手机直线：
咨询热线：0571-56211150
汽车桥壳是几何形状较为复杂的壳体类零件，它承受汽车质量、路面反作用力和力矩，应有足够的强度和刚度，并且质量要小。用液压胀形方法成形汽车桥壳是一种新工艺，近年来受到普遍重视。它是指选择适当的管坯，首先进行推压缩径将其端部直径减至零件图要求，然后进行轴向压缩复合液压胀形将中间部分扩张成形。但是液压胀形桥壳的基本性能如何，尤其是其强度如何，尚没有成熟的理论论证。在试验的基础上，考虑桥壳成形过程中的硬化，利用大型有限元分析软件ANSYS定量地分析液压胀形桥壳的静强度和疲劳寿命。
理论研究及生产实践表明，桥壳的危险截面位于钢板弹簧座附近，对于液压胀形桥壳，该处在3次缩径后已成形并得到了硬化。因此在分析桥壳强度时，可以只考虑3次缩径之后桥壳材料的特性。 针对桥壳缩径工艺进行小批量生产试验。管坯按0.75撒型货车桥壳尺寸1/2进行设计，试验中选用壁厚为3mm的冷拔10号无缝钢管，通过3次缩径使两端直径依次减小到37，33，30mm管坯初始长度为293.5mm，中间长度为160mm的部分不进行缩径。原始管坯及每次缩径后的管坯见图。在管坯均匀缩径部分，截取高度H30mm的圆管试件。将初始管坯及每次缩径后的管坯试件依次编号为0001，1001， 2001，3001，每组至少取3个试样，试件的几何尺寸见表。试件在JL-WAW 60型液压机上进行压缩，原始管坯及每次缩径试件的应力-应变曲线。由压缩试验结果可知：经3次缩径后，试件的屈服强度由初始的302.5MPa依次提高到466.3，503.8，538MPa，比初始屈服强度依次提高54.150、66.550、77.950。第一次缩径后材料硬化约占总硬化程度的86.62。由桥壳材料硬化规律可知后继工序对桥壳性能影响很小，在满足工艺要求下可减少工序并一次缩径成形。
对桥壳缩径过程进行数值模拟，分析缩径部分管坯的应力变化。将每次缩径后管坯的等效应力均值与试验值比较，最大误差为6.970。由于桥壳的许用弯曲应力和材料的屈服极限成正比，故在几何尺寸及载荷工况相同情况下，液压胀形桥壳许用弯曲应力比普通桥壳提高了77. 95。
以某0.75液压胀形桥壳为例进行静强度分析。技术参数为：；轮距B-1190mm；车轮滚动半径Rr=276mm；汽车质心高度hg=450mm；板簧牛心线距车轮中心的距离b=267mm；作用于驱动桥上的静负荷6 500N；板簧中心线处桥壳断面为圆管断面，外径D-60mm，壁厚t=5.6mm；桥壳材料与A3钢相近，屈服极限s=267MPa，强度极限449MPa，单向拉伸的均匀延伸率。桥壳为左右对称结构，选取右半部分为研究对象，将驱动桥壳体局部略作简化。分析中考虑到半轴套管对桥壳的作用，模型中包括了半轴套管，将其作为桥壳的一部分，材料特性相同。
桥壳模型建立在两次胀形基础上，将第二次胀形的模具移出，更新模型去除其中所有应力，保留胀形之后桥壳的几何形状以及网格、材料属性等基本信息。重新施加边界条件：桥壳中部端面处施加对称约束，桥壳右端面约束所有方向的位移。当汽车通过不平路面时，以桥壳受到最大垂直动载荷工况进行强度有限元分析，根据国家标准，此种工况取动载荷系数为2.5。对载荷的作用部位，按其实际作用模式，经理论计算后分别施加到相应的结点上。
专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司m.vwnkzix.cn，转载请注明出处和相关链接！