本文關(guān)鍵詞：專用車高強(qiáng)鋼底盤零件輕量化設(shè)計(jì)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(duì)專用車底盤橫梁進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。為保證專用車底盤車架力學(xué)性能不降低,對(duì)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(jì)算分析。本文對(duì)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(jì)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(duì)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(jì)。進(jìn)行底盤零件材料的力學(xué)性能測(cè)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(jì)、整體車架強(qiáng)度和剛度分析以及局部車架疲勞壽命計(jì)算分析提供準(zhǔn)確的材料參數(shù),保證計(jì)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(duì)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(duì)底盤橫梁零件進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),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(guò)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(duì)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(jì)算,經(jīng)過(guò)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(méi)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(duì)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(guò)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,表面質(zhì)量良好,經(jīng)濟(jì)性好,產(chǎn)品合格率高的W型底盤橫梁零件。采用邊緣法對(duì)W型橫梁零件選取6個(gè)不同位置進(jìn)行單向拉伸實(shí)驗(yàn),對(duì)力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果顯示不同位置的抗拉強(qiáng)度相對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的抗拉強(qiáng)度1340MPa會(huì)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(shí)際運(yùn)行時(shí)的強(qiáng)度、剛度和疲勞性能的要求。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.1

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