弯曲与径向联合优化在车轮上的应用

车轮是汽车的重要零部件,其重量直接影响整车油耗,钢车轮由轮辐和轮辋2部分装配焊接合成,在对钢车轮进行轻量化设计时,设计师主要对轮辐结构进行集成优化,由于合成装配工艺及径向加载方式的复杂性,一直无法实现轮辋结构集成优化。本文主要研究弯曲与径向联合优化设计在车轮上的应用,通过工艺优化、二次开发,DOE技术及近似模型创建等方法,利用ISIGH软件集成CATIA和ABAQUS来实现车轮弯曲与径向联合集成优化设计,在满足产品强度和刚度前提下,最大程度上实现产品轻量化,本文以长城超轻量化项目B30为研究对象,结果表明:在满足产品技术要求前提下,优化后车轮重量为7.2kg,相比目标重量7.5kg降低了0.3kg,为我司同系中最轻产品。研究结果为同类产品轻量化设计提供了极大的参考价值。

一种钢车轮辐底高耐久性设计方法研究

轮辐由辐底非回转体和辐底之外的回转体结构两部分组成,它们共同决定了轮辐的疲劳强度和刚度,本文主要研究一种钢车轮辐底高耐久性设计方法,利用HS高压感压纸对辐底进行安装面拓印试验,然后以试验结果为参考依据,通过对轮辐5段外安装面采用轴向摆角度、周向带高度差设计;螺栓孔凸包、尾筋与轮辐外安装面呈断开设计,以此来提升辐底疲劳强度和刚度,使试验失效点避开辐底,后续通过对样件进行试验验证,证明了该设计方法的可靠性。本文以东风本田2WB项目为研究对象,结果表明:采用该设计方法后,失效位置从辐底转变为辐顶区域,疲劳寿命从26.5万次提升至76万次,通过了整车性能试验评价,获得了项目定点开发资格,研究结果可以为其它同类产品设计提供参考。