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作者
Stephan Knor
Engineering Leichtmetallguss
Komponenten-Werkzeugbau
長久以來，由於在節能以及成本上的考量，汽車製造商持續致力於車輛重量之改善。而在車身材料內，底盤是最重要的部分之一。舉例而言，底盤的重量大約佔了全車重量的25%，成本也占了接近25%。
模組化是全球企業降低成本，提高資源利用的共同方向，運用同一個零件來達成多用途多功能，是所有產品開發者追隨的共同目標。在攤銷工廠投資、設計成本、零件成本等固定成本的考量上，商品模組化就是達成規模經濟的最佳答案。
2012年2月1日，Volkswagon正式發表了將會在新世代車款上全面使用的全新MQB模組化橫向引擎矩陣 (德文原文為Modularer Querbaukasten，英文為Modular Transverse Matrix)底盤。MQB帶入了更高度的模組化概念，能夠允許Volkswagen集團中不同品牌的車款在同一個產線上生產，這也正式代表Volkswagen集團旗下產品進入新的世代，第7代Golf以及新一代A3將會是第一批運用MQB底盤的新型車款。
這項巨大的技術革命並非無聲無息，早在2007年Volkswagen集團發表的2018年10年營運方針中就提到了MQB橫置引擎共用架構計畫。當初的概念就是在MQB架構下，透過相同引擎配置、標準與簡化的組裝流程，讓Volkswagen集團能夠降低旗下各品牌的開發成本。
儘管每一種車款擁有不同的軸距和輪距，但MQB模組化底盤能夠以調整前懸、後懸、軸距以及後座長度的方式，符合不同級距車款的車身比例需求。Volkswagen表示MQB模組化底盤能夠廣泛應用在旗下的Polo、Beetle、Golf、Scirocco、Jetta、Tiguan、Touran、Sharan、Passat以及Volkswagen CC車型上。
從設計上來看，MQB底盤以副車架的方式進行組裝。將傳統一個複雜的前車軸零件，模組化設計後，改以鋁合金製造生產MQB副車架。該車架的重量約為8.4公斤，鑄件的最小壁厚為5.5mm。
搭配 FLOW-3D CAST進行鑄件及模具設計，該鑄件完成初步設計。但是在生產考量下，工程單位希望讓鑄件重量能夠減少更多，讓產品在生產成本及節能考量上更具優勢。
工程部門提出一個想法，希望利用在模具表面增加紋路設計，以改善金屬融湯的流動性，以減少鑄件厚度，提高製程良率。
為了確認這個方案的可行度，工程單位設計了一套實驗模具，並且搭配FLOW-3D CAST進行鑄造模擬，以便與實驗結果進行驗證。
對於工程人員而言，最希望了解的是不同的模具表面紋路設計對於金屬融湯流動的影響。除了希望有實驗數據比對外，還希望將紋路設計參數化，利用數值模擬進行更完整的方案確認。
以下是幾個簡單方案的數值模擬。利用FLOW-3D CAST，工程人員可以比對不同的紋路設計對於金屬融湯的流動長度影響。
除了 FLOW-3D CAST的數值模擬之外，再以實驗結果進行驗證。
從數值模你與實驗結果進行比對，可確認數值模擬的趨勢與實驗結果一致。
以下為不同的紋路設計對於流動長度的影響 (以 FLOW-3D CAST 進行數值模擬)
另外再以實驗驗證，比對數值模擬與實際金屬融湯流動的差異。
從設計上考量，以新型的紋路設計，可以在壁厚減少約 2mm的狀況下，維持幾乎相同的流動長度。
結論
利用新開發的紋路結構，不但在鑄件的壁厚減少約2mm外，鑄件整體的重量也減少約10% 。
