楊立紅 保定長安客車制造有限公司

專用車產(chǎn)品輕量化設(shè)計(jì)研究

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隨著汽車需求量不斷提高，能源、公害和安全已經(jīng)成為汽車工業(yè)面臨的問題，能源問題最突出問題就是如何實(shí)現(xiàn)汽車輕量化發(fā)展，提高燃油經(jīng)濟(jì)性以及提高節(jié)能環(huán)保，受到能源和環(huán)境保護(hù)壓力，世界汽車工業(yè)很早就開始輕量化研究節(jié)能手段，同時(shí)汽車輕量化水平已經(jīng)成為汽車工業(yè)發(fā)展最重要研究課題。輕量化技術(shù)不論是對(duì)于傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)，還是對(duì)于轎車輕量化設(shè)計(jì)都成為設(shè)計(jì)需要考慮因素，最關(guān)鍵問題就是提高對(duì)于輸出功率、降低噪聲、提升操控性和可靠性，汽車做好減少廢棄排放。

專用車 產(chǎn)品 輕量化 設(shè)計(jì) 研究

1 專用車生產(chǎn)輕量化設(shè)計(jì)必要性

第一，專用車研制、生產(chǎn)和應(yīng)用不僅要實(shí)現(xiàn)門對(duì)門專業(yè)化運(yùn)輸，還受到社會(huì)廣泛重視，需要大幅度提高運(yùn)輸效率和降低運(yùn)輸成本，擴(kuò)大車輛應(yīng)用領(lǐng)域管理。有效提高車輛運(yùn)輸效率，減少勞動(dòng)能源消耗和降低作業(yè)成本，減少運(yùn)輸貨物損失，提高運(yùn)輸安全，發(fā)展專用車需要不斷擴(kuò)大汽車生產(chǎn)應(yīng)用，專用車帶動(dòng)了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益。

第二，目前我國專用車生產(chǎn)發(fā)展速度相對(duì)比較快，專用汽車占據(jù)市場份額可以分為幾個(gè)部分，普通自卸車市場、專用車市場和半掛車市場等，專用車具體有運(yùn)輸專用車、工程專用車和市政府專用車三個(gè)大類型。國內(nèi)市場各個(gè)主要生產(chǎn)廠家也存在激烈價(jià)格競爭，降低企業(yè)盈利，在設(shè)計(jì)中要提高制造實(shí)施輕量化設(shè)計(jì)模式。

2 專用車生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)具體措施

第一，專用車從生產(chǎn)研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造等方面技術(shù)水平受到一定限制，需要對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好合理保守管理，提高對(duì)于專用車設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在輕量化設(shè)計(jì)中還要及時(shí)緩解能源緊張壓力、節(jié)能降耗和減少環(huán)境污染，提高專用車經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。提高對(duì)于CAD和CAM等計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)合理運(yùn)用，提高對(duì)于汽車的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)、實(shí)體造型、車神三維設(shè)計(jì)、汽車零部件加工和整個(gè)車型振動(dòng)分析等各個(gè)環(huán)節(jié)，提高汽車工業(yè)多個(gè)品種、多個(gè)質(zhì)量和周期有利保證。

第二，專用車輕量化手段管理結(jié)構(gòu)部分要做好設(shè)計(jì)精簡和整體化，做好輕量化設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)總體地盤相對(duì)空間布置，使用新材料進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，采用專用高強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)鋼板，滿足專用車強(qiáng)度和剛度，對(duì)于各個(gè)構(gòu)件的形狀、配置和板材厚度分析，還要從總體上分析零部件工程管理。同時(shí)利用三維造型設(shè)計(jì)、數(shù)控加工技術(shù)和連接結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析做好對(duì)于汽車安全性和穩(wěn)定性水平，還要對(duì)于人員操作做好合理判斷和保護(hù)，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)行滿足各種功能零件要求。

第三，液壓機(jī)工作原理主要利用液體壓力傳遞能力完成對(duì)于各種壓力加工，液壓機(jī)運(yùn)動(dòng)方式也相對(duì)比較簡單、單動(dòng)和雙洞，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于零件一次成型，提高鋼板最高的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還可以及時(shí)改善產(chǎn)品受力條件，減輕人工成本，適用于所有的壓力加工。對(duì)于新型符合材料運(yùn)用要結(jié)合金屬和非金屬集中在鋁合金、鎂合金和鈦合金，非金屬類新型符合材料主要有陶瓷、塑料和玻璃等材料，城市化進(jìn)程發(fā)展，人均GDP不斷提高，人們環(huán)保意識(shí)也不斷提高，需要結(jié)合不斷推動(dòng)對(duì)于鋁合金罐式專用車市場需求量，合理使用各種符合材料保證專用車達(dá)到最佳水平的輕量化管理。

