王濤
1.湖北工業(yè)大學 湖北省武漢市 430068 2.上海軒創(chuàng)汽車科技有限公司 上海市 200000
摘 要:目前燃油車對環(huán)境的破壞越來越嚴重,很多城市把此原因歸為霧霾的主要引發(fā)原因,不管書不是主要原因,說明汽車尾氣污染確實引起了人類的重視,隨著家庭轎車越來越普及,車子尾氣排放每日以噸計的單位釋放在空氣中,印象者人類的健康,電動汽車作為新能源汽車的一種發(fā)展趨勢,日益受到人類的關注,電動汽車
是目前解決環(huán)境污染的一個好辦法。
關鍵詞:輕量化;電動汽車
電動車在最初設計的時候基本上是走低速路線,隨著特斯拉等外國高速電動車的出現,對國內市場造成了很大的沖擊,中速甚至高速電動車已經成了時代發(fā)展的趨勢,即能節(jié)能降耗,減少環(huán)境的破壞,又能速度不輸于傳統(tǒng)燃油車,確實會受到大眾的喜愛。
目前電動車這塊基本上會采取輕量化車身,電池配置這塊會占據很大比重,沒有了發(fā)動機,車身內外板基本上就是單板結構,取消加強板結構。輪胎小輪胎等等減輕重量的方法,為了達到速度提高,鋁鎂合金,甚至碳纖維車身也在大量普吉,鉛酸大吃向鋰電形式的轉變,無不在說明,電動車時代到來了。
下面就來介紹一款電動車,屬于鉛酸低速電動車,車子長度尺寸也就 2.75米,兩排座,可以承載 5人(前排 2人,后排 3人),這是款吉普電動車,前后開發(fā)周期大概一年半時間,從前期概念設計到最后量產。前期市場調研的時候效果圖改了不下五遍,領導也是非常關注外感好看,認為這款車雖然低成本,但是造型這塊要突出獨特的個性,所以整個團隊一直在努力,所以根據造型做了很多次前期造型工程性分析。當然這段時間的分析還不是最忙的時候,所以會有很多閑的時間,同步也找了很多對標車進行基本的前期總布置工作。
首先是底盤的前期選型,前面基本上就是獨立懸架,后面已回拖曳臂,已回板簧,最后選擇了板簧式非獨立懸架,對于車架這塊客戶要求用鋼質型材,因為前期已經有一款他們自己設計開發(fā)的車型用的就是剛型材,矩形結構,也給提供了斷面尺寸,我們就開始大致的型材縱梁結構布置,對標車這塊由于沒有參考,只能找鈑金車身作為縱梁參考,承載式車身這塊由于要改成矩形型材,所以焊接方式只能二保焊連接。上車體這塊就按照正常的車身結構進行分析和設計。前后臉區(qū)域由于可以比較關注,造型改了不下十遍,即使在工藝數據后期也是一直在改。數據造型定義到不知階段階段搞了三個月時間,這個時期的數據基本上就是未未倒角數據作為數據提交給客戶的。工藝階段搞了 2個月時間,這期間本來定義好的時間是一個半月,中間由于方案變更,拖延了半個月,也是沒有辦法,這個階段的下車體數據就是管型材,數據做出來,感覺車子好重,這個階段客戶倒沒有提各種意見,按照既定計劃在走。到 NC階段,又花了 2個月時間,這個時期的數據,基本上附件都布置差不多了,發(fā)揮余地很少,而這個階段,供應商介入也是最多的,各種提交物也開始源源不斷的被提出來。各種法規(guī),各種底盤參數報告,各種總布置報告,車身,內外飾報告,還有 A面報告都源源不斷的提出來。交付給客戶作為預審,因為這確實屬于前期報價文件的定義。這個時候,四大工藝(車身,焊接,涂裝,總裝)供應商不斷過來,作為設計同步工程對接,當然這種型材車架也是爭論最多的,對車架的方案梗概也是在模具反饋后 2個月后開始進行方案的重新更改的。因為客戶自主研發(fā)的車型在現在夾具上焊接時遇到了很多很多的問題,焊接精度差,焊接變形,焊接定位不準,然后就慢慢的提出來說能不能改成傳統(tǒng)縱梁結構。
沒有辦法,只能接受這種挑戰(zhàn),這個時期 NC數據基本上已經完成,從整車開發(fā)流程上講屬于設計 NC第一階段,即使更改,也是小零部件的更改,模具沖壓問題梗等基本更改,型材更改為縱梁結構,確實是需要重新合計工作量和時間的,但是既然客戶提出來了,沒有辦法,只能接受!從改成縱梁方案到最后數據大體方案客戶認可,中間至少花了 3個月時間,這期間也做了大量的縱梁輕量化等減薄方案,客戶目標就是整個車身 200公斤以內,最終做下來的是 199公斤,也算基本上滿意。
