Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế khung ô tô khách ứng dụng công nghệ BIW vào sản xuất khung xe ô tô việt nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH THIẾT KẾ KHUNG Ơ TƠ KHÁCH
ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ BIW VÀO SẢN XUẤT KHUNG XE Ô TÔ VIỆT NAM

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN TRẠNG
SVTH: NGUYỄN HỮU ĐỨC - MSSV: 13145075
NGUYỄN XUÂN TUẤN - MSSV: 13145318


Nội dung trình bày

Tổng quan về nền sản xuất ơ tơ Việt Nam

Phương án giải quyết

Tự động hóa trong thiết kế

Tính bền khung xương

Ứng dụng cơng nghệ BIW


Tình trạng giao thơng Việt Nam

•

Nhiều xe gắn máy

•

Đường phố nhỏ hẹp

•

Mật độ lưu thơng cao

(Hình ảnh nguồn từ Internet)


Công nghiệp ô tô Việt Nam

Mới dừng ở công nghiệp lắp ráp, đóng thùng
Bán tự động

(Hình ảnh nguồn từ Internet)


Vấn đề thiết kế khung ô tô khách trong nước

Yêu cầu:

•
•

Hình dạng, khí động lực học, tính thẩm mĩ cao, đảm bảo độ bền vững, chống rung, ồn
Mang tới cảm giác an toàn, thoải mái cho lái xe và hành khách.

Thực tế :

•

Khối lượng lớn, độ bền khơng đều, tính kinh tế chưa cao, thời gian thiết kế còn dài


Giải pháp
Tự động hóa q trình thiết kế khung xương
Thiết kế

Dựng mơ hình 3D

 Xây dựng mơ hình kết cấu 3D khung xương ô tô bằng phần mềm Catia
V5

 Mô phỏng và tính tốn bền khung xương ơ tơ trên Ansys Workbench
Tính bền

Khung xương hợp lý


Giới thiệu ô tô khách thiết kế

Là loại xe khách có 34 chỗ ngồi và 46 chỗ đứng


Bố trí khoang hành khách


Tự động hóa trong thiết kế

X,Y,Z: có thể thay đổi


Formula F(x)



•

Khung dây cấu trúc bằng những đường curve

•

Mơ hình tổng thể khung ô tô khách

Chạy thép trên khung dây


Module Structure Design

Phục vụ cho việc thế kế kết cấu khung như trong ô tô, máy bay, các kết cấu
dân dụng như cửa, giá, kệ …

Dựa vào các biên dạng mặt cắt ngang của thanh thép để chạy trên các đường curve có sẵn

Thép hộp

(Hình ảnh nguồn từ Internet)

Các loại thép xử dụng trong mơ hình khung xương

20 x 40 x 1.4 mm
30 x 30 x 1.4 mm
40 x 40 x 2 mm
40 x 60 x 2 mm
50 x 50 x 2

mm

40 x 70 x 3 mm
40 x 80 x 3 mm

Khơng có sẵn trong thư viện của Catia


Bổ sung vào Thư viện và Catalog thép của Catia


Quá trình chạy thép trên các mảng khung xương

Dùng lệnh Shape và Click vào các đường curve trên mảng
khung xương và chọn thép cần chạy

Ưu điểm

•
•

Q trình xây dựng mơ hình 3D nhanh chóng
Dễ dàng thay đổi thanh thép cũng như chỉnh sửa, thay thế
nếu như thanh thép kém bền

VD: 40 x 40 x 2mm

50 x 50 x 2 mm


Khung xương hơng phải và trái có
kết cấu gồm các thanh thép tiết diện
hình vng:
40x60x2.0mm
40x40x2.0mm
20x40x1.4mm


Khung xương mảng đầu và đi có kết cấu gồm các
thanh thép tiết diện hình vng:
40x60x2.0mm
40x40x1.4mm
80x40x3.0mm
40x40x2.0mm


Khung xương mảng sàn và mảng mui có kết cấu gồm
các thanh thép tiết diện hình vng:
30x30x1.4mm
60x30x2.0mm
50x50x2.0mm

40x40x2.0mm
60x40x2.0mm
20x40x1.4mm


Mơ hình khung xương hồn chỉnh


Chọn dịng thơng số xe thứ 2



Kết luận :

Q trính thiết kế tự động hóa

-

Dễ dàng thay đổi thơng số kết cấu, kích thước, vị trí các thanh thép thông qua các thông số trong Excel.
Dễ dàng thay đổi tiết diện thép bằng cách thay đổi trong thư viện thép của Catia.

Dễ dàng tinh chỉnh bản thiết kế phù hợp với điều kiện bền và nhanh chóng đưa ra khung xương ơ tơ hợp lý nhất.
Có thể phát triển thành Catalog về khung xương phù hợp cho nhiều dòng xe khách lớn nhỏ khác nhau.


Tính tốn kiểm nghiệm bền

Kiểm nghiệm bền trạng thái tĩnh
Chế độ tải trọng tĩnh theo phương thẳng đứng của các khối lượng tác dụng lên
khung xương.

Thép CT3
Giới hạn chảy: 240MPa
Giới hạn bền : 410MPa

Phần mềm sử dụng: Ansys Workbench
Module : Mechanical Design


Quá trình kiểm nghiệm bền

Chia lưới

Thiết lập giả và giải

Khai thác và xử lý kết quả