创新设计及工艺在全地形车(ATV)上的应用与实

创新设计及工艺在全地形车（ATV）上的应用与实施可行性报告登山车以及雪地车等各种不同类型摩托车用途于一身的特种车辆，其技术含量高，产品附加值大，具有广阔的市场发展前景。本项目针对ATV的特点和特殊ATVATVATV特殊使用环境的ATV本项目的特色和创新之处在于实现全地形车的自主创新设计和制造，拥有完全自主知识产权，能缩短新产品的开发周期，节约成本，实现ATV的绿色设计，提高产品的技术含量，由此提升江门市摩托车制造业的国际竞争能力。一、立项依据（一）项目的目的及意义AllTerrainATV不同市场的需求，ATV发展出不同用途和类型的车种，如实用型、越野竞技型和休闲型等类型。目前，ATV的应用已涵盖了农业、畜牧业、林业、狩猎、景观美化、经营牧场、探险、工业、建筑、消防以及军事等领域（1。ATV原本用于农耕，其车体结构的设计可以行走在各种崎岖的道路及地形ATV专业性比赛发生演变，并且针对不同的族群衍生出竞速型以及工作休闲型等比赛，正是因为ATV可以适应复杂的地形进行各项挑战，因此丰富并加強了竞赛的趣味性，由此吸引了大批的热衷者。1970ATVHondaKawasaki7080Suzuki1983年推出AT（LT12，由于四轮产品稳定性较高，相对安全性也大大增加，因此使得四轮ATV渐渐成为主流，并在北美市场形成流行之势。进入2090年代初，随着人们对休闲娱乐的重视和推广，ATV计，ATV120万辆左右，并呈逐年上升的趋势。图1 全地形车（ATV）的应用场合示意图ATV进口关税总的来说相对较低，在美国还没有强制认证（但很快实施，在欧洲也只有少数国家实行强制认证，门槛并不高，因此在最近的ATV年我国ATV25.7425.132.69呈现大幅上升趋势。但是，我们必须清醒地认识到，ATV的优势主要在于价格便宜，日本原装生产的ATV2000~3000美元/台之间，而国产ATV600~800美元/台之间。究其原因，主要在于技术上与国外厂家ATVATV到ATV企业的当务之急，同时也是必由之路。ATV业发展已成为许多摩托车厂家的突破口之一。根ATV122家，它们散布在全国的六大省市：上海、浙江、江苏、广东、重庆、ft了建设（ATV军品任务，有国防科工委的资金支持）在做开发以外（包括发动机的开发ATV业的通病。这说ATV产业的发展过程中，已不可避免地出现各厂家为了本位主义而争ATVATV巨头进行竞争。ATV技术创新上进行投ATVATV20081125日美国消费品委员会G/TBT/N/USA/432008年消费品安全改进法案ANSI/SVIA—2007美国国家标准转为强制性标准，该法案将于413日生效。以后中国全地形车产品要想继续出口到美国，除了要满足ANSI/SVIA—2007标准外，企业还须提供一份“行动计划”并得到美国消费品安全委员会（CPSC）的认可。无疑，这将使企业的管理成本和销售成本大幅增加，产品利润势必遭到进一步的压缩。ATV产品，这样才能ATVATV的ATVATV（二）国内外同类产品和技术情况ATVATV市场尚有较大的成长空间。目前全地形车发展出不同用途或类型的车种，如实用型、越野竞技型、休ATV企业带来了广阔的发展空间。使用者而言，全地形车须具有强大的动力，以利物品输送，这也就是美日各大ATV厂商发展的商品皆为大排气量的全地形车的原因，所以大排气量产品的开ATV厂商的重要经营方针。与此同时，欧美厂商对市场的引导非常ATV出口战在国内，因ATV是唯一不受任何法规制约即可生产的车辆，1997年由上海ATV122ATVATV产品除99%50（绝大部分出口到欧美市场80%100cc只占很少的一部令人遗憾的是，中国生产的ATV造成这种状况的主要原因是唱主角的都是传统型摩托车企业，其技术研发能力普遍较低。ATV车系列产品，并批量出口到美国的工作环境非常恶劣，因此其对结构设计、制造工艺和材料选配等方面的要求很高。同时，全地形车产品的特点是更新换代快、批量小、品种多。