沙滩清洁车举升机构优化设计与仿真

以沙滩清洁为背景,基于虚拟样机技术,设计了沙滩清洁车的举升机构。首先,利用CREO实现了沙滩清洁车的举升机构三维实体建模;将其导入到ADMS/VIEW建立虚拟样机模型,通过设置材料、定义约束、加载载荷等进一步操作进行运动学仿真并测量得到各个关键铰点的受力情况。为了实现举升机构的结构设计更加合理,各个铰点采用参数化建模,使机构做进一步的优化设计。最后仿真结果表明所设计的举升机构满足使用要求,研究内容有较高的应用价值。     

沙滩清洁车举升机构性能研究

目前国内外的沙滩清洁车垃圾举升机构多采用自卸式,并使用连杆机构便可以实现举升作业,连杆机构具有多种运动形式,它可以实现往复摆动、连续转动与往复移动之间的相互转换。为了实现举升机构轻量化,对通过模态分析的沙滩清洁车举升臂进行结构优化设计。首先,利用CREO实现了沙滩清洁车的举升机构三维实体建模;然后将其导入到Workbench建立有限元模型进行模态分析;最后运用Optistruct对举升臂进行静力学结构分析。基于以上模态和静力学的分析结果对举升臂做进一步的拓扑优化。优化结果表明改进后的举升臂在保证刚强度的前提下质量由17kg减为13.77kg,减轻了19%,达到轻量化目标。     

基于改进响应面模型的冲压回弹工艺稳健性优化

为了减少汽车覆盖件在冲压成形过程中由于不确定因素带来的质量波动问题,针对梁类件自由回弹的问题,将正交试验法与响应面法相结合,以减小自由回弹为优化目标,工艺参数为设计变量,构建评价指标与设计变量之间的响应面模型;并针对响应面精度不足的问题,将以高斯为核函数的径向基函数用于重构响应面模型,以提高响应面的精度与阶次;在此基础上,将近似模型、蒙特卡洛模拟法与遗传算法相结合,建立了稳健性优化模型。通过实例分析,经过稳健性优化之后,零件自由回弹的最大值减小了37.01%且稳健性得到了显著提高。     

某乘用车前部悬架控制臂轻量化设计

针对乘用车的前部悬架控制臂质量过重问题,对某款车型的前部悬架控制臂,提出了两种轻量化设计方案。参照目前汽车使用较为广泛的铝合金与高强度钢两种轻量化材料,在初始设计方案基础上,分别对前部悬架控制臂进行了结构设计,并通过CAE仿真分析对给定工况下的前部悬架控制臂的静态性能以及疲劳寿命进行研究;同时,综合成本、轻量化程度和成型性能等多项因素,对比选出最优方案。经筛选,采用热成型高强度钢制得的前部悬架控制臂最佳,其成本可控制在较低范围,并且在满足强度与刚度的前提下实现了质量减小34%,其疲劳寿命也得到了显著提高。     

基于拓扑优化的高强钢冲压凸模设计方法

由于高强钢零件有着更高的屈服、抗拉强度,在冲压生产时需要更大的成形力,因此,在设计模具时会放大安全系数,使结构强度得到提升。针对目前高强钢冲压模具结构设计经验不足,造成模具设计质量增大、成本增加的问题,采用有限元的方法,对高强钢复杂板冲压模具凸模的结构进行了刚强度分析,结合工程经验与拓扑优化技术,将凸模结构进行了优化,使模具整体的刚度提高并且模具质量减轻了10%,实现了轻量化设计。结合冲压成形模拟仿真技术,将凸模关键结构的应力状态与模具结构特点综合考量,提出了新的针对于高强钢冲压模具的设计思路。     

数字化工厂在智能电表自动化生产线中的应用研究

智能电表的生产仍采用传统模式,大部分制程采用人工作业,自动化程度整体水平较低,产品质量得不到保证。针对这些问题,以某公司V5.8智能电表为例,基于数字化工厂技术,设计自动化生产线,运用Catia三维建模软件进行生产线整体三维建模,运用数字化仿真软件Delmia进行机器人运动仿真与干涉分析,并对生产线整体进行生产节拍优化。对比该型号电表前后生产线生产状况验证设计方案可行性,证明数字化工厂技术在制造业领域的良好应用前景。     

基于ADAMS的沙滩清洁车举升机构仿真分析

为了研究轮式沙滩清洁车举升机构的动力学特性,基于ADAMS仿真软件平台,结合PROE建立了举升机构模型。并根据实际情况设置此机构的材料、约束、载荷等操作对整个系统进行运动学与动力学仿真分析,得到垃圾斗质心位置变化曲线和各个关键铰点的受力大小。最后仿真结果表明所设计的举升机构满足预计使用要求,为建立轮式沙滩清洁车-举升机构的实验平台提供参考依据。     

沙滩清洁车自卸托架侧板的拓扑优化设计

根据沙滩清洁车虚拟样机模型在仿真分析中所确定的典型工况,利用ANSYS软件对自卸装置中的托架侧板进行拓扑优化设计。对优化前后结果进行对比分析,表明修正后的托架侧板零件在满足强度和刚度的前提下质量减少17.1%,并改善了自卸装置托架的焊接工艺性。对复杂载荷零件轻量化设计、制造工艺性改善有一定的参考价值。     

基于正交试验的不锈钢冲压模具磨损分析及优化

模具磨损是影响模具使用寿命的重要因素之一,将正交试验法与冲压数值模拟相结合,综合评估了不锈钢冲压模具的模具硬度、摩擦系数和冲压速度对冲压模具磨损的影响,并确定最优影响因素组合。以汽车消音器外壳冲压模具为例,建立了冲压件和模具的计算机辅助工程模型,分别运用正交试验及参数试验方法进行仿真计算方案的设计。通过正交试验分析,获得了各因素对模具磨损的影响按从大到小的顺序依次为模具硬度、摩擦系数、冲压速度;同时,通过极差、方差等分析,发现模具硬度和摩擦系数对模具的磨损有显著影响。由两种试验方法对比发现,正交试验获得的磨损量比参数试验获得的磨损量减少了61.4%,最优参数组合为模具硬度65 HRC、摩擦系数0.08、冲压速度200 mm·s~(-1),该优化组合为减少模具的磨损量提供了一种参考。     

基于形貌优化的高耐撞性电动汽车一体式电池箱设计

为了提高纯电动车电池箱体的整体结构性能,针对某款一体式电池箱进行了结构优化设计,利用有限元方法对其在跌落过程中所受的应力和变形情况进行了分析;同时对其进行了模态分析。根据分析结果,以一阶模态振动频率为约束条件,以质量最小为目标函数,对一体式电池箱上盖进行了形貌优化;将优化后的模型重新做了对比分析,结果表明,优化后电动汽车电池箱的性能得到了显著地提高,在质量基本不变的情况下,最大应力降低了10. 65%,最大变形降低了32. 34%,一阶模态提高了107. 26%,避开了路面及驱动电机的主要振动频率,证明了形貌优化方法的有效性。