一体化压铸结构件优化设计及验证-输出.pdf

1、一体化压铸结构件优化设计及验证汇报人：王泽忠2024年 5月30日0101 技术目标及技术路线0202 结构优化设计0303 仿真验证0404 样件试制及连接验证0505 实物试验验证21 技术目标及技术路线 一体压铸前舱结构设计与试制验证 1、开展“一体化前舱+钢制前地板+钢制后地板”结构方案设计 2、推进“一体化前舱+钢制前地板+钢制后地板”实物方案试制 3、开展连接工艺研究，建立SPR&FDS连接工艺卡片 4、开展一体化压铸零件、白车身的试验方法研究与试验验证 技术目标：轻量化：轻量化10%集成化：前舱集成 60个 本体取样材料指标：抗拉强度250MPa，屈服强度130MPa，伸长率8%

2、性能指标：车身刚度：弯曲刚度22000N/mm；扭转刚度24130N.m/deg（+5%）NVH：TB模态：弯曲模态30Hz，扭转模态30Hz；动/面刚度：不低于基础车，弯曲模态 44Hz；扭转模态 40Hz 强度耐久：同基础车 碰撞：满足CNCAP2024 5星，满足白车身子系统试验，满足15/30km/h中速维修经济性试验 课题目标31 技术目标及技术路线 技术路线基于现有平台完成一体化机舱结构设计，形成一体化压铸车身结构设计方法及性能开发技术，形成可落地技术能力，为量产车型积累经验。竞品研究SFE及SEC-AD白车身建模典型截面研究性能仿真迭代验证一体化结构设计方法1轻量化2传力路径3碰

3、撞吸能4刚度前置设计和总结结构仿真工艺仿真基于竞品对比研究，确定一体化车体结构区域结合策略，环境件连接方式和主体结构细节设计思路通过SFE及SEC-AD构建参数化白车身，进行车身综合性能及轻量化的优化设计总结一体化压铸车体结构设计方法及应用策略和一体化压铸车身的平台模块化策略及性能设计技术性能仿真迭代验证，进行设计结构改善及连接方式优化，性能达成初步现有车型为载体，结合环境件边界条件，进行车身前机舱一体化结构及连接设计1刚度2NVH3疲劳4碰撞4 一体化压铸前舱设计设计准则前机舱耐撞性正碰传力路径各传力路径设计思路维修性设计一体化铸造车身应对策略2 一体化压铸件优化设计5 一体化压铸前舱设计设

4、计方案主体框架设计纵向载荷传递主要依靠纵梁及前端连接件，横向载荷通过前围下部，向上载荷通过前轮罩传递设计方案集成左后前纵梁、左右前轮罩、前围横梁、左右减震塔、前地板前端；前纵梁和减震塔设计成“C”型型腔；腔体与前围交错布置加强筋2 一体化压铸件优化设计6 一体化压铸前舱设计轻量化设计变料厚设计：根据功能局部结构采用变料厚设计前减震器、羊角、托架安装点结构增加料厚（5-8mm），以满足结构强度要求一般区域（如搭接边&加强筋）根据敏感性仿真减小料厚（3-5mm）梁系开口加筋设计，面板镂空设计部分板面板镂空敏感性分析及拓扑优化 碰撞仿真性能摸底2 一体化压铸件优化设计7 一体化压铸前舱设计连接设计

5、与前地板通过SPR+结构胶实现Z向连接 与A柱里板通过SPR结构胶实现Y向连接与前围上挡板和翼子板里板通过SPR实现X向和Y向连接 与前纵梁分段通过螺栓实现Y向Z向连接区域连接方式连接点数量连接点间距（mm）涂胶长度（mm）SPR+结构胶3340602177区域连接方式连接点数量连接点间距（mm）涂胶长度（mm）SPR+结构胶193550789区域连接方式连接点数量连接点间距（mm）涂胶长度（mm）SPR+结构胶3240701629SPR+结构胶635188区域连接方式连接点数量连接点间距（mm）涂胶长度（mm）螺栓连接1135/2 一体化压铸件优化设计8 一体化压铸前舱、后地板设计结构设计设

6、计方案第3轮结构设计前舱70个零件合一，轻量化17%后地板65个零件合3，轻量化10%一体化压铸第3版数据相对第2版数据有较大改善一体化压铸第3版数据相较钢制件JE数据，扭转刚度降低，主要是基于钢制件，匹配现有边界，设计变动冗余较少，进一步加强困难；白车身模态和刚度分析S73_JP2-M一体化压铸车身V03性能带电池框架带电池框架整体扭转（HZ）40.937.8整体弯曲（HZ）42.340.4弯曲刚度（N/mm）2061923810扭转刚度（Nm/De)2298221339车身大扭转强度分析风险部位分析结果目标值判断后防撞梁吸能盒3.00%1.60%NG车身前后固定点分析工况最大塑性应变目标值