新车型ATV生产厂商目前没有研发能力，更谈不上技再试验、再改进的原始办法解决，不仅费时费钱费力，而且效果不佳。国外摩托从制造工艺及设计技术层面讲，由于全地形车（ATV）的结构较一般的摩托车要复杂得多，而且其使用的环境更加复杂，因此ATV在结构设计以及制作工艺上均十分讲究：ATV的车身采用的是网状分布的骨架式结构（2，其结构非ATV厂商都采用了先进的虚拟样机进行设计、试验和分析。如日本本田(HONDA)、铃木(SUZUKI),雅马哈和美国的哈雷等国际著名的摩托车企业都有自己的完整的从事虚拟样机技术研究ATV的虚拟样机技术进行过研究，并取得了一定成果。图2 典型全地形车车架示意图其次，大范围的复杂结构的骨架式结构，也给其制造带来困难，尤其（3ATV再者，全地形车ATV07省科技奖二等奖：提出结构新颖的倒置式阻尼可调油气减振根据不同路获得国家专利（4。图4 新型阻尼可调高磅数油气式减震器结构与实物图ATV1000HV2000HV3000HV（56：图5 微弧氧化工艺流程图1.电极2.热电偶3.搅拌部分4.微弧氧化电源5.工件6.冷却部分7.绝缘板图6 微弧氧化装置示意图最后，ATVATV企业持续发展、长期生存的ATV厂商努力追求的目标。本课题申请单位长7，多次在国外著名车展上获得褒奖。恐龙车架及样车年美国越野摩托车市场中销量排行第8）袋鼠车架及样车（2007年度广东省科学技术奖二等奖）图7 仿生车架及其在高档越野摩托中的应用事实表明，应用虚拟样机技术(virtualPrototyping)ATVATV行ATV企业自主开发和技术创新能力的有效途径。虚拟样机技术是指在产品开发过程CADCAE全地形车虚拟样机及其相关技术的研究尚处于起步阶段。ATVATVADAMS，可以建立典型ATVATV的振动和减震进行虚拟设计、ATV平顺性和操纵稳定性的主要因素并据此提（三）市场预测和发展趋势目前，世界全地形车的市场主要集中在北美和欧洲，其中北美是全球头号ATV80ATVATV客户群最大的是家庭年收入在ATV的用途还是主要用于实用，占50.6%，而各44%12095％以上的产品用于出口。2004ATVATV组织、企业和相关政府组织的资料：在北美地区，实用型ATV2001-2004年度发展迅速，其在卡车和小拖拉机中找到市场（替代品，其中，加洲和俄洲增长较快，美国本土polaris公司（2004年度北美市场排名第二）20042003年度增长11，达到861000辆；紧随其后的庞巴迪Bombardie，销售额较2003年增5%；排名第一的本田（Honda）20041，561，272200316（查阅本田网站年度报告32，以上ATV增长比重较大（实用型也兼具娱乐、运动性Dinli（鼎力）公司（无锡新田曾与其合作过）20043CannondaleATV市场。同时，光阳公司也推出300ccATV2004年底，在ATVOEM2020055ATV制造商ATV的厂家）与澳大利亚KTM公司合作，在澳洲开powersys调查组织对北美市场实用型120056150ATVATV2004年同120055200455-6ATV的增长有关，因为经济的持续发展，可预见2005ATV销量将持续增长，多种调查显示，2005ATV销量将稳定增长。由统计数据看出，250cc在北美地区将持增长态势，因其的实用性和娱乐性，价格也低廉，质量亦成熟稳定，但相关120056月的市场情况分析报告中的数据，北美地区这些增长将不包括，从中国大陆及台湾地区进口的ATVATV250ccSportATV100-150c150cc日本厂家不做，美国做的也少150ccATV2%。ATV即是一种技术，也是一种文化，反映着主人的个性、爱好和修养。因此，未来的ATV不仅在结构上和配置上不同，而且2）的使用环境非常恶劣，不仅的操控性必须灵活可靠。3）ATV产品最重视的问题。影响行车安全性的主要因素有制动性、操纵稳定性及可靠性。为了提高ATV的安全性，各国出台了一些强制措施，如美国消费品委员会颁布《2008年消费品安全改进法案（CPSIA）ANSI/SVIA—2007美国国家标4）经济性：从消费角度来讲，用户希望ATV的功能价格比还将开发和利用新的替代材料以降低成本。