重卡桥壳轴向环向补料液压胀形内压加载路径的确定

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出各阶段的内压计算公式,给出了上控制模平面高度与最大扩径量的关系。针对某载荷10 t重卡桥壳,通过有限元模拟及工程试验验证了加载路径的正确性,揭示出加载路径线性降压段的降压系数、上控制模高度系数对管坯成形质量的影响,确定了二者的合理范围,消除了失稳起皱及开裂的隐患。

胀压成形重型货车桥壳设计及扭转工况性能分析

重型货车桥壳尺寸大、承载重,桥包部分受力复杂,在开发试验及工程应用中存在开裂现象。本文中提出了无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳设计方法,给出了胀压成形工艺流程;设计并试制出1∶1的轴荷11.5 t重型货车桥壳样件,通过胀压成形过程的有限元模拟,揭示了桥壳的壁厚变化以及后盖过渡圆弧面的应力分布规律,揭示出桥包的变形强化系数达到1.37~1.61。通过在桥壳样件上推力座施加65 kN纵向力的扭转工况静强度模拟及试验,揭示出桥包部分的切向应变和法向应变最大为317με、每米轮距的最大纵向变形小于0.91 mm,并给出了桥包前平面高出两侧宽度、无缝钢管壁厚的设计依据。基于实车采集载荷谱下进行扭转工况的疲劳试验,胀压成形桥壳样件经过5个阶段共计141.9万次的循环,仍保持完好未失效。研究结果表明,无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳质量轻、强度刚度高,为彻底解决桥包的失效问题提供了重要参考。

重卡桥壳D形横截面预成形管坯轴向-环向补料液压胀形研究

在大尺寸重卡桥壳胀压成形试验中,近似回转体预成形管坯充液压制成形后的桥壳管件,中部桥包壁厚减薄率大、后盖存在开裂。为此,设计了D形横截面的预成形管坯及轴向-环向补料液压胀形工艺,分析了轴向补料、轴向-环向补料阶段的应力状态及变形特征,推导出不同变形区的塑性变形条件以及中间横截面典型特征点环向应力的表达式。针对某载荷10 t重卡桥壳,进行了D形截面管坯液压胀形有限元模拟,揭示了各变形区的正应力、剪应力的变化规律以及金属沿环向的流动规律。进行了重卡桥壳胀压成形生产试验,成功制备出D形截面预成形管坯,成形性良好,金属环向流动量及壁厚分布与模拟结果吻合,壁厚相对减薄率明显降低;充液压制成形后的桥壳管件,中部桥包部分壁厚增加,消除了后盖开裂隐患,而且切除的附件前盖减少15.64%。

基于Workbench的重型载货汽车驱动桥壳动力学分析

文章以CA141解放牌汽车为研究对象,基于SolidWorks软件对驱动桥壳建立三维模型后,利用ANSYS软件对驱动桥壳进行动力学分析。首先通过模态分析得到各阶的振动频率,桥壳结构在约束模态下的前六阶振型的频率不在0~50 Hz,桥壳在正常运行过程中不会产生共振;然后在模态分析的基础上对桥壳进行瞬态动力学分析、随机振动分析发现,最大等效应力与应变均位于桥壳的板簧座附近,同时与载荷的变化呈现正相关的趋势,最大剪切应力与定向加速度也相应呈现规律的递减或周期性变化,从而为桥壳的优化设计和研究提供了更完善的理论参考依据。

中重型卡车桥壳用390Q高强度钢的焊接性能

对可能用于中重型卡车桥壳的390Q高强度钢板进行了焊接试验,对焊接接头的显微组织、焊接冷裂纹的倾向及其力学性能进行了分析研究。结果表明:390Q钢板在较低的线能量下可获得较优良的焊接接头显微组织,且接头冷裂纹倾向较小,并有良好的冲击性能;在焊接性能方面390Q钢优于16MnL钢,可替代16MnL钢用于中重型卡车冲焊桥壳的制造。

轻量化冲焊桥壳研制

利用CATIA软件建立了某重型汽车用冲焊桥壳总成的三维参数化模型,运用ANSYS Workbench软件在4种典型工况下对冲焊桥壳进行了静力分析,结果表明,在仅将桥壳壁厚由14mm减为11mm时,桥壳的刚度和强度不能满足使用要求;将桥壳材料由Q460C改为QK460,应力集中区域结构尺寸进行一定修改后,桥壳的刚度和强度达到了使用要求。按改进方案成功试制出轻量化桥壳。采用疲劳试验机对试制桥壳进行了台架试验,结果显示,桥壳的平均疲劳寿命可达到138.6万次,平均垂直弯曲失效后备系数可达到10.2,满轴载荷时每米轮距最大变形量为1.08mm。

