鎂質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐的服役結(jié)構(gòu)及壓鑄工藝優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、轉(zhuǎn)向支撐作為汽車儀表板模塊的支撐骨架，其傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由多個(gè)沖壓鋼構(gòu)件焊接而成，這樣的結(jié)構(gòu)不但增加了汽車前端的重量，還因產(chǎn)品制造工序復(fù)雜，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量一致性難以有效保障。鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、減震降噪性能好、壓鑄工藝性能優(yōu)良等特點(diǎn)，用一個(gè)鎂壓鑄件替代原鋼質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐，不僅可實(shí)現(xiàn)該構(gòu)件的集成設(shè)計(jì)與制造，還能達(dá)到大幅度減重的效果。
　　本文以長(zhǎng)安CV8轎車的鋼質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐為研究對(duì)象，首先完成其材料替代的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后對(duì)其結(jié)構(gòu)的服

2、役應(yīng)力及模態(tài)進(jìn)行分析與優(yōu)化，最后對(duì)其壓鑄工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。經(jīng)過(guò)上述研究，本文取得了以下研究成果。
　?、倩阪V合金材料替代設(shè)計(jì)的方法，根據(jù)CV8車型內(nèi)轉(zhuǎn)向支撐的總體尺寸及裝配要求，在兼顧其力學(xué)及工藝性能的基礎(chǔ)上，對(duì)原鋼質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行鎂合金材料的替代設(shè)計(jì)，獲得了整體壓鑄成形的鎂質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐。
　?、诮?jīng)過(guò)反復(fù)的虛擬裝配檢驗(yàn)并參照商品鎂質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐的結(jié)構(gòu)后，對(duì)鎂質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其較好地滿足了與周邊構(gòu)件的裝配要求。
　

3、?、劾糜邢拊?，分別對(duì)原鋼質(zhì)和鎂質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐進(jìn)行了服役應(yīng)力及模態(tài)對(duì)比分析及評(píng)價(jià)，并以提高整體強(qiáng)度和剛度為目的，對(duì)鎂質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，最終使其在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受沖擊載荷作用下，其最大應(yīng)力值從53MPa降至30MPa，滿足了使用要求。并使其在車身約束下相對(duì)原鋼質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐的一階固有頻率從145HZ提高到161HZ，避免了車輛行駛中因路面或發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)而出現(xiàn)共振。
　　④基于鎂合金壓鑄工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)原則，在參照并吸取商品鎂質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐成功的壓鑄工藝

4、設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，完成了鎂質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐的澆注系統(tǒng)及壓鑄工藝參數(shù)設(shè)計(jì)。
　　⑤用壓鑄CAE方法，對(duì)鎂質(zhì)轉(zhuǎn)向支撐壓鑄工藝進(jìn)行了虛擬現(xiàn)實(shí)模擬，并針對(duì)工藝缺陷產(chǎn)生的位置及原因，對(duì)工藝進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，從而有效地消除和減少工藝缺陷。
　?、尥ㄟ^(guò)比較分析壓射速度、澆注溫度、模具預(yù)熱溫度等主要參數(shù)組合對(duì)鑄件成型質(zhì)量的影響，最終獲取了一組較優(yōu)的壓鑄工藝參數(shù)，即：澆注溫度670℃、壓射速度4.5m/s、模具溫度200℃。
　?、咦罱K獲得的鎂質(zhì)