基于管件液壓成形技術(shù)的汽車結(jié)構(gòu)輕量化研究.pdf

1、近年來，隨著汽車節(jié)能減排的要求提出，針對(duì)汽車輕量化設(shè)計(jì)的方法也越來越多。實(shí)現(xiàn)輕量化的兩條重要路徑分別為應(yīng)用新型輕質(zhì)材料和采用先進(jìn)制造技術(shù)。其中，采用管件液壓成形技術(shù)制造的零件具有質(zhì)量輕、剛度和強(qiáng)度高、耐撞性能好、節(jié)省材料、加工工序少、生產(chǎn)成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前在全球汽車制造領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。雖然管件液壓成形技術(shù)相比傳統(tǒng)制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，但在國(guó)內(nèi)該技術(shù)的研究還處于起步階段，針對(duì)管件液壓成形件的設(shè)計(jì)和制造缺乏足夠的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，目前采用管件液

2、壓成形件的產(chǎn)品較少。因此，基于管件液壓成形技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究迫在眉睫，意義重大。
　　汽車吸能盒是整車重要的緩沖吸能結(jié)構(gòu)，保護(hù)車體不受損壞和乘員安全的重要被動(dòng)安全結(jié)構(gòu)。本文以某SUV車型的前吸能盒作為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)管件液壓成形吸能盒替代原始沖壓吸能盒。本文主要工作內(nèi)容如下：
　　1.基于RCAR正面低速碰撞工況，采用數(shù)值模擬軟件建立整車碰撞模型，對(duì)碰撞結(jié)果進(jìn)行分析，評(píng)定吸能盒性能指標(biāo)。
　　2.建立基于 RCAR正面碰

3、撞工況等效處理的原始吸能盒落錘沖擊試驗(yàn)有限元模型。與整車碰撞的吸能盒變形和載荷曲線對(duì)比分析，得出采用落錘沖擊簡(jiǎn)化模型替代整車模型具有較好的精度和提高計(jì)算效率。
　　3.基于原始吸能盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管件液壓吸能盒，采用基于RCAR工況等效的落錘沖擊模型建立吸能盒尺寸形狀參數(shù)化設(shè)計(jì)模型，應(yīng)用序列二次規(guī)劃方法（SQP）求解最優(yōu)值，最終獲得了即減輕了質(zhì)量又提高了碰撞性能的改型吸能盒。
　　4.對(duì)改型設(shè)計(jì)的吸能盒進(jìn)行成形可行性分析，確定其合