重型特种车底盘摆臂支架拓扑优化设计研究

针对重型特种车摆臂支架,通过建立整车多体动力学模型,计算得到了摆臂支架在车辆满载、紧急制动和超载工况下的受力。采用变密度法对摆臂支架展开了以结构加权应变能(Weighted Compliance)最小为优化目标,结构位移、体积分数、应力和拔模方向为约束条件的结构拓扑优化设计,并对优化后的摆臂支架进行多工况条件下的强度计算。结果表明,在结构静强度满足设计要求的同时,优化后摆臂支架的质量降低了20.6%,同时实现了摆臂支架结构一体化铸造加工的目标。

重型特种车辆摆臂支架焊接变形控制工艺

摆臂支架是重型特种车辆底盘的重要结构件,采用钢板焊接方式制作而成,具有加工简单快捷、成本低等特点。摆臂支架在生产过程中存在焊接应力大、焊接变形大、整形困难等问题,对此,分析技术难点,对焊接变形进行仿真,并提出摆臂支架焊接变形控制工艺,同时进行工艺验证。

摆臂固定支架强度问题改进

将计算得到的车辆不同工况下的前轮荷通过adams软件施加在某卡车前轮上(麦弗逊悬架),并由此得到摆臂固定支架的受力,然后通过hypermesh软件将此力施加在固定支座上,进行应力应变求解,以预测该部件的可靠性。结果表明,该分析方法实现了准确度与计算量的平衡,对类似部件的性能预测具有较大的参考意义。

控制模具零件间隙对支架成形质量进行改善的工艺方法

在摆臂支架冲压工艺及模具设计中,建立几何模型分析了材料厚度减薄对成形制件形状和尺寸精度及成形性的影响,借助冲压工艺仿真软件对成形工序的材料减薄率进行评估,根据材料减薄率确定成形工序的模具零件间隙,拉深模零件间隙按传统方法计算,预整形模零件间隙采用材料厚度值,精整形模零件间隙补偿一定量的料厚减薄量。模具经实际调试,成形的支架无开裂划伤缺陷、形状和尺寸精度达到了技术要求。