SAE方程式车架结构设计说明
SAE车架的设计建议
三斗机械有多年方程式车架加工制作经验，近几年我们为多家方程式车队提供4130钢管，主环前环弯管和车架代焊接制作，在与车队沟通的过程中经常遇到相同的问题，因此整理了这份方程式车架结构设计说明。
三维设计软件如Solidworks有焊件模块和钣金模块，车架钢管部分建议使用焊件模块设计，钣金部分使用钣金模块设计。
其他设计软件如Catia，UG等都有类似的设计模块，只是叫法不一样，请参照软件使用说明选择相应的功能。
无论使用什么软件，目的都是准确地描述车架在空间里的结构，这里讨论的结构可以让车架更易于加工。
我们可以接收常用三维设计软件的原始文件（Solidworks，Catia，NX，Rhino3D）等，和常见的通用三维文件格式（stp，igs，x_t，sat）。
我们建议方程式车架上的固定吊耳尽量采用钣金工艺制作，钣金加工工艺相对来说成本更可控，也更容易找到工厂加工。
需要注意的是这个设计说明仅讨论车架制作工艺，不涉及具体比赛规则要求，这里讨论的结构如果不符合比赛规则的要求，请以比赛规则为准，或者联系三斗机械讨论改进制作工艺。
车头部分
- 车头的方框建议横管延长
- 多根管交接的位置选择一根管作为主管，其他管按顺序搭上来，方程式车架这个位置通常选择横管作为主管
- 这个位置可以把前后两根管合并成一根弯管，或者是把横管两端延长，前后两根管搭上来
- 主环和下面的横管，可以使用现在的结构，也可以把横管延长，前环搭上来
车头部分钢管结构衔接，钣金安装支架，颜色区分参考
车尾部分
- 这个位置建议上下两根合并成一根弯管，或者是前后两根合并成一根弯管
- 底部位置建议选择纵向管，竖管或者横向管作为主管延长出来
- 这个螺套的固定背面需要加一段钢管出来作为主管，方便支撑管的焊接
其他需要改进的位置：车头部分的安装支架部分采用了钣金结构，其他一些位置的细节还需要处理。有些安装支架是成组使用的，建议通过不同颜色进行区分，或者提供包含其他部件的设计截图；不同规格的钢管也建议使用不同颜色区分。
车头部分钢管结构衔接，钣金安装支架，颜色区分参考
总结一下
- 两根或多根钢管搭接的位置需要一根作为主管，其他钢管搭在主管上
- 有些管合并起来可以方便制作，建议改为整根弯管
- 不同规格的钢管请通过颜色区分
- 车架上的安装支架请尽量使用钣金工艺设计，成组使用的安装支架通过颜色区分
- 前环和主环设计之前，请务必先阅读下面的SAE弯管设计说明
SAE弯管设计说明
弯管尺寸标注示例说明
同一根钢管上的弯管半径保持一致，弯管半径请使用实际半径，请注意实际弯管半径是固定的值，不是一个范围。
弯管尺寸按钢管中心线标注，包括两个弯的交点之间的长度，弯管的外角（外角是实际弯管的角度），角度至少保留一位小数。
最小直段间距，即距离最短的两个弯之间的直段长度，保证连续弯管时可以正常装夹。
满足以上要求的空间弯管也可以加工，在提供以上尺寸的基础上增加旋转角度即可。
弯管加工除了尺寸图外，如果有三维图请一起提供。
4130钢管弯管技术参数（mm）
| 钢管外径 | 理论半径 | 实际半径 | 最小直段 |
|---|---|---|---|
| 15.90 | 60 | 62 | 70 |
| 19.05 | 60 | 62 | 70 |
| 22.30 | 60 | 62 | 70 |
| 25.40 | 76.5 | 79 | 80 |
| 30.00 | 101 | 105 | 105 |
| 31.75 | 101 | 105 | 105 |
在钢管有货的情况下，主环和前环的弯管加工我们都能保证一周内发货。
弯管尺寸检测
- 弯管角度一般采用数显角度尺测量，间距等尺寸通过卷尺和辅助工具测量。
- 尺寸误差：相邻弯的间距，正负3mm，U形跨度间距，正负1%。
- 角度误差：正负0.3度以内。
更新于 2021-02-20