汽车底盘悬架关键部件轻量化设计

汽车底盘悬架关键部件轻量化设计

赵建

安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心 安徽合肥 230601

摘要：工业化发展推动了制造技术水平的不断提升，同时也改变了人们的生活。汽车行业充分利用现代技术，在发展上实现了突破，使工业技术与设计方法更为融合，有效的保障了汽车性能的提升，不断地满足人们对汽车全新要求。汽车底盘悬架结构能够保障汽车功能的有效展现，也能够反映出燃油量。为了能够进一步凸显汽车的功能，有效降低耗油量，汽车制造企业需要重点关注汽车底盘悬架关键部件轻量化设计，以轻量化为设计理念，注重汽车性能发挥的同时，提升经济效果，增加汽车的操纵协调感，使汽车制造水平不断地提高。本文对汽车底盘悬架关键部件轻量化设计进行分析。

关键词：汽车；底盘悬架；关键部件；轻量化设计

由汽车行业的发展进行分析，节能减排成为汽车未来发展的主要趋势，特别是随着燃油的逐年增长，对于环境、经济等都会产生直接的影响，汽车制造企业也更加注重降低油耗的设计，而汽车底盘悬架关键部件轻量化更加符合汽车功能的展现，在减轻零部件重量的基础上，有效的控制耗油量。

1汽车底盘悬架的功能

底盘悬架是汽车的重要组成，能够对汽车进行承载，起到传递负荷的作用，能够有效地完成对行驶中的车辆进行调节。底盘悬架系统将作为对车辆进行的承受支撑，将驱动力等传递到车架，将行驶中的车辆产生的震动、冲击等进行吸收，与轮胎在相互作用下进行车辆行驶的平衡，充分保障汽车行驶的舒适性，极大的增强安全性，构建和维持车体和车轮的动态化关系，保障汽车能够正常行驶。

2汽车底盘悬架关键部件轻量化概述

2.1轻量化材料的应用

汽车底盘悬架关键部件轻量化设计当中，需要采用更为新型的轻量化材料，这样既能够保障汽车稳定行驶，同时也能够减轻底盘悬架的重量。随着汽车制造水平的提升，具有高轻度的钢材、铝合金等都在底盘悬架构建当中得到了广泛的应用，实现了汽车底盘悬架关键部件轻量化发展，例如在进行副车架、控制臂当中应用合金铝材料或者是高强度钢材，就能够降低汽车的重量，通常由65公斤降到45公斤，在减轻重量的同时也能够满足汽车底盘悬架的质量要求，充分发挥出汽车的性能。

2.2轻量化结构的设计

需要对汽车底盘悬架关键部件结构进行优化，这样才能够实现汽车底盘悬架关键部件轻量化发展，充分控制汽车制造成本，这会对汽车未来发展产生重要影响。随着科学技术水平的不断提升，计算机仿真技术在汽车制造当中得到了广泛应用，实现了汽车结构的优化，根据设计标准对形状和尺寸等进行改善，促进了汽车制造业的技术提升。例如在汽车轻量化结构设计当中，底盘后悬架扭力梁主要应用CAE优化技术，更好地完成了底盘密度分布，调整了底盘管梁厚度，经过对设计方案的对比，能够在重量上降低8%。

2.3轻量化工艺的创新应用

汽车底盘悬架关键部件轻量化设计当中，零件制造工艺要实现创新，提升汽车零件使用的稳定性，根据轻量化设计需求开展制造材料的生产。在工艺创新中，通常采用铝合金材料进行汽车底盘悬架的制造，根据承载效果和零件结合情况对形状上进行选择，这样才能够提升零件质量。

3汽车底盘悬架关键部件轻量化设计方法

3.1底盘悬架设计创新

设计水平的提升才能够实现汽车产业持续发展，保障汽车制造水平更高，在汽车底盘悬架关键部件轻量化发展当中需要对底盘悬架设计尽心搞创新，完善底盘悬架技术，例如可以使用橡胶、空气悬架，利用复合材料进行悬架的制作，这样能够在保障底盘悬架荷载标准，并且降低底盘悬架的重量，使制造成本不断地下降。

3.2轻量化等应力设计

需要有效的降低底盘悬架的重量，最为常见的方式就是等应力设计，对底盘悬架使用的材料进行合理化分布，根据结构要求开展优化，零部件位置、结构要约束，转向节、控制臂等突出设计效果。例如转向节通常采用铸铝材料，与CAE结构进行结合应用，保障了等应力设计作用的发挥，使零部件承受的应力影响更为均衡。

3.3轻量化等边界设计

汽车底盘悬架关键部件轻量化设计当中等边界设计是重要内容，能够降低关键部分的承受的重量，依据零部件材料，在力学特性的展现上进行制造工艺的分析，等边界条件下汽车底盘悬架关键部件结构更为合理，等边界设计对于汽车底盘悬架的发展具有重要作用。例如，在进行底盘控制臂的设计当中，通常采用高强度钢材料进行底盘控制臂的减重，依据不同车型当中控制臂实际情况进行对比，这样能够获得等边界设计，有效的实现了减重需求，控制了汽车生产成本。

3.4轻量化集成化设计

集成化设计能够针对汽车底盘悬架实际情况进行细分，做好不同设计环节的分工，使所有零部件的兼容性得到提升，在传统细化设计当中，汽车零部件的兼容性较差，支架部分界限分明，例如前纵梁、转向系统支架等在空间分布上紧凑，但是应用集成化设计能够更好地发挥轻量化设计理念，对不同支架进行零件的优化，集成为一个系统的零件，这样能够降低零件的使用数量，并且控制零件重量，推动了汽车底盘悬架关键部件轻量化发展。零部件开发的过程当中要始终贯彻轻量化原则，将整个产品开发融入到不同研发周期当中，根本上保障零部件的安全性，展现出基础功能，做好成本的调控，汽车产品开发优化需要建立明确的悬架系统，这样才能够依据轻量化标准调整悬架系统与其他零部件之间的均衡关系，使单体目标能够向不同方向进行优化，提升整体性能。汽车底盘悬架在生产成本上要进行调整，同时也要考虑到实用性，对汽车底盘悬架关键部件轻量化设计方案进行综合评估，使企业的市场影响力能够提升。

结论

为了能够实现汽车产业的可持续性发展，保障汽车能够节能减排，不断地降低汽车油耗，汽车制造企业需要注重汽车底盘悬架关键部件轻量化设计工作，优化和创新汽车底盘悬架关键部件轻量化设计，采用轻量化零部件，做好产品设计的覆盖工作，通过验证对开发流程进行整改，保障在工艺技术、成本投入以及材料使用上找到均衡点进行目标集的构建，这样才能够实现汽车底盘悬架关键部件轻量化发展，满足设计目标的需求，这也为今后汽车行业的发展指明了方向。

参考文献

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