相同的产品。平台的确定可以让汽车开发厂商根据不同的需求,选择不同的外形及不同排量的发动机,不同的电气、电子系统。平台的设计,决定了一辆车的整体性能及功能。

目前市场上“平台化设计”运用得最好的公司是德国大众公司开发的一系列车型。大众公司开发的车型从平台划分为A0、A、B、D、

大众A0平台车型具体外形尺寸见表1。

2 平台开发思路的具体应用

整车平台化设计,需要考虑整车的加长轴距、不同整车高、宽、左右舵等车型。为了实现设计目标,在整车开发初期就考虑了各车型的零部件通用化设计,实现整车零部件的最大通用化。

2.1 整车轴距变化平台化设计

表1 大众A0平台各车型尺寸参数mm

整车轴距的变化,直接导致整车车身的变化。为了实现生产制造的最大通用化,考虑修改车身局部结构,前、后悬架不变,实现轴距平台化设计,如图2,浅色部分是需要根据轴距变化调整的钣金件,其他件不需变化。在焊接完成后就实现了整车轴距的变化。对于有车架的整车,车架也需要同时变动,如图3,在设计变动车架时,尽量保证前、后悬架结构不变化,同时主要大的零部件的安装结构不变动,车架纵梁变动后,只需调整后传动轴的长度、排气管的长度,即可实现轴距变化的平台化设计。

2.2 整车宽度变化平台化设计

整车宽度在保证设计要求的前提下,宽度变化如图4所示,通过调整局部车身钣金,可实现整车宽度的变化。图5为某一车型的钣金具体变化。

2.3 整车高度变化平台化设计

整车的高度变化可以通过调整悬架的高度实现,通过调整摆臂、减震器安装位置,螺旋簧的高度及半轴的长度,实现整车高度的变化。图 6为某一车型高度变化的示意图。

整车主要外形尺寸变化的平台化设计确定后,还需涉及到具体布置的平台化设计。

2.4 匹配不同发动机的平台化

为了车型匹配不同发动机时,整车零部件实现最大通用化,首先需保证整车前发动机舱的布置达到最大通用化。在设计时,充分考虑匹配相关发动机的可能性,在保证前发动机舱零部件如蓄电池、空滤器、真空助力器、柴油滤清器、线束电器盒、真空筒外形尺寸不变的前提下,位置也不变,这样就保证了整车前发动机舱的车身钣金的最大通用化。具体布置如图7所示。

2.5 整车布置左、右舵的平台化

2.5.1 前围板的平台化设计

在考虑左、右舵零部件布置时,主要考虑发动机前围板左、右舵的通用性,如图 8所示,使前围板首序模能达到通用。也考虑其他零部件的通用化。

在左舵车型开发的过程中同时考虑右舵车型的开发,使整车前围板型面一样,型面的具体结构需考虑转向管柱、仪表线束、发动机线束、真空助力泵的安装型面。在开发右舵车型时,只需在左舵车型前围板增加或减少冲孔数量。具体左、右舵情况见图9、图10

2.5.2 前发动机舱车身钣金的平台化设计

在确定右舵前围板的平台化后,同时需考虑前发动机舱左、右舵零部件的布置。在右舵布置过程中,发动机与左舵完全共用,位置不变;中冷器、冷凝器、水箱与左舵布置位置及零部件完全一样;空滤器与左舵完全共用,位置不变;ABS控制器与左舵共用,位置不变,管路略作调整;蓄电池和继电器盒与左舵完全共用,位置不变;真空助力泵共用左舵数据,位置根据右舵车具体情况进行Y向平移。在具体零部件位置及大小确定后,前发动机舱钣金就可以设计,具体如图11、图12所示。

2.5.3 车身内部钣金的平台化设计

车身内部钣金的平台化设计主要考虑左、右舵零部件布置的平台化涉及到内饰变化,车身内部零部件的布置直接涉及到座椅、仪表板、选换挡变速操纵座、仪表管梁、空调等零部件的布置。在确定车身内部钣金结构时,主要需要考虑整车的左、右舵、内部造型变化,以确定其平台化设计。内部造型的变化由于风格的不确定性,平台化设计时不考虑。主要考虑左、右舵车型的平台化。下面以某车型的左、右舵设计说明平台化设计。

1)座椅及变速操纵座的布置

前排座椅安装孔位对称,后排座椅通用,这样能保证车身底板的最大通用化。在开发右舵车型时,可以与左舵车型底板共用型面,只需增加冲孔工序。如图13所示。

2)仪表台管梁平台化设计

在满足造型的前提下,尽量使仪表台管梁能实现左、右舵通用,若无法实现也要实现右舵车型的仪表台管梁相对于左舵车型的管梁,零部件变更最少。图14、图15为某车型的左、右舵仪表管梁对比,可以看出,左、右舵的管梁件中主要圆管件可以实现通用,只需在制造焊接过程中对称焊接即可。圆管件上的支架也可以达到最大的通用化,只是焊接位置不一样而已,需要变更的零部件为管梁支持钣金件。

3 结 论

平台化的最终目的就是产品在满足客户需求的前提下,缩短开发周期,同时降低设计成本。平台化的设计需要整车在开发初期规划时花费大量的人力、物力去研究、讨论。平台化车型建立后将为企业带来巨大的经济效益。文中论述了平台化设计过程中需要考虑的几个方面,还有更多的具体零部件的设计也涉及到零部件的平台化,需要在后期具体设计过程中加以考虑。

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