基于拓扑优化重型自卸车后桥结构优化分析

重型自卸车后驱式布置使得后桥驱动桥壳和A型架成为重要的承载部件,需要承担各种来自车轮的力和力矩。根据重型自卸车后桥驱动壳结构特点,建立该模型的参数化模型,根据实际工况不同的极限受力工况进行载荷分析,并基于有限元进行结构优化分析。根据后桥结构的几何布局要求及极限工况受力特点分析,确定优化分析的条件及载荷工况,基于拓扑优化对其空间结构进行优化,获得不同工况的拓扑优化密度云图,据此对其几何结构进行重新布置。采用电测法对优化设计后的结果进行实车测试。对比分析可知:优化设计后桥结构的应力分布满足要求,整个结构的质量明显减少,而应力分布更加均匀合理;A型架的拓扑优化得到了应力分布合理的结构模型,在模型体积减少的同时还降低了最大应力值,两种满载工况均减小;实车测试与理论分析结果基本一致,验证了优化分析的可靠性,为此类设计提供参考依据。

重型卡车驱动桥桥壳典型工况的有限元分析

汽车驱动桥壳是车辆中重要的安全部件。本文针对重型汽车的实际使用工况展开研究,利用有限元分析软件,对桥壳的强度刚度及寿命进行分析,找出了桥壳的几个危险工作部位,对于桥壳的优化设计及驱动桥的合理使用,具有重要的理论和实际意义。

重卡桥壳专用圆度圆柱度自动检测仪设计

圆度误差、圆柱度误差的测量是检验重卡桥壳加工精度的重要指标。目前生产中采用的人工检测方案效率低,精度无法保证。该检测仪以三点法误差分离算法为原理依据,最小二乘法作为误差评定标准,将圆度及圆柱度从综合误差中剥离,提升检测精度。根据重卡桥壳形貌特征设计了机械传动装置并采用PLC及伺服驱动系统搭建其控制平台,使检测过程中传感器多截面回转测量,避免了大型不规则工件回转时由于动平衡导致定位偏心。该检测仪自动化程度高,检测数据值经上位机处理,可将数值偏差较大的点在桥壳表面标记,方便进行二次加工修复,降低产品废品率。

重型桥壳轻量化制造工艺

本文通过对目前国内桥壳制造工艺的分析比较,利用工艺分析和实验数据,提出了目前最先进的桥壳轻量化制造工艺,给桥壳轻量化制造工艺的实现和发展指出了一条有实际意义的思路。

重型载重车用铸造桥壳质量改进

由于重型载重车承载力大且使用工况恶劣,导致铸造桥壳在大面螺纹孔处、垫压板旁出现开裂和连接板滑扣等故障模式,严重影响客户正常使用,同时使售后维修及索赔成本增大;文章针对铸造桥壳在使用过程中的失效模式,对原有结构进行质量改进,在原有技术及结构之上进行了优化设计,从而大大降低了铸造桥壳的故障率,最大程度的提高了桥壳的使用寿命。

重载货车驱动桥壳有限元分析

随着中国国民经济高速发展,汽车工业已迈入新时代,重型载货车的需求量大大增加,对重型汽车的性能要求越来越高,这使得传统的驱动桥桥壳设计计算方法已经无法满足现代汽车设计的要求。由于驱动桥桥壳是汽车的重要承载件和传动件,是维系车辆运行安全的关键部件,桥壳的性能和疲劳寿命直接影响汽车的有效使用寿命。因此,驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的疲劳耐久特性。本论文以某货车的驱动桥壳为研究对象,提出了桥壳几何模型的简化方法,利用PRO/E建模软件建立了桥壳的有限元计算模型,并联合有限元分析软件ANSYS对桥壳进行了强度计算和有限元模拟分析,得出了零件的应力和变形分布,验证了设计的合理性,为汽车驱动桥的强度评价提供了相关数据。

基于路况效应的重型载货汽车桥壳有限元分析

为了对重型载货汽车驱动桥壳工作特性进一步研究,以重型载货汽车桥壳作为研究对象,通过使用有限元方法、Miner线性损伤累积理论和Goodman疲劳原理并接合路况效应,使分析条件进一步贴合实际工况,研究了重型载货汽车桥壳在实际路况作用下应力、变形及寿命和安全系数变化规律。分析结果表明:通过将计算模型中的S-N曲线进行修正和引入路况效应载荷谱,该型重型载货汽车驱动桥壳产品性能计算参数与实际台架试验结果相同,具有实际可靠性;重型载货汽车驱动桥壳在轮边部位存在规律性的最大应力;桥壳的前六阶固有频率相对实际工况路面对桥壳的激振频率相差较大;重型载货汽车驱动桥壳大部分损伤出现在高应力幅下且疲劳寿命满足企业要求。