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汽车发动机罩参数化结构设计(附件)

2021-05-05 20:32编辑: www.jxszl.com景先生毕设
发动机罩的合理设计,可以有效的保护发动机及发动机舱附近的部件。对于整车开发结构的合理性有着极其重要的作用,本文主要介绍发动机罩的结构设计,包括锁扣的安装,铰链的选择,机罩内板各个结构设计分析,翻边的介绍与选择。通过软件CATIA实现对发动机罩的三维结构建模。遵循整车开发流程,严格按照车身生产工艺和工序原则,来制定发动机罩的设计。运用汽车及零部件的理论知识,在符合其功能与性能的前提下,对于外观尽量做到完美,整体重量朝轻量化方向进行研究设计。建模完成以后,结合实际生产工艺来检验其结构合理性。通过本设计可以得出一个符合设计与生产的发罩。关键词 发动机罩,结构设计,参数化建模,轻量化,工艺
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 车身设计在汽车工业中的地位和意义 1
1.3 国内外研究现状 2
1.4 研究的内容与方法 2
2 发动机罩的结构分析与设计规范 3
2.1 发动机罩的结构分析 3
2.2 发动机罩正向设计流程 3
2.3 发罩外板CAS面处理和法规校核 4
2.4 发罩外板的设计 4
2.5 舱盖内板的设计 7
3 轻量化材料的选择 12
4 CATIA软件参数化建模 12
4.1 CATIA软件介绍 13
4.2 CATIA发动机罩参数化建模 13
5 发动机罩制造工艺 16
5.1 车身制造工艺简介 15
5.2 生产工艺校核 16
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 绪论
1.1 研究背景
今年是改革开放40周年的又一个阶段性的转折点,也是中国汽车品牌能否更向上一步的重要时刻。中国汽车制造商协会发布整个2017年中国汽车的生产和销售量。在2017年,汽车销售在中国市场分别可达2902万和2888万量,按年增长3.19%和3.04%,增速同比下降11.27个百分点,较上年同期10.61个百分点。中国汽车市场销量创历史新高,连续九年位居世界第一,超过美国的销量1164万辆。在新时代下,汽 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
车工业已经成为衡量一个国家工业水平的重要因素。作为国民经济支柱产业之一,汽车工业的研究与发展是国家改革开放新道路的重中之重。
众所周知发动机是汽车的核心部件,因为高负荷、高参数,发动机的工作条件比其他部件更加严苛,在这样的工况下发动机机件更易损伤和失效,从而影响发动机的可靠运行。所以对于发动机的保护是整车设计中的一个重点。基于此种条件下,发动机罩应运而生,成为发动机保驾护航的一个重要部件。发动机罩在发动机室顶部,为发动机挡雨遮阳,隔热隔音,是发动机保持较好工作环境的一大有力保障。为了让我们的爱车使用的年限加长,我们需要对发动机罩的结构与功能做进一步的分析与结构优化,从而使发动机得到更好的保护,使整车性能在使用上不会因为年限的原因而大大降低。因此发动机罩的设计成了又一个汽车研究课题,在这样的一个背景下,发动机罩的设计课题在汽车研究中有着重要的地位。
1.2 车身设计在汽车工业中的地位和意义
汽车车身设计包括上下车身、开闭件的四门两盖,前后保险杠,以及内外饰的一些主要部件。车身,发动机,底盘做为汽车结构的三大部件,而车身可以说是新车整车开发流程的一个主要改变点。因为底盘与发动机部件是被车身所包覆的,所以人们从外观的可视化与直观上的外形对于整车的感觉判断使车身成为整车开发的重要价值体现点。随着三维软件的逐渐完善,近年来车身工程已经成为汽车工业中非常重要的一个环节。对于客户来说,整车的外观造型是他们最关心的一个点,而车身零部件的设计本身就是依据CLASSA面来做的,所以车身外形的设计就包含在车身设计里面。 在当今的汽车行业中,底盘的研发周期基本上是十年,车身的推陈出新则是45年为一个研发周期。所以一家车企公司如果想在未来站住脚跟,必须使车身的设计处于最前沿,只有缩短汽车车身的研发周期,才能使汽车更新迭代的速度赶上时尚的浪潮。
车身设计在汽车工业中有着重要的战略意义,它不仅可以带动产品的发展,而且对于推动国民实体经济和就业率有着至关重要的影响。先进的车身设计流程对于新产品的研发速度有着决定性的关键因素,车身质量的好坏也是其直接的一方面反映。只有车身设计流程不断趋于完善,才能使我国的汽车行业长盛不衰。
发动机罩是汽车白车身开闭件的一个重要组成部分,也是车身的一个不可缺少的部件。目前,发动机罩的材料很多都是用铝合金、钢铁、工程塑料,复合材料等拥有高强度质量又轻的材料来制造。发动机罩是以压铸成型的,它的一个很重要的作用就是当汽车发生碰撞时,起到保护头部的作用。这是设计发动机罩一个很重要的前提,所以发罩在保证强度的前提下,应尽量设计成轻量化。
1.3 国内外研究现状
国外对发动机罩的研究提出的比较早,奥迪汽车公司在发动机罩的研究使得其在业界有着不错的口碑,特别是以车型奥迪A8和A2在国际上的评比脱颖而出,获得一致的好评,凭借着发罩的研究成果至今已经斩获了40多项大奖。日本美洲豹(Jaguar)对于全铝车身的研究也取得了不错的进展,例如,在2003年6月上市的顶级轿车XJ,车身以全铝作为材料,使结构和性能大大提高,并且整车质量大大降低。除此之外,还有许多经典车型的发动机罩也采用了铝合金材料,丰田新皇冠、梅赛德斯奔驰新E级车、标致3074P。
国内的学者对发动机罩参数化结构设计也做了一定的研究。
上海交通大学与机械系统与振动国家重点实验室朱平,周伟平,冯奇,喻明,孟瑾,为了将铝合金零件的综合力学性能纳入初始设计范畴,提出了一套结构优化设计方法。通过建立某款轿车发动机罩板的有限元模型,选择铝合金材料替换原有钢材料,以罩板综合性能为约束,结合优化的结构设计方法,考虑板材的成形性因素,基于原始钢结构空间布局进行全新设计。结果表明:铝合金罩板在满足结构性能要求和可制造性的前提下可实现减轻质量47.1%,为初始设计阶段的铝合金罩板轻量化结构设计提供了一套可借鉴的方法。
1.4 研究的内容与方法
(1)查阅小型电动汽车零部件的设计、发动机罩设计及生产工艺等相关资料;
(2)分析某小型电动汽车发动机罩结构特点与工作要求,确定发动机罩的结构和设计方向;

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