基于铸造缺陷和结构强度CAE平衡悬架支架轻量化设计.pdf

学兔兔 ． 设计开发． 基于铸造缺陷和结构强度 CAE的平衡 悬架支架轻量化设计 张建振 1吴晓涛 1刘兆英 1 常连霞 1 朱 明2 (1．中国第一汽车股份有限公司技术中心；2．云南省公安消防总队) 【摘要】以节能减排为 目的，以平衡悬架支架为研究对象进行轻量化设计。运用面向制造与装配的方法，借助铸 造模拟 MAGMA和结构优化及分析工具 (OPTISTRUCT、ABAQUS)进行设计 ，使产品质量减轻 40％，安全系数提高 25％．成本降低 5％。经台架试验验证 了该轻量化方法 的可行性，同时产品质量得到改善 ，开发周期也相应缩短。 主题词：平衡悬架支架 轻量化 铸造缺陷 结构强度 中图分类号：U462．2 文献标识码：A 文章编号：1000—3703(2014)05—0009—03 LightweightDesignofBalancingSuspensionBracketBasedonCasting DefectsandStructureStrengthCAE ZhangJianzhen，WuXiaotao，LiuZhaoying，ChangLianxia，ZhuMing (1．ChinaFAW Co．，LtdRDCenter；2．YunnanPublicSecurityFireCorps) 【Abstract]Forthepurposeofenergysavingandemissionreduction，lightweightdesigniscarriedoutforbalanced suspensionbracket．UsingthemethodnamedDFMA (DesignofrManufacturingandAssembly)，withtheaidofcasting simulationtoolMAGMA，structureoptimizationtoolOPTISTRUCTandtopologyoptimizationtoolABAQUS，thefinal productislightenedby40％．safetyfactorofwhichisincreasedby25％．andcostisreducedby5％．Datafrom bench testofprovesfeasibilityofthelightweightdesignplan，meanwhiletheproductqualityisimprovedanddevelopmenttimeis shortened． Key words：Balanced suspension bracket，Lightweightdesign，Casting defects，Structure strength CAE和结构 CAE分析协 同方式进行设计。 1 前言 2 支架轻量化的可行性方案 平衡悬架支架作为支撑件 ．承受来 自路面的垂 直载荷和推力杆的纵向横向复合载荷 ．属于悬架系 支架轻量化采用传统设计方法时．经常会 出现 统 中的保安件 受支架设计阶段铸造技术和加工能 因与制造脱节导致反复修改而耽误开发进度 ．甚至 力的限制．国内的平衡悬架支架普遍 比国外的质量 产品质量不过关的现象 由于能够彻底根除传统设 重 。目前随着国内新材料 、新工艺不断应用 ，平衡悬 计弊端 ，面 向制造与装配 的产 品设计 (DFMA)在 国 架支架成为各厂家争相轻量化的焦点之一 外广泛应用 ．近几年才开始在 中国应用 。本次设计 目前设计人员采用 ABAQUS、Hy