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

Tổng quan về nền sản xuất ô tô Việt NamTự động hóa trong thiết kếTính bền khung xương Nội dung trình bày Ứng dụng công nghệ BIW Phương án giải quyết... Vấn đề thiết kế khung ô tô khách t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS NGUYỄN VĂN TRẠNG

SVTH: NGUYỄN HỮU ĐỨC - MSSV: 13145075

NGUYỄN XUÂN TUẤN - MSSV: 13145318

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

Tổng quan về nền sản xuất ô tô Việt Nam

Tự động hóa trong thiết kếTính bền khung xương

Nội dung trình bày

Ứng dụng công nghệ BIW

Phương án giải quyết

Tình trạng giao thông Việt Nam

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 không đều, tính kinh tế chưa cao, thời gian thiết kế còn dài

Giải pháp

Tự động hóa quá trình thiết kế khung xương

 Xây dựng mô hình kết cấu 3D khung

 Mô phỏng và tính toán bền khung xương

Thiết kế Dựng mô

hình 3D

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

X,Y,Z: có thể thay đổi

Tự động hóa trong thiết kế

Formula F(x)

Mô hình tổng thể khung ô tô khách

• Khung dây cấu trúc bằng những đường curve

• 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 mô hình khung xương

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

• Quá trình xây dựng mô hình 3D

nhanh chóng

• Dễ dàng thay đổi thanh thép cũng

như chỉnh sửa, thay thế nếu như

thanh thép kém bền

Khung xương hông phải và trái có kết cấu gồm các thanh thép tiết diện hình vuông:

40x60x2.0mm

40x40x2.0mm

20x40x1.4mm

Khung xương mảng đầu và đuôi

có kết cấu gồm các thanh thép tiết diện hình vuông:

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 vuông: 30x30x1.4mm

Mô hình khung xương hoàn chỉnh

Chọn dòng thông số xe thứ 2

Quá trính thiết kế tự động hóa

- Dễ dàng thay đổi thông số kết cấu, kích thước, vị trí các thanh thép thông qua các

Dễ dàng tinh chỉnh bản thiết kế phù hợp với điều kiện bền và nhanh chóng đưa ra khung xương ô tô hợp lý nhất

Có thể phát triển thành Catalog về khung xương phù hợp cho nhiều dòng xe khách lớn nhỏ khác nhau

Kết luận :

Tính toán kiểm nghiệm bền

Kiểm nghiệm bền trạng thái tĩnh

Thép CT3

Giới hạn chảy: 240MPa

Giới hạn bền : 410MPa

Phần mềm sử dụng: Ansys Workbench

Module : Mechanical Design

Chế độ tải trọng tĩnh theo phương thẳng đứng của các khối lượng tác dụng lên khung xương

Thiết lập giả và giải

Khai thác và xử lý kết quả

Quá trình kiểm nghiệm bền

Chia lưới

Quá trình kiểm nghiệm bền

Object Name Part 3 Assignment Structural Steel

Coordinate System Default Coordinate System

Bounding Box Length X 11.509 m

Length Y 2.8023 m

Length Z 2.8608 m

Properties Volume 0.1463 m³

Thiết lập giả và giải

Đặt các hạn chế chuyển vị

Đặt khối lượng tập trung

2 Kính sườn + khung kính, gioăng đệm

Đặt khối lượng tập trung

Đặt lực trọng trường cho bài toán

Nhập mô hình vật liệu

Kết quả mô phỏng ứng suất tổng thể khung xương

Ứng suất lớn nhất:

86,3 MPa < 240 MPa (ứng suất chảy cho phép của vật liệu)

Ứng dụng công nghệ BIW vào quá trình sản xuất khung xe khách Việt Nam

BIW : Body In White

(Hình ảnh nguồn từ Internet)

Các thành phần cơ bản của một nhà máy lắp ráp ô tô: Một nhà máy lắp ráp ô tô sẽ được cấu thành bởi nhiều station có nhiệm vụ luân chuyển lần lượt với nhau

Mỗi một Unit cơ bản sẽ được cấu thành từ các bộ phận:

Quá trình mô phỏng hoạt động của nhà máy