Проектирование и производство опоры раздаточной коробки передач автомобиля на основе принципов бионического дизайна (2015 г.)
Область компетенции:
Отрасли промышленности:
|
|
Период проведения | 2015 г. |
В 2015 году сотрудниками Института передовых производственных технологий (ИППТ) СПбПУ Петра Великого (ключевое подразделение ИППТ - Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®)) выполнен полный цикл работ по проектированию и производству уникального узла автомобиля нового поколения - опоры раздаточной коробки передач (РКП), оптимальной с точки зрения веса конструкции, прочностных и функциональных характеристик, технологии производства.
Благодаря мировому уровню компетенций и уникальному опыту работы по заказам мировых лидеров автомобильной промышленности сотрудников CompMechLab® проект выполнен за рекордно короткие сроки. Всего за два месяца проведены следующие работы:
- проектирование на основе моделирования опоры РКП для отечественного автомобиля нового поколения. Разработка цифровой (CAD) модели опоры РКП, а также соответствующей цифровой конструкторской документации;
- разработка конечно-элементных моделей опоры РКП и элементов окружения (кузова); выполнение всех необходимых расчетных проверок в части оценки технологичности и прочности конструкции, многовариантной оптимизации опоры РКП методами прямого моделирования;
- изготовление серии опор РКП в количестве семи единиц, отладка производства.
Эксперты мирового автопрома давали оценку минимальной массы опоры раздаточной коробки передач с заданными характеристиками не менее 12 кг. Однако, благодаря применению совокупности методов топологической оптимизации и принципов бионического дизайна, сотрудникам CompMechLab® удалось создать конструкцию опоры РКП массой 5,825 кг, что значительно ниже массы отечественных и зарубежных аналогов.
Уникальная технология разработки изделия, основанная на применении совокупности методов топологической оптимизации и принципов бионического дизайна, позволяет учесть все ограничения, накладываемые на конструкцию. В результате конструкция опоры РКП, оптимальная с точки зрения веса, представляет собой конструкцию открытого профиля с ребрами жесткости, изготавливаемую с применением современных гибридных производственных технологий.
Конструкция опоры РКП разработана таким образом, что не требуется доработка деталей и сборок кузова и навесных элементов окружения. Выполнены все необходимые проверки технологичности, в частности последовательность сборки конструкции кузова, а также собираемость элементов.
Помимо проектирования и изготовления прототипа, налажено мелкосерийное производство опоры РКП с применением современных гибридных производственных технологий (аддитивные технологии + литейные технологии).
Впервые в России за рекордно короткие сроки – два месяца – изготовлена серия из семи изделий с применением гибридных технологий производства, что подтверждает высочайший уровень специалистов CompMechLab® в области компьютерного инжиниринга, топологической оптимизации конструкций и применения передовых производственных технологий.