La función del marco es soportar y conectar varios componentes del automóvil, soportar el peso de los propios componentes del automóvil y soportar impactos, distorsiones, fuerzas de inercia, etc. Al conducir, el bastidor es el componente central clave de todo el vehículo. En particular, el segundo travesaño del bastidor debe proporcionar puntos de montaje para el eje delantero y el mecanismo de dirección, garantizando al mismo tiempo la resistencia y rigidez del bastidor. El problema de agrietamiento de cierto modelo ocurrió en el chaflán del punto de montaje del mecanismo de dirección. Para resolver este problema, nuestro departamento realizó la siguiente investigación y análisis.
1 Origen del problema
En el análisis de conformabilidad CAE, la placa superior de la segunda viga de un determinado bastidor estaba parcialmente fisurada, lo que afectará seriamente la calidad de las piezas, vehículo calidad y seguridad.
2 Análisis de Causa
Al comparar las estructuras relevantes de cada modelo y revisar y analizar la estructura de diseño de la placa superior de la viga secundaria, se concluyó que las razones del agrietamiento local son: (1) Viga secundaria La estructura de la placa superior es una brida vertical para garantizar la soldadura y el ajuste con la placa inferior, la altura de la brida es de 33,5 mm, que es grande y fácil de dibujar con la placa de acero delgada (2). El contorno de la brida cerca de la parte agrietada es complejo y el lado adyacente es para la instalación. La estructura convexa del tubo de soporte del mecanismo de dirección y la estructura en forma de arco que se extiende hasta la parte agrietada son cóncavas y el contorno de la brida es ondulado, lo que dificulta para formar (3) La placa superior de la viga secundaria está hecha de una placa de acero de alta resistencia, el material es SAPH440 y el espesor de la placa es de 3 mm, la conformabilidad es limitada y es probable que se produzcan grietas por formación o por adelgazamiento; perfiles complejos.
En resumen, las principales razones del agrietamiento de la placa superior de la segunda viga son: la marca seleccionada y el espesor de la placa de acero tienen una conformabilidad limitada, la altura de reborde de las piezas es grande y el contorno del reborde fluctúa violentamente, lo que resulta en la formación de un fenómeno de agrietamiento local.
3 Formulación y verificación del plan
3.1 Formulación del plan
Encontrar la mejor solución analizando los motivos reales. Para garantizar que la placa superior del segundo travesaño cumpla con los requisitos de rigidez y resistencia del marco, no se permite cambiar el material. Por lo tanto, es necesario optimizar la estructura del perfil de la siguiente manera: Plan 1: Restaure el perfil convexo cerca de la parte agrietada y convierta la superficie curva convexa R. Las esquinas se movieron 8 mm hacia adentro y el problema de grietas se resolvió mediante el análisis de formación CAE, pero además, el tubo de soporte del mecanismo de dirección se instaló en la superficie curva convexa. . Opción 2: enderece la superficie del arco cóncavo de la parte agrietada hasta convertirla en una superficie plana, ondule suavemente la superficie con bridas y conecte la superficie convexa al borde recto. Después del análisis de conformado CAE, el problema del agrietamiento también se resolvió. El cambio no tiene impacto en el área de instalación y la solución es factible.
3.2 Verificación
A través del análisis de formabilidad CAE, el área de fisuración desapareció, el problema se resolvió y no hubo concentración de tensiones en la ubicación de fisuración original.
4 Conclusión
Este problema refleja que la estructura de la pieza diseñada debe combinarse con las propiedades del material. Para garantizar su rendimiento, es necesario utilizar materiales con mayores propiedades mecánicas. Sin embargo, al mejorar sus propiedades mecánicas, su formabilidad disminuirá, lo que requiere evitar el diseño de estructuras de perfiles demasiado complejas. Al mismo tiempo, es necesario combinar el análisis de conformabilidad del proceso durante el proceso de diseño para eliminar problemas en la etapa de diseño y estandarizar esta solución para proporcionar una referencia para estructuras similares en la etapa posterior.
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