專用車高強(qiáng)鋼底盤零件輕量化設(shè)計與應(yīng)用.pdf

1、汽車輕量化是節(jié)約能源、減少環(huán)境污染、提高汽車燃油效率的重要措施之一，本文主要是對專用車底盤橫梁進(jìn)行輕量化設(shè)計。為保證專用車底盤車架力學(xué)性能不降低，對整體車架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度模擬分析以及局部車架的疲勞壽命進(jìn)行計算分析。本文對底盤橫梁進(jìn)行高強(qiáng)鋼熱沖壓成形技術(shù)的研究，將設(shè)計好的底盤橫梁能夠用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中。
　　本文首先介紹了目前汽車輕量化的主要途徑，主要包括對汽車底盤橫梁零件結(jié)構(gòu)、材料以及先進(jìn)成形技術(shù)進(jìn)行的輕量化設(shè)計。進(jìn)行底盤零件材料的

2、力學(xué)性能測試以及材料疲勞實(shí)驗(yàn)，得出底盤各部件的力學(xué)性能參數(shù)和材料的疲勞壽命曲線，為底盤橫梁的輕量化設(shè)計、整體車架強(qiáng)度和剛度分析以及局部車架疲勞壽命計算分析提供準(zhǔn)確的材料參數(shù)，保證計算分析的準(zhǔn)確性。選用22MnB5高強(qiáng)鋼和現(xiàn)役Q345低合金鋼兩種材料，對橫梁零件的受力情況進(jìn)行理論分析，采用有限元仿真技術(shù)對底盤橫梁零件進(jìn)行輕量化設(shè)計，結(jié)果表明現(xiàn)役U型帶孔結(jié)構(gòu)橫梁易產(chǎn)生應(yīng)力集中傾向，使零件過早達(dá)到屈服，而采用高強(qiáng)鋼W形結(jié)構(gòu)橫梁不僅安全性顯著提

3、高，而且重量比現(xiàn)役零件減少約69％，輕量化效果顯著。為保證使用W型橫梁能夠滿足車架的力學(xué)性能，對整體車架進(jìn)行包括車架強(qiáng)度和剛度分析以及局部車架疲勞壽命的計算，經(jīng)過有限元仿真結(jié)果得出，使用W型結(jié)構(gòu)橫梁的車架力學(xué)性能不但沒有比使用U型結(jié)構(gòu)橫梁的車架低，反而力學(xué)性能提升很多，能夠滿足專用車的性能使用要求，使整車更加安全可靠。
　　最后對優(yōu)化后的W型底盤橫梁進(jìn)行高強(qiáng)鋼熱沖壓成形技術(shù)研究，通過采用高強(qiáng)鋼熱沖壓成形技術(shù)能夠生產(chǎn)出滿足尺寸精度，