汽车车身开发中的零部件开发体系建立

三点水

汽车车身开发是汽车设计过程中一个重要环节.对于车身,钣金零件是构成整个车身的基体,无论是正向进行车身开发的过程,还是工程服务中设计方案的确定,完整的零件设计流程对于方案的优劣具有重要的作用.

对于零件设计开发而言,系统、完整的零部件开发体系建立涉及到性能、工艺、材料、试验和CAE等方面的内容,涵盖可能的影响的诸多细节要素.

针对车身零件设计,最关键的是零件功能的实现，比如零件要求满足强度、刚度、碰撞、疲劳性及满足汽车生命周期等方面的要求。
首先，是零件结构设计，好的结构设计也要注重很多方面的考虑，不仅仅涉及本身零件结构设计，也要确定相应材料选择，还要采用相应CAE手段进行结构功能性分析，以确认结构设计满足功能要求。
其次，要考虑零件的可制造性，一般为冲压性，同时需采用相应成形CAE进行冲压性能仿真，以初步确认冲压无问题，同时焊装性也要能够满足焊装工艺的要求，设计的零件不应存在焊装定位不可靠问题。此外，针对具体的零点特点，如果为安装件，还需考虑安装性能方面的要求。例如安装要满足工具空间，人工操作方便性方面的要求。
最终的零件设计制造完成，一般也要根据实际工况要求进行试验验证，有必要也要进行功能性、强化及耐腐蚀性等试验，才能最终完成零部件的开发。

上述过程实际上只是一个设计满足使用要求的一个基本保证过程。从另一个层面，从优化设计的角度，同时也需要考虑减重、成本和周期的最小化。这就需要将多目标优化的思想实时过程的引入到零件设计开发体系中去。
从零部件开发的各个环节看，每一过程都要有完备可靠的经验、设计技术手段、标准、要求和目标来保证设计过程的顺畅和可靠性。这就要求结构设计的数据库建立，专家知识的及时介入，相应法规标准研究和指导，方案目标的确认，专业软件应用指导，试验验证确认。
车身工程本身虽然不是一个高科技工作内容，但是它涉及到了许多领域的知识和应用，也需要相当深入的理论知识的支持。这就需要一个系统化的过程来实施整个车身工程的工作开展进行。车身工程的内容以图的形式可以简单直观的表示出其涵盖的内容和涉及的领域，如图1。
仅从车身工程的角度涉及范围如图所示，此外还需要同其他部门反复协调安装布置的问题。车身同几乎所有的部门系统都发生联系，要考虑对其他部门零部件产生的影响。

车身设计

冲压

焊装

涂装

总装

CAE

材料

人机工程

试验

图1
建立如下图2的零件方案确认流程,整个过程涉及到所有相关内容的同步考虑,以满足结构功能为目的,兼顾其他工艺的可行性,采用CAE和试验等手段,进行零件开发,方案确认.
优选初步方案


提出目标


知识库信息


专家意见


冲压


焊装


总装


设计方案


功能（强度，刚度,疲劳性…


方案确认


试验




图2

[ 本帖最后由 三点水 于 30-7-2008 14:38 编辑 ]