淺談某車(chē)架第二橫梁上板開(kāi)裂問(wèn)題的解決論文
車(chē)架所起的作用是支撐連接汽車(chē)的各零部件、承受汽車(chē)自身零部件的重量，承受行駛時(shí)所受的沖擊、扭曲、慣性力等，車(chē)架是整車(chē)極為關(guān)鍵的核心零部件。尤其是車(chē)架的第二橫梁，在保證車(chē)架強度與剛度的基礎上，需要為前橋與轉向器提供安裝點(diǎn)。某車(chē)型開(kāi)裂問(wèn)題出現的部位為轉向器安裝點(diǎn)倒角處，為解決此問(wèn)題，我部進(jìn)行了如下調查分析。
1 問(wèn)題來(lái)源
某車(chē)型車(chē)架第二橫梁上板在CAE 成型性分析中局部產(chǎn)生開(kāi)裂，將嚴重影響零部件質(zhì)量及整車(chē)品質(zhì)和安全性能。
2 原因分析
通過(guò)對標各車(chē)型的相關(guān)結構，同時(shí)對第二橫梁上板設計結構進(jìn)行評審分析，得出產(chǎn)生局部開(kāi)裂原因如下：(1)第二橫梁上板開(kāi)裂處的結構為豎直的翻邊，為保證與下板的焊接配合，翻邊高度達33.5mm，高度值較大，極易對鋼板產(chǎn)生拉延減薄現象;(2)開(kāi)裂部位附近的翻邊型面較復雜，相鄰側為安裝轉向機支撐管的外凸結構，延伸到開(kāi)裂部位為內凹的圓弧結構，翻邊的型面起伏大，成型困難;(3)第二橫梁上板選用的為較高強度的鋼板，其材料為SAPH440，板材厚度為3mm，因此成型性能有限，在復雜型面處容易出現成型開(kāi)裂或是減薄隱裂現象。
綜上所述，第二橫梁上板開(kāi)裂的原因主要為：選定牌號、板厚的鋼板其成型性能有限，并且零件的翻邊高度值較大，同時(shí)翻邊的型面起伏變化劇烈，從而導致出現了成型時(shí)的局部開(kāi)裂現象。
3 方案制定及驗證
3.1 方案制定
通過(guò)分析的真因，尋找最佳解決方案，為了保證第二橫梁上板滿(mǎn)足車(chē)架剛度、強度要求，材料不允許更改，因此需對型面的結構進(jìn)行優(yōu)化，共制定兩套方案，方案如下：方案一：將開(kāi)裂部位近側的外凸型面進(jìn)行回收，將外凸弧面R 角內移8mm，經(jīng)CAE 成型分析，開(kāi)裂問(wèn)題得到解決，但是此外凸面為安裝轉向機支撐管的型面，弧面內移后轉向機支撐管的焊接面減小，安裝精度不能保證，此方案不可行。方案二：將開(kāi)裂部位的內凹弧面拉直為平面，使翻邊的型面起伏平緩，外凸的型面與平直邊相接，經(jīng)CAE 成型分析，開(kāi)裂問(wèn)題也得到解決，同時(shí)變更后對安裝零件區域無(wú)影響，方案可行。
3.2 驗證
通過(guò)CAE 成型性分析，開(kāi)裂區域消失，問(wèn)題得到解決，原開(kāi)裂部位無(wú)應力集中現象。
4 結束語(yǔ)
此問(wèn)題反映出設計零件的結構要結合其材料性能，為保證其性能就需采用機械性能較高的材料，但提高機械性能的同時(shí)其成型性將會(huì )下降，這就需要避免設計過(guò)于復雜的型面結構，同時(shí)在設計過(guò)程中要結合工藝成型性分析，將問(wèn)題消除在設計階段，將此解決辦法進(jìn)行標準化，為后期相似結構提供了借鑒意義。
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