5）社会性：作为竞技和道路交通工具，ATV必将对社会环境产生影响。其发展也将具有鲜明的社会约束性，主要表现在噪声控制、废气排放控制和节能等方面。ATV十ATV行业上一个新的台阶，为国产车型创造名牌，进入国际市场创造有利条件。二、研究开发内容、方法、技术路线（一）具体研究开发内容和要重点解决的技术关键问题具体研究内容：①设计结构新颖的符合美学及力学原理的新型ATV车架，拟采用仿生学原理进行设计；②开发适合ATV车架焊接的高效率的焊接工艺，拟开发ATV车架自动焊接装备；③开发能提高ATV关键零部件性能的成形技术和热处理技术，拟采用液态模锻技术和微弧氧化技术处理ATV的关键零部件，不仅提高零件的性能，而且节约原材料，减少机加工量；④研究适合ATV的高磅数的高性能减震器，全面提高ATV的舒适性和安全性；⑤拟开发出适用于ATV的虚拟样机，包括建模、虚拟设计、虚拟试验等内容，有效缩短开发周期，降低开发成本。要重点解决的技术关键问题：①最优焊接工艺参数的获得，因为ATV的使用环境非常恶劣，因此对车架ATV车架，使用气体保护焊，对焊缝进行超声或磁力探伤，上述工艺ATV生产的关键工艺之一；②高磅数的高性能减震器是ATV需要认真研究；③虚拟样机的建立可以有效提高设计的效率，并能大幅度降低研发成本，其建模包括车辆模型、路面谱和发动机激励等均需要艰苦探索。（二）项目的特色和创新之处本项目的特色和创新之处在于：首先，采用先进的设计理念和设计手段对ATVATVATV的舒适性和可靠性，提升产品的技术档次，为提高产品的竞争力打下良好基础。（三）要达到的技术、经济指标及社会、经济效益①设计制造的ATV排量主排量125cc至250CC，达到欧美日发达国家ATV厂商的产品的水平，符合欧美相关标准并能进入上述国家；约材料，并能适用于其他机电产品，亦即具有共性普适的特点；④开发的高性能减震器参数指标达到发达国家同类产品的水平；ATV100CC500CC范围的产品，能模拟ft水路、泥沙路等各种典型路况，能对减震系统、梁架系统、动力匹配进行优化；⑥开发的产品具有完全自主知识产权，并向相关企业输出技术，提升国内ATV企业的创新能力和产品的竞争力；ATV1500—2000平。（四）采用的方法、技术路线以及工艺流程首先，在设计手段上采用先进的CAD/CAE建模和虚拟设计，获取整车三维实体模型并将其通过文件转换导入到ADAMSADAMS中建立该车整车多体动力学ADAMSATV发动机激振力的模拟。ATV的工艺参数；同时借鉴现有成熟的机器人控制技术，开发出适用ATV产品的自动焊接设备和装置，包括控制模块和执行模块的设计。三、工作基础和条件（一）承担单位概况（人员、资产、业务与管理状况）2108020中级职称608000年销售额8000100%2006年8另外，公司坚持走产、学、研联合的道路，先后与五邑大学、北公司目前设有“江门市工程技SP125-1越野摩托车在内的多项产品，累次在国际著名摩托车展会上获得大奖，并通过美国EPA认证标其中SP125-1越野摩托车于2006年12月通过了广东省科学技术厅组织的鉴定，结论为国内领先水平，并获得江门市科学技术奖一等奖、广东省科学技术奖二等奖。2001年成立了五邑大学811人，科研造及信息化方面为企业做了一些工作，取得了实效。五邑大学现有职工总数730569210230人。（二）本项目现有的研究工作基础（包括现有科研装备条件）Pro/EUG8CNC加工中心和一批精密机床，另外还有三坐标测量仪等仪器设备。