10.16638/jki.1671-7988.2020.21.034
基于精益设计的前端框架轻量化方案
张云青，周琴平，严卫卫，黄佳佳
（上海金发科技发展有限公司，上海201714）
摘要：汽车前端框架的轻量化技术日益成熟，为了应对日趋激烈的竞争，前端框架轻量化方案实施过程中的成本控制愈发成为项目顺利实施的关键，由此在设计源头引发了精益轻量化的新思路。文章通过某车型前端框架轻量化方案的实际案例，阐述了贯穿于前端框架轻量化开发过程的精益化设计思想，基于实际减重效果和相应零件成本的平衡，得到了最终的量产方案。
关键词：前端框架；轻量化；精益设计
中图分类号：U463.67 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)21-113-03
Lean Design of Front End Module Lightweight Solution
Zhang Yunqing, Zhou Qinping, Yan Weiwei, Huang Jiajia
（Shanghai Kingfa Technology Development Co., Ltd., Shanghai 201714 )
Abstract: The lightweight technology of automotive Front End Module (FEM) is becoming more and more mature. In order to cope with the increasingly fierce competition, cost control during the implementation of FEM lightweight has increasingly become the key to the project implementation smooth, which has led to new ideas of lean and lightweight from the design stage. Through the actual case of a FEM lightweight project of a certain vehicle model, this paper expounds the lean design idea that runs through the lightweight development process. Based on the actual weight reduction effect and the balance of the corresponding parts cost, the final mass production scheme is obtained.
Keywords: Front end module; Lightweight; Lean design
CLC NO.: U463.67 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)21-113-03
前言
作为汽车前部较早应用轻量化技术的半结构件，前端框架的轻量化经历20年的发展，已经逐步演变为
相对规范化的成熟技术，迄今为止，全球绝大部分汽车主机厂的前端框架都采用了基于玻纤增强材料的全塑或金属嵌件设计方案。伴随各主机厂、相关零件制造商对前端框架服役工况、性能表现等积累了越来越丰富的设计制造经验，前端框架轻量化进入精益设计的新阶段[1]，即意味着，一款成功的前端框架开发，在满足轻量化要求的同时，又要做到零件成本最优。这需要在前端框架开发的各个环节实现性能和成本兼顾，体现为选择性价比最优的材料，避免过度设计。
本文以金发科技2016年参与的国内某主机厂某款车型的前端框架开发为例，阐述了基于精益设计思想的轻量化方案优化过程。
1 初始方案
该车型的前端框架零件性能指标如表1所示（鉴于保密原因，表中实验条件列仅进行了定性描述），基于此，零件制造商选用30%短玻纤增强尼龙材料（下文记为SFT-PA），完成了如图1所示的初始方案。此版方案用料4.8kg，2D有限
作者简介：张云青，工学博士，上海金发科技发展有限公司
车用材料战略开发部技术营销总工。
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