第四，對(duì)于專用車產(chǎn)品輕量化設(shè)計(jì)中要保證安全性前提，進(jìn)行合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，輕量化材料要滿足感度前提，減輕專用汽車重量，通過結(jié)構(gòu)安全性保證減輕汽車重量，同時(shí)設(shè)計(jì)中要負(fù)荷美學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，從而提高專用車經(jīng)濟(jì)效益。在新結(jié)構(gòu)加工工藝中造成成本過高問題，要及時(shí)改裝系統(tǒng)工藝，降低加工風(fēng)險(xiǎn)，還要做好良好氣動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理做好外形空氣力學(xué)性能，降低汽車空氣阻力，提高汽車高度運(yùn)行穩(wěn)定性。采用強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法要對(duì)于汽車采用副車架專用裝備承載體和大梁相互連接方式，及時(shí)連接構(gòu)建輕量化設(shè)計(jì)，采用強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法提高對(duì)于副車架輕量化設(shè)計(jì)，還要好對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼設(shè)計(jì)，按照連接截面強(qiáng)度條件實(shí)現(xiàn)良好加工，提高對(duì)于抗震點(diǎn)設(shè)計(jì)，滿足連接弱構(gòu)件。設(shè)計(jì)中還要避免連接承載力結(jié)構(gòu)整體性連接，強(qiáng)度連接設(shè)計(jì)方法就是提高承載力和構(gòu)件承載力之間對(duì)等性，保證構(gòu)件連續(xù)性，避免構(gòu)建承載力超載，采用輕量化設(shè)計(jì)原則，提高對(duì)于專用車產(chǎn)品合理設(shè)計(jì)。

第五，專用車的輕量化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜系統(tǒng)工程，需要可靠性的技術(shù)設(shè)計(jì)，最常見設(shè)計(jì)指標(biāo)主要提高設(shè)計(jì)中的可靠度、可用度和系統(tǒng)有效度，可靠度是一個(gè)系統(tǒng)工作，可用度是系統(tǒng)在需要時(shí)候進(jìn)行正常工作，系統(tǒng)有效度要不斷提高工作總能力，主要涵蓋可靠度從而提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式。專用汽車的專用設(shè)備可靠度如果不是很高，可靠度就會(huì)消耗資源成本，需要運(yùn)用可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)提高設(shè)計(jì)可靠度，同時(shí)還要提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠性，最終實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)目的。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，專用汽車工業(yè)市場越來越成熟，需要提高對(duì)于專用車輕量化設(shè)計(jì)科學(xué)技術(shù)水平，提高汽車設(shè)計(jì)創(chuàng)新型，提高汽車美學(xué)環(huán)保設(shè)計(jì)，高效的提高交通工具，面對(duì)激烈的聲場競爭要提高汽車企業(yè)發(fā)展良好影響。

綜上所述，專用車企業(yè)化發(fā)展需要積極拓展專用車新產(chǎn)品類型，通過不斷研發(fā)實(shí)現(xiàn)對(duì)于產(chǎn)品專業(yè)化、智能化和高檔化發(fā)展。隨著國家對(duì)于節(jié)能減排技術(shù)要求在很多行業(yè)都開始施行各種標(biāo)準(zhǔn)，防止出現(xiàn)環(huán)境污染問題，需要運(yùn)用新型材料、高強(qiáng)度材料和鎂鋁合金等輕量化材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)于專用汽車產(chǎn)品普及，對(duì)于專用車生產(chǎn)制造過程中，要提高行業(yè)研發(fā)和制造能力，針對(duì)國內(nèi)和國外環(huán)境提高對(duì)于專用車市場管理，努力提高價(jià)格方面劣勢，產(chǎn)品附加值從而贏得市場，樹立專用車良好信譽(yù)和品牌意識(shí)，建立中國制造市場口碑。

[1]王建建,劉效磊.新能源專用車市場發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢判斷，第2頁，[J]，專用汽車.2016(03)

[2]王建建,管宇.新能源專用車市場發(fā)展態(tài)勢分析，第3頁，[J].專用汽車.2015(04)

楊立紅（1964—），男，本科，工程師。主要研究方向：專用車產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。