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布里格斯汽车公司

使用生成式设计
创造一个最轻的
世界上的轮子

图片由Briggs Automotive Company (BAC)提供

使用生成式设计技术与3轴和5轴铣削,BAC创造了新的车轮,重量轻35%。

总部位于利物浦的布里格斯汽车公司(BAC)设计并制造了BAC Mono,这是一辆只有约570公斤重的街头合法赛车。为了加速和优化性能,他们不断寻找进一步的机会来减轻重量。

通过使用生成设计技术为了重新发明车轮,BAC在最新的车型上又减掉了4.8公斤(10.5磅)。这辆车大约有40个零件是3d打印的,车轮是在传统的五轴轧机上制造的。

生成式设计使工程师能够根据所需的性能约束探索更多的设计选项

BAC联合创始人兼设计总监伊恩•布里格斯(Ian Briggs)表示:“因为我们的产品定价高,销量小,所以我们是最早有能力消化更昂贵产品成本的公司之一。”为了达到最高的性能标准,该公司依靠新的但昂贵的制造方法,如增材制造和高端材料,如石墨烯增强碳纤维。

新设计的BAC轮已在五轴轧机上制造。BAC提供

由于减重对提高性能很重要,BAC开始使用生成设计技术来优化和制造汽车的车轮。设计师首先指定了所需的性能约束、材料(在本例中是铝)和所需的制造方法,即5轴数控铣削。使用这些数据点,该技术生成大量可供探索和选择的迭代选项。

在五轴轧机上生产的生成式设计轮辋降低了成本

另一个很大的限制是设计美学。BAC希望在现有设计的基础上进行改进,在表达其品牌的同时实现轻量化。为了符合BAC所期望的审美和品牌标识,设计在放置材料的位置上受到了限制。制作方法也对设计产生了巨大的影响。生成式设计和3D打印相辅相成,即使这将制造推向不切实际的地方。

新的BAC车轮是通过生成式设计创建的。

使用生成式设计使BAC创造了世界上最轻的车轮之一。BAC提供

伊恩说:“如果你让生成式设计发挥它的作用,不给它任何限制,你最终只能得到3D打印的结构。”制造新车轮就像一个小批量生产,所以用更传统的工艺制造可以带来成本效益。BAC设置了使用5轴数控铣削的参数,这仍然提供了比以前版本的车轮更正式的可能性,由3轴机床制造。

得益于生成式设计,新的车轮比以前的版本轻了35%

BAC生产的车轮重量仅为2.2公斤(4.8磅),比以前的版本轻了35%,可以在传统的数控铣床上制造。但更重要的是,新车轮不仅更轻,而且还满足了欧洲批准和认证的结构要求。

我们在车上有400个零件是在3轴或5轴铣床上用固体铝加工而成的。这些组件中的任何一个都可以进入生成式设计,并且可能只需要很少的成本,就可以减轻重量。我们已经磨过了,所以根据生成式设计的建议,磨得再长一点是我们开始减轻重量的合理地方。如果有机会优化设计,减轻重量,并且仍然使用与以前相同的流程,那么这是物有所值的。即使在今天,这似乎也是完全可行的。

- - - - - -伊恩·布里格斯布里格斯汽车公司的合伙人和设计总监

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