分离式制动钳结构优化设计及验证

为实现汽车制动钳轻量化并保证制动性能,提出由前缸(铝合金材料)、后缸(球墨铸铁材料)组成的分离式制动钳结构,利用拓扑优化技术对分离式制动钳结构进行有限元分析,对制动钳前缸、导向销孔连接区域、后缸进行材料及结构优化。优化前后对比试验表明,前缸最大应力由238.74 MPa下降为226.21 MPa,变形量由0.207 mm下降为0.195 mm;后缸最大应力由318.07 MPa下降为310.95 MPa,变形量由0.413 mm下降为0.338 mm。优化前后钳体刚度性能基本相当,分离式制动钳常温下变形量由0.23mm下降为0.19 mm,高温下的变形量由0.22 mm下降为0.20 mm。在保证制动性能的情况下,整体质量较优化前达到轻量化设计目的,其中前缸减轻16%,后缸减轻27%。