底盘悬架结构件重量带宽平台化设计探讨

易刚 胡伟 陈晶艳

摘 要：合理的底盤悬架结构件重量带宽平台化设计，能够在保证功能的基础上有效提升汽车平台化及通用化率，节约成本，提升开发效率。文章简要概述底盘悬架结构件重量带宽平台化设计方法，并通过案例阐述悬架结构件重量带宽平台化设计思路和方法，为重量带宽设计方法在汽车悬架及其他系统结构件设计提供了设计参考和建议。

关键词：悬架结构件;重量带宽;平台化设计

中图分类号：U462.1  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）19-96-02

Discussion on Platform Design of Weight Bandwidth for Chassis

Suspension structural Parts

Yi Gang， Hu Wei， Chen Jingyan

（Guangzhou Automobile Group Co.， Ltd. Automotive Engineering Research Institute， Guangdong Guangzhou 511434）

Abstract： A reasonable weight bandwidth platform design of the suspension structural parts can effectively improve the platformization and generalization rate， save costs and improve development efficiency. This article briefly summarizes the weight bandwidth platform design method of the suspension structural parts， and explains the design ideas and methods of the weight bandwidth platform design of the suspension structural parts through case implementation， which provides the application of the weight bandwidth design method in suspension and other system structural parts design references and recommendations.

Keywords： Suspension structural parts; Weight bandwidth; Platform design

CLC NO.： U462.1  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）19-96-02

1 前言

平台开发是满足市场需求的有效竞争手段[1]。底盘作为汽车的基础，也是汽车平台开发的核心，底盘平台化的好坏直接决定了汽车的基础竞争力。而悬架结构件的平台化更是底盘平台化的重中之重，如何对悬架系统关键结构件进行重量带宽设计，直接影响平台化实施效果，对产品成本、开发周期等产生重大影响，决定了汽车产品的市场竞争力。

2 底盘悬架结构件重量带宽平台化设计流程

下图1展示了底盘悬架结构件平台化开发重量带宽设计一般流程。

3 底盘悬架结构件重量带宽平台化设计原则探讨

平台化的目的是为了节约成本、提升效率、提高产品性能，以保障产品具备更好的市场竞争力，平台化设计应遵循如下几个原则。

3.1 成本优先原则

成本决定企业的利润[2]，汽车平台化设计最根本的目的是节约成本，通用化设计可以减少零部件开发成本、规模化采购可以降低采购成本，而底盘悬架结构件在材质、结构相似的前提条件下与重量带宽设计息息相关，在测算成本时，需要考虑销量规模、模具工装费用，通过设定不同重量带宽的方案辅以CAE仿真分析、经济性测算分析等工具进行测算。

3.2 性能优先原则

性能是汽车商品性竞争力的核心[3]，悬架结构件不仅起着连接及承载作用，而且影响汽车的操稳、平顺性等基础性能，大部分悬架结构件均是簧下质量，簧下质量越重，越不利于整车操稳、平顺性，重量带宽设定的越大，通用性越好，但过大的簧下质量也会带来性能的降低，所以设计时，我们需要在性能、成本等方面进行综合设定，图2展示了悬架结构件重量带宽、通用性与成本、性能均衡区间的评估模型。

4 底盘悬架结构件重量带宽平台化设计方法探讨

底盘悬架结构件平台化是发展趋势，但是重量带宽平台化设计并没有公开的文献可供借鉴，随着国内汽车企业对底盘平台化开发的日益重视和在部件轻量化方面的投入增加，悬架结构件重量带宽平台化设计呈现有如下几大特点：

4.1 计算机辅助等虚拟分析工具运用手段重要性日益凸显[4]

针对悬架结构件重量带宽平台化设计，在设计初始阶段，基于成本及性能优先原则，为取得最优的设计结果，需要基于基础车型通过CAE仿真手段反复优化以取得最优值，图3为某企业B平台后轴节借助CAE仿真手段优化的优化过程。

4.2 成本模型等体系化分析工具辅助配合重要性日益增加

随着工业的发展，欧美等发达国家的主机厂均建立有较完善的成本分析模型，该模型借助大数据库，通过销量预测、工装费用分摊、产地及工艺流程成本核算等进行成本预测。

下表为某司B平台底盘悬架系统结构件转向节的重量带宽平台化设计测算结果：

从上表可得，三种方案性能相差不大，但方案二成本最低，故最终选择方案二。

当然针对重量带宽的设定，并没有绝对的固定值，与车型规划、企划销量、供应商定点策略、产品设计能力等息息相关，如某外资企业B平台转向节重量带宽可设定在300kg，而某大型国企B平台转向节重量带宽设定在360kg。

5 小结

悬架结构件重量带宽平台化设计并没有统一的标准，需结合企业的实际情况设定，借助CAE虚拟仿真、成本分析模型等手段，对性能、成本等进行均衡评估，最终才能达到最优的重量带宽平台化设计。

参考文献

[1] 刘华，吴珩晓，张亚萍.浅析汽车平台演进与模块化战略[J].上海汽车，2014（12）.

[2] 刘颖洁.平台升级向模块化看齐[J].中国汽车市场，2013（14）.

[3] 张利，张建.汽车底盘模块化设计中客户需求层次分析模型研究[J].合肥工艺大学学报，2005（9）.

[4] Park J H， Kim K J， Lee J W， et al. Light-weight design of automotive suspension link based on design of experiment[J].International Jour -nal of Automotive Technology， 2015， 16（1）：67-71.