全新电动车平台下车体技术开发研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 22 日 作者简介:罗杰(1987),男,汉族,湖北公安人,本科,工程师,研究方向为汽车车身工程。-136-全新电动车平台下车体技术开发研究 罗 杰 苏州时代新安能源科技有限公司,江苏 苏州 215000 摘要:摘要:本文针对全新电动车平台下车体技术开发问题展开研究,采用案例分析法,以某真实项目为具体实例,简述了车身开发技术要求,深入分析了下车体技术开发要点内容,包括零部件选型、连接工艺以及验证分析,并且总结了实际开发过程中面临的技术难点问题,进一步提出问题解决方法和技术措施,有效保障电动车平台下车体技术开发效果。研究结果表明,通
2、过零部件科学选型,开发关键连接工艺,并开展连接试验、防腐工艺验证等工作,全面保障下车体开发质量。关键词:关键词:下车体;开发技术要求;连接工艺;技术难点 中图分类号:中图分类号:U463 0 引言 经过多年的高速发展,汽车行业逐渐向着节能、环保方向发展,在此背景之下电动车应运而生,并且在汽车行业占有一席之地。随着汽车行业竞争压力的增加,如何提升企业成本把控能力,增强自身创新能力,成为汽车企业脱颖而出的关键。这也使得平台化战略逐渐得到更多重视,相较于传统流水线生产模式,平台化生产不仅能够实现多车型、标准化生产,而且还有助于降低生产成本,实现技术共享,是当前电动车领域发展的主要方向。因此,加强对于
3、电动车平台相关开发技术的研究和探讨具有重要意义。1 项目背景 本文分析研究的项目实例中是基于某汽车平台全面正向开发的首款车型,其基本参数如表 1 所示,定位于A+级城市纯电动SUV市场。面向以28-37岁为主、已经越过了职业之初成长阶段、追求品质生活的高知、高收入的目标人群,此类人群的关注要素是科技智能体验,心理预期为品牌及口碑优良、具有设计感、品质感、舒适便利的车型。表 1 车型基本参数 序号 车型 基本参数 1 长宽高(mm)476419361683 2 轴距(mm)2900 3 驱动类型 两驱/四驱 4 NEDC 续驶里程(km)650/550 5 快充时间 SOC 30%80%(h)0
4、.5/0.6 6 0100km/h 加速(s)9.3/6 7 最高车速(km/h)180 2 车身开发概述 2.1 车身平台架构 项目中的白车身结构根据对标及整车轻量化需求,上车体采用全钢结构,下车体采用全铝结构,并在此基础上实现平台化。车身系统平台架构如图 1 所示。图 1 车身系统平台 2.2 车身开发技术要求 2.2.1 车身平台架构尺寸解析 平台架构尺寸解析如下:(1)白车身系统尺寸参数,需按照 A 级 SUV 车型确定1。(2)依据整车尺寸架构,确定车身平台架构设计开发的 X 向尺寸带、Y向尺寸带、Z 向尺寸带。(3)依据整车性能架构,确定车身平台架构设计的吸能区、碰撞区、受力区、可
5、变形区域、不可变形区域。(4)依据平台架构的通用性,确定车身平台件的借用件区域、修改件区域、新开件区域。(5)依据可维修经济性,在车身平台架构开发过程中,确定平台哪些区域属于维修区,进行螺接匹配设计。2.2.2 重量要求 白车身以及附件的重量要求如下:(1)上下车体、辅料以及开闭件,重量目标为 450kg;(2)附件重量目标为 80kg;合计约为 530kg。项目中车身系统重量中国科技期刊数据库 工业 A-137-状态统计见表 2。表 2 车身系统重量状态情况统计 系统 初步设计重量/kg STS 指标/kg 产品定义目标/kg 减重指标/kg 车身 560 530 530 30 2.2.3
6、材料选型 本文所述项目是一款全新开发的电动车,基于此项目完成平台开发,车身为钢铝混合车身,利用铝合金零部件的特性,提升整车的扭转刚度以及安全特性。整个系统材料选型总体情况如下:上车体系统为钢制结构,关键部件采用超高强钢;下车体系统采用铝制结构,根据性能目标及重量目标要求,后续可以考虑钢铝混合下车体。2.2.4 项目先进技术开发 在该项目开发时期,为确保整车的经济性、安全性、高品质,因此对多项先进技术进行了开发与应用,此处以 SPR(自冲铆接技术)、FDS(高速旋转螺栓连接技术)连接方式的应用为例进行说明2;其中,SPR技术可实现钢铝双向连接,而 FDS 技术则能够实现钢铝单向连接,通过充分掌握
7、这两种先进连接技术的工艺特点,在符合性能要求的同时,基于车身材料性能特点进行连接点数量的进一步优化,从而实现下车身减重降本的预期目标,两种技术连接点数量对比分析详见表 3(仅对比 SPR、FDS 数量)。表 3 SPR、FDS 连接点数量对比 车身型式 上钢下铝 全铝 全铝 全铝 SPR(个)1276 2633 1638 1547 FDS(个)432 72 435 382 3 下车体技术开发研究 3.1 零部件选型设计 结合上述分析,在实际展开零部件选型设计的过程中,需在合适的地方采用合适的材料:在整车碰撞吸能区,采用 6063 挤压型材,进行碰撞吸能;在需要强度的受力区,采用 6082 挤压
8、型材;在前机舱与座舱、座舱与后舱的连接区域采用大压铸件集成设计。6063、6082挤压型材力学性能参数如表 4 所示。表 4 6063、6082 挤压型材力学性能参数 挤压型材 抗拉强度 屈服强度 延伸率 6063 235MPa 210MPa 12%6082 300MPa 250MPa 10%上述所有材料牌号的力学性能,会依据性能仿真参数在国标范围内进行提升,形成 6 系材料(包含 6063、6082)的变形材料牌号;而针对大压铸件,也需要依据性能仿真参数及工艺要求对材料进行特殊定义。平台车身设计应以减轻整车重量为主,以此提升车辆续航。在实际展开下车体设计的过程中,采用多件集成设计,减少零部件
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