目前，公司已申请的专利如下：碟刹盘外观专利ZL200430009493.2后摇架外观专利L200430009492.8摩托车车架外观专利00530156004.0摩托车车架外观专利200530052451.3摩托车车架外观专利200630052455.4摩托车车架外观专利200530158170.4一种直动式四冲程摩托车发动机 实用新型专利 200520065854.4一种发动机连续可变气门相位驱动装置实用新型专利 200610034980.2一种发动机连续可变气门相位驱动装置发明专利 200620057669.5一种发动机自适应气门相位装置 实用新型专利 200620057668.0一种发动机自适应气门相位装置 发明专利 200610034979.X一种可调阻尼油气式减震器 实用新型专利 200720051785.0摩托车发动机用液压操纵离合器机构 实用新型专利 200720059678.2一种组装式摩托车车架 实用新型专利 200720061607.6一种组装式摩托车车架 发明专利 200710032601.0一种越野摩托车后减震器连接结构 发明专利 200810029647.1一种越野摩托车后减震器连接结构 实用新型专利 200820051069.7一种组合式摩托车车架 实用新型专利 200820202491.8一种组合式摩托车轮毂 实用新型专利 200820202492.2一种双侧支下托结构摩托车车架 实用新型专利 200820204681.3五邑大学 摩托车技术中心成立以来一直从事与摩托车相关的制造业信息化，外观设计，整车及零部件设计，发动机设计，模具设计，新车开发、试验、检测，为企业提供技术、技能培训等工作。与大长江、民隆、华日、宝德及市摩托车质量监督检验站等都有良好的合作和联系中心有CAD软件（U有限元分析软件包Ansy多体动力学建模分析软件包ADAMS，直接可用的设备软件已达380万元。同时可以利用五邑大学1千万余元的相关设备仪器及软件。19819月-1983.12月郑州（原纺织机械工业学院198312月-1989123-19889月湖南农业大学机械工程系进修，合作科研（发动机研究开发；19901-200112月广东2月-20056月广州番禺6-20039April公司，GIUGIARO设计院进修，合作开发。本人担任摩托车外形设计、动力设计。2005年7月至今江门市硕普科技开发有限公司总工程师，高级工程师。长期从事摩托车、发动机和摩托车配件的研究、设计开发工作，主要工作业绩：1、200612SP125-1越野车开发及创新工艺的应用研2007东省科学技术二等奖、2006年度江门市科学技术一等奖2、2001.1200成功。3、2002年以来，主持设计和开发的摩托车、沙滩车和越野车及其关键部件有：KL350CC小童车（公司立项。50CC1500公里（公司立项。XTREMEMINI4）2003ODMSACHS开发的RC505青少年的追捧。5）2003SDG公司设计生产的越野车，在国内首先受用铝合金车体，使SDG形车一炮而红，成为国际著名品牌。6）2004年为美国GPX公司设计生产了两款越野车。7）2004年为瑞典PITPRO设计生产越野车，参看图9。GT11中展出，获得很高的评价。为西班牙二名。MOJO“恐龙”设计了欧洲风格的网架结构车架（已注册专利）(3AL2200克)和钛合金手把。10)公司设计生产的碳素纤维排气管和与欧美同级水平的摩托车座垫等。2发动机侧盖和与欧美同级水平的座垫10欧三标准。正在开发中。SP125-1（125X2R）强度大，刚度高，高性价比的越野摩托。开发生产的产品自主销欧美市场，为所服务公司和自有公司带来数亿产值。这些设计产品在摩托车行业自成体系，成为一个全新品种，使各摩托车企业出口410680%已产品化。（三）本项目相关技术已获得的政府财政支持情况划项目2007B010400005，5万新型直动式4V财工【2006】95号，6万（四）对环境的影响及预防治理方案本项目对环境无影响。四、本项目各参加单位工作分工及经费投入、支出情况本项目各参加单位工作分工ATVATV负责新型减震器理论计算、强度分析、工艺设计、技术文件和各种规范的建立，本项目各参加单位经费投入、支出情况江门市硕普科技开发有限公司已投入经费：396万元激光切割机1台 30万水谢流切割机一台 20万加工中心5台 200万三坐标测量机1台 20万SGI工作站1套，并配备Pro／E或UG等软件一套 10万实验设备 40万实验室建设 76五邑大学已投入经