摘要：介绍了某车型低压铸造铝合金后副车架轻量化设计及工艺开发过程。首先依据客户输入的硬点坐标、环境数据及边界间隙设计产品外形,并对结构进行拓普优化轻量化设计,通过产品的疲劳、耐久性、强度、刚度及模态等仿真分析,使产品结构和性能满足设计要求;同时结合产品结构和低压铸造工艺要求,基于分型面和起模斜度的确定、增加内芯定位点和排砂口以及优化合金成分和热处理等措施,设计浇注系统和工艺方案,再对铸件充型和凝固过程模拟分析进一步优化方案,经试制铸件结构和性能均满足要求。

摘要：为避免汽车结构前期设计开发中的盲目性,将结构拓扑优化技术引入后副车架结构概念设计中,并采用智能优化算法对参数化后副车架概念模型作进一步的结构优化和轻量化设计,同时给出了实现优化过程自动化的流程。优化后的后副车架结构刚度、模态和焊缝疲劳分析的结果表明了拓扑优化技术和智能轻量化优化设计流程的实用性和可靠性。

摘要：在汽车结构概念设计阶段,将拓扑优化技术与隐式参数化建模相结合,并引入截面形状控制方法,用以实现产品结构-材料-性能一体化优化设计。第1步,对后副车架进行综合目标拓扑优化。第2步,建立隐式参数化模型,采用截面形状控制方法选择零件形状、位置、厚度和材料等36个参数为设计变量,以质量最小、第1阶模态频率最高为目标,硬点刚度和前3阶模态频率为约束,进行多目标优化。结果表明,在满足后副车架性能目标的条件下,质量减轻2.41 kg,其轻量化率达14.5%。

摘要：针对装有五连杆后悬架的后副车架零部件级台架疲劳试验由于液压作动器相互干涉,难以布置而无法进行的问题,提出一种基于应力张量分析的疲劳试验方法。它根据危险点应力状态,识别出关键载荷通道,对于两个潜在风险点,分别定义了简单可实施的块谱载荷。设计的试验方案,危险点主应力方向基本不变,损伤与原始路谱接近,试验结论与后悬架系统试验一致,降低了试验成本和开发风险。

摘要：为配合广汽集团国产自主品牌轿车"传祺"的开发,针对该车型的底盘后副车架压铸零件,设计并采用FLOW-3D数值模拟软件优化出了其压铸工艺方案,据此制作了高真空压铸模具。试模及产品品质检测表明,基于MFT(Minimum Filling Time)的铝合金后副车架的浇注系统设计合理,金属液充型有序、流畅。模具分型面、顶杆以及冲头处的密封结构设计能保证压铸过程中良好的密封性能,模具型腔的真空度可在1s内达到91kPa以上。模具冷却采用分区域温度测量及冷却水流量独立调节的方法提高了模具温度控制的精度,降低了铸件缺陷发生的几率。该模具现已批量生产广汽"传祺"的铝合金后副车架零件。

摘要：针对广汽自主品牌"传祺"轿车的底盘铝合金后副车架压铸零件,从压铸合金的力学性能、压铸工艺设计及优化、模具设计及制造、铸件质量控制等方面进行了开发和研究。结果表明,采用耐热密封结构的高真空压铸模具具有良好的密封性能,可靠性高。多区域的温度测量及冷却水流量的实时调节提高了模具温度控制的精度。通过对工艺参数的优化,有效消除了铸件缺陷如裂纹、冷隔、缩孔、缩松等。开发的铝合金后副车架的铸件本体抗拉强度≥240MPa,屈服强度≥145MPa,伸长率≥6%,满足了"传祺"轿车的的使用要求。

摘要：为了减轻某后副车架的重量,首先基于后副车架有限元分析模型对其进行自由模态分析,分析结果表明其前两阶频率均处于其发动机激振频率之外,能够有效地避免其发生共振。模态实验结果表明其仿真值与测试值基本一致,因此其有限元模型及其分析结果具有较高的准确度。然后基于典型工况的受力分析,同时建立后悬架多体动力学模型,获取各个工况下各个外连点的载荷,并且据此对其进行强度分析,分析结果表明其极限工况下的最大应力均低于材料极限,满足强度要求。最后基于Isight集成优化平台对后副车架零部件的料厚进行多学科多目标优化分析,获得了料厚的最佳设计参数,分析结果表明优化之后其强度性能和模态性能基本保持不变,其重量减轻了17.1%,并且其轻量化方案也顺利通过了整车道路可靠性实验。

摘要：以制动工况为例,根据ADAMS/Car软件仿真计算得到的载荷,对后副车架有限元模型进行静态及动态特性分析。在确定具有优化余量的前提下,以副车架优化区域每个单元的单元密度为设计变量,以加权应变能最小为优化目标,采用变密度拓扑优化方法进行轻量化设计,最终实现后副车架减重7.4%。对优化后的副车架进行强度及模态校验,结果表明新结构满足使用要求,且质量分配更加合理,为副车架的优化及改进设计工作提供了一定的参考。

摘要：以某铝合金后副车架为研究对象,基于Hypermesh软件创建有限元模型并进行自由模态分析。基于Adams/car模块创建该汽车后悬架系统的多体动力学模型,求解不同工况下安装处的载荷并对后副车架进行强度分析。在后副车架满足强度、刚度要求并不产生共振的基础上,基于拓扑优化理论,对后副车架重新建模后进行结构轻量化设计。使得优化后的后副车架在强度、刚度、模态及疲劳寿命均符合要求的前提下,减重10.8%。该设计方法也为汽车底盘其他零件的开发提供了理论参考。

摘要：为实现乘用车底盘副车架轻量化和低成本设计,基于某车型冲焊结构后副车架,全新开发内高压成形结构后副车架。利用产品有限元仿真技术验证了内高压成形结构后副车架的耐久性和强度满足要求。针对内高压成形纵梁,提出一种一模S型双件出件的低成本化工艺设计方式,实现一模双出,提升了制造效率,实现材料利用率从91.0%提升至93.5%。利用工艺成形有限元仿真技术验证了内高压成形纵梁一模S型双件成形件具有良好的可制造性,其最大减薄率为18.0%,满足要求,并制定了全工序工艺方案。通过产品和工艺有限元的仿真技术驱动了结构轻量化、低成本化和可制造性设计,利用成本模型详细评估了两种结构的成本差异。完成了总成样件试制和总成台架试验,验证了内高压成形结构后副车架产品和工艺开发的可行性,实现了减重15.1%、制造成本降低15.8%。