本文以電動(dòng)汽車拖曳臂這一零部件作為研究對(duì)象,討論其輕量化的可行性。在保證使用條件的前提下,根據(jù)合作公司提出的要求,對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提出了5種不同的方案。通過對(duì)不同方案間進(jìn)行計(jì)算機(jī)有限元力學(xué)分析和質(zhì)量分析,確定了拖曳臂這一汽車零件的最優(yōu)結(jié)構(gòu),其CAE分析下受到最大應(yīng)力最小值為82.8MPa,質(zhì)量為1.35kg�；谧顑�(yōu)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用壓鑄成形的工藝對(duì)其進(jìn)行試生產(chǎn),為探究其成形工藝的可行性設(shè)計(jì)了3種不同的澆注系統(tǒng),利用數(shù)值模擬軟件Anycasting選出了錐形多流道的最優(yōu)澆注系統(tǒng)方案,并且模擬了拖曳臂零件壓鑄工藝的成形過程,確定了其最優(yōu)的工藝參數(shù),即澆注溫度為680℃,壓射速度為30cm/s,模具溫度為220℃。通過對(duì)拖曳臂零件的試生產(chǎn),試制出了表面質(zhì)量優(yōu)良、內(nèi)部缺陷較少的拖曳臂零件,利用先進(jìn)的工業(yè)CT掃描技術(shù)和顯微組織分析技術(shù)相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)拖曳臂的內(nèi)部缺陷很少,經(jīng)過力學(xué)性能檢測(cè),拖曳臂的屈服強(qiáng)度在180MPa左右,符合設(shè)計(jì)要求,能夠滿足合作公司的要求。拖曳臂作為一種大型的結(jié)構(gòu)件,本文通過理論分析和實(shí)踐生產(chǎn)借助于計(jì)算機(jī)CAE分析方法對(duì)汽車拖曳臂零件進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì),具有重要意義,為汽車大... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

原拖曳臂零件的三維模型圖

圖 2.3 拖曳臂不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案慮到拖曳臂零件的受載相對(duì)較為簡單，故使用基于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)法，主要對(duì)拖曳臂零件進(jìn)行一個(gè)尺寸和形狀的優(yōu)化，校核原則是基于 C分析基礎(chǔ)，根據(jù)其使用要求，使得零件在不同工況下所受的總最大應(yīng)零件材料本身屈服強(qiáng)度的 1/2，即 21max 。本試驗(yàn)采用 UG NX1曳臂的不同結(jié)構(gòu)，基于原方案的基礎(chǔ)上分別從壁厚、加強(qiáng)筋和圓弧過方面對(duì)拖曳臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，如表 2.1 中，方案 1、2、3 的肋板mm，而方案 4 的肋板厚是 5mm,5 的是 7mm 且其肋板是中空的；方案加強(qiáng)筋高度是 5mm 而方案 2 的是 3mm,方案 5 則沒有加強(qiáng)筋;方案 1、是中間襯套圈過渡形式，4、5 則采用的是通過圓弧相切連接的過渡形式的加強(qiáng)筋形式均不相同，1 采用的是波浪紋的加強(qiáng)筋形式，4 是非均勻相同厚度的豎直加強(qiáng)筋，2、3 則是在 4 的基礎(chǔ)上修改增加了雙交叉的但是 2、3 加強(qiáng)筋高度和中間襯套圈處的倒角是不一樣的，方案 2 的加是 3mm，方案 3 是 5mm,中間襯套圈處在長端處的倒角，方案 2 是 15 度

13①.加速度 1g；②.制動(dòng) 1g；③.下跳 3.5g；④左轉(zhuǎn)向 1g；⑤.右轉(zhuǎn)向 1g；⑥.上跳 2.5g圖 2.4 拖曳臂五種方案不同工況下最大應(yīng)力分布云圖通過圖 2.4（1）方案一的應(yīng)力云圖可以看出方案一在不同工況下受到的最大應(yīng)力的最大值是在下跳 3.5g 時(shí)出現(xiàn)的 180.9MPa，而最小值為 106.7MPa，其六種工況下的最大應(yīng)力值都出現(xiàn)在中間襯套圈處長端圓角過渡處。在（2）方案二的應(yīng)力場(chǎng)云圖中，可以明顯處看出因?yàn)榧訌?qiáng)筋數(shù)量的增多和形式結(jié)構(gòu)的改變其受到的最大應(yīng)力的最大值和最小值分別為 161.9MPa 和

【參考文獻(xiàn)】：
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