淺談某車架第二橫梁上板開裂問題的解決論文
車架所起的作用是支撐連接汽車的各零部件、承受汽車自身零部件的重量，承受行駛時所受的沖擊、扭曲、慣性力等，車架是整車極為關(guān)鍵的核心零部件。尤其是車架的第二橫梁，在保證車架強度與剛度的基礎(chǔ)上，需要為前橋與轉(zhuǎn)向器提供安裝點。某車型開裂問題出現(xiàn)的部位為轉(zhuǎn)向器安裝點倒角處，為解決此問題，我部進行了如下調(diào)查分析。
1 問題來源
某車型車架第二橫梁上板在CAE 成型性分析中局部產(chǎn)生開裂，將嚴重影響零部件質(zhì)量及整車品質(zhì)和安全性能。
2 原因分析
通過對標各車型的相關(guān)結(jié)構(gòu)，同時對第二橫梁上板設計結(jié)構(gòu)進行評審分析，得出產(chǎn)生局部開裂原因如下：(1)第二橫梁上板開裂處的結(jié)構(gòu)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(xiàn)象;(2)開裂部位附近的翻邊型面較復雜，相鄰側(cè)為安裝轉(zhuǎn)向機支撐管的外凸結(jié)構(gòu)，延伸到開裂部位為內(nèi)凹的圓弧結(jié)構(gòu)，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(xiàn)成型開裂或是減薄隱裂現(xiàn)象。
綜上所述，第二橫梁上板開裂的原因主要為：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，同時翻邊的型面起伏變化劇烈，從而導致出現(xiàn)了成型時的局部開裂現(xiàn)象。
3 方案制定及驗證
3.1 方案制定
通過分析的真因，尋找最佳解決方案，為了保證第二橫梁上板滿足車架剛度、強度要求，材料不允許更改，因此需對型面的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，共制定兩套方案，方案如下：方案一：將開裂部位近側(cè)的外凸型面進行回收，將外凸弧面R 角內(nèi)移8mm，經(jīng)CAE 成型分析，開裂問題得到解決，但是此外凸面為安裝轉(zhuǎn)向機支撐管的型面，弧面內(nèi)移后轉(zhuǎn)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：將開裂部位的內(nèi)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，開裂問題也得到解決，同時變更后對安裝零件區(qū)域無影響，方案可行。
3.2 驗證
通過CAE 成型性分析，開裂區(qū)域消失，問題得到解決，原開裂部位無應力集中現(xiàn)象。
4 結(jié)束語
此問題反映出設計零件的結(jié)構(gòu)要結(jié)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其成型性將會下降，這就需要避免設計過于復雜的型面結(jié)構(gòu)，同時在設計過程中要結(jié)合工藝成型性分析，將問題消除在設計階段，將此解決辦法進行標準化，為后期相似結(jié)構(gòu)提供了借鑒意義。
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