在低速電動車設計的整個開發(fā)周期內,內部也出現了各種各樣的分歧,一個是燃油車的設計思路,一個是低速電動車輕量化的思路,這期間也參加了南京新能源車展,也看到了各種各樣的輕量化市場車型。只有想不到,沒有做不到,但是每款車其實是不能復制的,他有他特殊的造型定義和歷史根源。設計必須按照實際情況去分析考量。還是有一定的設計心得的,總結如下:
1-設計前期造型階段:必須明白他的參考樣車是和何種搭接方式,這會關系到后期的工程斷面結構和設計數模結構,有很多情況是參考樣車并不能完全反應設計新車的造型結構需求,這個時候需要找尋各種參考資料進行設計開發(fā),資料越多,考慮問題也就越全面,也就會讓你的造型工程可行性更容易實現,更會考慮到低成本工藝,簡單工藝的實現,不給將來設計造成隱患,給后期生產減少麻煩。
2-布置階段:這個階段是很多設計想法,工程方面斷面實現的初級階段,很多這個階段會做各種各樣的修改,底盤,總布置,電器介入的比較多,車身及內外飾設計會改動最多,內部專業(yè)交流溝通也會很頻繁,因為這個階段就是方案階段,方案就是前期的宏觀概念想法得到工程驗證的階段,斷面只是創(chuàng)藝,雖然很多人說看斷面就可以看到實際階段,其實斷面會有很多真正結構體現不出來的東西,這個就需要實際數據去體現他。
3-工藝階段:這階段是數據要達到倒角狀態(tài),附件基本上布置,底盤、電器基本上也布置完畢,車身及內外飾需要匹配做數據完整性工作,也會存在初版 A面的替換工作,同步工程的前期分析等工作, CAE的初步介入等等,這個階段很多專業(yè)會上馬,必須考慮全面,不然會改動很大。
4-NC階段:這個階段,是數據為工程樣車,試制養(yǎng)車做準備,模具廠家,焊接、涂裝廠家真正定點后的參與階段,會存在工藝問題修改,這個階段會做很多反饋修改,不過總體來說這階段的更改,基本上大家思路都很清晰,包括 CAE更改,強制法規(guī)項更改等等,數據檢查工作,都屬于被動形式的更改,這個階段會補充做很多報告,因為設計公司要考慮項目的整體時間及成本,會安排做此類報告的完備等等。
5-試裝階段:就是裝車問題的整改,這個階段開始伴隨做 2D圖紙,做好同步對接,生產準備部門也開始慢慢介入,設計公司會和制造公司經常去車間現場為設計的真實化,滿足真正的模具件開發(fā),后期的大批量生產做些優(yōu)化工作,這個時期的反饋要迅速,畢竟模具開發(fā)周期整車這塊車身 3個半月,內外飾 2.5-3個月,時間不多了,所以必須快速響應,很多公司會在這個階段讓供應商做方案更改,因為這時候也有很多廠家供應商沒有真正定點,只是把供應商喊來,讓給方案,這也很正常,車子在開模具之前,投入生產線之前,動輒上千萬,上億,很多廠家確實很謹慎,設計本來就是各個方面平衡的結果。好的設計就是最低成本,最簡單工藝,最輕量化,保證高強度車身,達到最優(yōu)質量。
6-設計的部門溝通及對接:汽車整車開發(fā)是一般來講,車身,內外飾,底盤,電器,總布置, CAS,效果圖等都要介入,項目經理作為真?zhèn)€項目的組織者必須用時刻保持清醒來規(guī)避設計風險,但是設計又會存在各種爭議,汽車設計過程中,每個人的經驗定義都不一樣,或者每個人的項目背景都不一樣,同樣一款車,每個人設計出來效果都不一樣,都可以生產制造出來,都屬于成熟結構,但是呢,現場生產條件卻大不同,國有企業(yè),民營企業(yè),合資企業(yè)的開發(fā)思路和流程,或者結構參考都不一樣,為了功能,會放棄成本。為了成本,又會選擇低價設計方案,工程師雖然作為設計的執(zhí)行者,也會有各種各樣的尷尬,每個工程師都有自己的設計情況,項目經理,客戶經理,都會有各種各樣的考慮,所以就會有各種各樣的爭論,妥協(xié)。再修改,反反復復,這就是設計的流程。如果說一個車,沒有爭論,沒有修改,完全按照設計開發(fā)周期去設計,設計也不會有各種各樣的延期,包括供應商這塊也是會各種各樣的變化。很多因素的結果,為了做好一款車,這就是設計的意義。