基于CS35平臺的轉向器殼體開發(fā)研究.pdf

1、隨著中國汽車市場競爭形勢日益激烈，國內外廠家更傾向于升級緊湊型家用轎車的轉向系統(tǒng)為管柱式電動助力轉向系統(tǒng)（C-EPS）。C-EPS系統(tǒng)主要由電子控制系統(tǒng)和機械傳動機構組成，其中轉向器殼體結構不僅影響到電機、電子控制器與管柱傳動機構的連接，同時決定了整車環(huán)境中C-EPS系統(tǒng)的可靠性固定。目前轉向器殼體通常為鋁合金鑄件，其主要失效形式體現(xiàn)在樞軸結構斷裂，導致C-EPS系統(tǒng)脫離儀表盤橫梁，造成系統(tǒng)無法實現(xiàn)轉向功能。因此改善殼體結構、提高殼體性

2、能成為促進C-EPS系統(tǒng)功能穩(wěn)定性的技術目標之一。本文基于T公司CS35平臺的整車環(huán)境，通過軟件模擬改善轉向器殼體的樞軸結構以及澆鑄工藝，為開發(fā)合格的殼體提供研究方案。
　　論文的主要研究工具包括ABAQUS有限元分析軟件、MAGMASOFT鑄造模擬軟件以及Minitab數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理軟件。本文首先論述利用ABAQUS靜態(tài)應力與位移分析功能模擬轉向器殼體受力情況，確定模型5作為改善的殼體樞軸結構；其次參考MAGMASOFT對于模型5

3、的澆鑄凝固模擬過程，選擇澆鑄系統(tǒng)V04；然后通過Minitab設計的正交試驗L9（34）定義出最優(yōu)澆鑄工藝參數(shù)：澆鑄溫度650℃、模具預熱溫度210℃以及初始充型速度3m/s；最后將分析結論導入生產實踐，證實殼體毛坯合格率上升20％，殼體成品能夠承受10kN的壓潰力沖擊或10,000,000次疲勞振動，滿足CS35平臺C-EPS可靠性要求。
　　本次研究表明將有限元結構分析以及澆鑄過程模擬分析方法結合并應用到C-EPS殼體開發(fā)過程