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轻量化车身拓扑优化设计关键技术研究及应用

发布时间: 2024-12-04
截止日期:2025-12-30

价格 双方协商

地区： 安徽省 芜湖市 芜湖经济技术开发区

需求方： 奇瑞***公司

行业领域

新能源及节能技术

需求背景

随着全球能源和环境问题的日益严峻，节能、环保、安全和智能已成为汽车产业发展的新动向。轻量化作为降低能耗、减少排放的有效途径，已成为汽车行业的重要战略方向。在《中国制造2025》中关于汽车发展的整体规划中也强调了“轻量化仍然是重中之重”。轻量化车身设计可以在保证汽车基本使用性能、安全性和成本控制的前提下，显著降低整车质量，从而减少燃油消耗和二氧化碳排放。研究表明，乘用车的整车质量每减少10%，燃油消耗就可降低6%～8%。轻量化不仅有助于缓解能源危机和环境污染的压力，还能提升汽车的市场竞争力。

需解决的主要技术难题

1）铝合金框架车身上下刚度匹配及挤压件截面最优化设计

铝合金框架车身的最大优势在于可根据整车工况进行传力路径与挤压件截面构型的协同设计，从而最大限度地实现高性能与轻量化。S56属于奇瑞新能源研发的新一代硬派越野车型，通过大型压铸件与挤压铝合金结构件连接形成的框架车身，存在上下车身刚度匹配机理不清晰，制造工艺约束未有效释放，挤压件大截面刚度优势未充分挖掘等。

2）面向整车工况的压铸件与挤压件的协同拓扑优化

S56车身主体是采用大型压铸件（2个前压铸件、2个后压铸件），及挤压铝合金（纵梁、A柱、C柱和D柱）等，标准的拓扑优化与制造工艺相分离，基于拓扑优化获取的传力路径与经制造工程化的设计具有较大的偏差，需要多轮的设计、校核、修正等。

期望实现的主要技术目标

  • 1.制造工艺：如热成型冲压制造工艺、液压成型工艺、激光拼焊板等，这些工艺可以提高材料的利用率，降低零件重量，同时保持或提高零件的性能。
  • 2.连接技术：轻量化车身通常采用多种连接技术，如自冲铆接（SPR）、流钻螺钉连接（FDS）等，这些连接技术具有高强度、高可靠性和低成本等优点，有助于实现车身的轻量化。