本文關(guān)鍵詞：專用車高強鋼底盤零件輕量化設(shè)計與應(yīng)用

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【摘要】：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,對整體車架進行強度、剛度模擬分析以及局部車架的疲勞壽命進行計算分析。本文對底盤橫梁進行高強鋼熱沖壓成形技術(shù)的研究,將設(shè)計好的底盤橫梁能夠用于實際生產(chǎn)當中。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)、材料以及先進成形技術(shù)進行的輕量化設(shè)計。進行底盤零件材料的力學(xué)性能測試以及材料疲勞實驗,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、整體車架強度和剛度分析以及局部車架疲勞壽命計算分析提供準確的材料參數(shù),保證計算分析的準確性。選用22MnB5高強鋼和現(xiàn)役Q345低合金鋼兩種材料,對橫梁零件的受力情況進行理論分析,采用有限元仿真技術(shù)對底盤橫梁零件進行輕量化設(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,使零件過早達到屈服,而采用高強鋼W形結(jié)構(gòu)橫梁不僅安全性顯著提高,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,對整體車架進行包括車架強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型底盤橫梁進行高強鋼熱沖壓成形技術(shù)研究,通過采用高強鋼熱沖壓成形技術(shù)能夠生產(chǎn)出滿足尺寸精度,表面質(zhì)量良好,經(jīng)濟性好,產(chǎn)品合格率高的W型底盤橫梁零件。采用邊緣法對W型橫梁零件選取6個不同位置進行單向拉伸實驗,對力學(xué)性能進行測試,結(jié)果顯示不同位置的抗拉強度相對實驗得到的抗拉強度1340MPa會有略微的差別,但總體上力學(xué)性能變化不是很大,能夠滿足專用車實際運行時的強度、剛度和疲勞性能的要求。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.1

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