附加前盖对汽车桥壳胀-压成形性的影响

根据胀-压成形汽车桥壳新工艺,初始无缝钢管经缩径、液压胀形及压制成形后得到带有后油盖及附加前盖的桥壳样件,切除前盖后获得桥壳产品,附加前盖的大小不仅影响材料的利用率,对管坯的压制成形性也有重要影响。针对某小型汽车桥壳,设计了三种不同尺寸、形状的附加前盖,利用有限元分析软件ANSYS模拟了不同附加前盖时桥壳样件的缩径、胀形及压制成形全过程,对比分析了桥包部分的成形性及端部翘曲量,确定了附加前盖的合理尺寸范围。在普通液压机上成功试制出桥壳样件,实际测量了其外形参数,并与模拟值进行了比较,证明了设计方法的可行性。     

普通液压机半滑动式液压胀形汽车桥壳的工艺研究

提出适合制造汽车桥壳大型复杂管类件的半滑动式液压胀形工艺：缩径后的管坯经两次液压胀形成形,采用由中间固定模块、左右滑动模块组成的半滑动式模具,管坯单次胀形量大、管壁减薄量较小,有效减小了合模力及滑动模块与模具导向板之间的摩擦力。给出了适合终胀形的预胀形管坯形状的确定方法。针对某小型汽车桥壳,设计了普通液压机上的液压胀形模具,进行了工艺试验,试制出合格的样件,得到了适合的预胀形及终胀形的加载路径。     

汽车驱动桥壳有限元分析及结构改进

为了验证某卡车驱动桥壳的工作特性,基于有限元方法对其驱动桥壳进行强度分析,当其6倍满载轴荷时,其最大应力超过材料抗拉极限,通过增大桥壳的倒角并且垂直距离提高10 mm优化之后,其最大应力为549.0 MPa,降低了10%。采用S-N方法对该驱动桥壳的优化方案进行疲劳寿命预测分析,其最小寿命为1.57×10~6次,大于国标要求的8×10~5次。优化之后的桥壳的第一阶自由模态频率和第一阶约束模态频率分别为101.5 Hz和125.9 Hz,均处于驱动桥旋转激励频率范围之外,将会有效避免其发生共振。优化之后驱动桥壳的每米最大变形为1.097 mm/m,小于国标要求的1.5 mm/m,因此其优化方案的刚度、模态、强度及疲劳均满足要求。     

基于中值累积损伤法的桥壳疲劳寿命预测

为了提高汽车桥壳的寿命预测精度和效率,在Workbench软件中对桥壳有限元模型进行应力和疲劳寿命分析,在一定恒幅载荷历程作用下运用"中值累积损伤-概率损伤临界值"干涉模型对某电动汽车驱动桥壳进行疲劳寿命预测仿真计算。在桥壳强度与刚度满足标准规定的条件下,应用干涉模型预测桥壳的疲劳寿命得到了较高的计算效率和准确度,验证了所提出桥壳疲劳寿命预测方法的有效性,对汽车桥壳等其他复杂结构的疲劳寿命预测有重要的参考价值。     

基于反求修正模型技术的装载机板焊桥壳疲劳寿命分析

以装载机板焊驱动桥壳为研究对象,首先利用反求技术对所建有限元模型的关键部位进行修正,然后运用有限元分析软件ANSYS对其进行强度分析,并将强度分析的结果导入根据名义应力法和局部应力-应变法所编制的疲劳寿命计算软件中,对装载机板焊桥壳的疲劳寿命进行求解,所得结果与桥壳疲劳寿命台架试验数据较为接近,表明通过基于反求修正模型技术的装载机板焊桥壳疲劳寿命分析方法提高了有限元分析模型的精度,增加了分析数据的可靠性。     

预成形管坯压制成形汽车桥壳的变形分析

介绍了小型汽车桥壳样件胀压成形的工艺,针对两端经过缩径、中部经过液压胀形得到的轴对称状预成形管坯,其内部充液后用模具压制成形桥壳样件的过程,定性分析了横截面、纵截面的变形,揭示了变形机理以及壁厚的变化规律,探讨了桥包部分横截面大小对其成形性的影响。通过有限元模拟和工艺试验,进一步考察了管坯压制成形工艺的成形性,并定量分析了壁厚的分布情况。研究结果表明：轴对称状的预成形管坯压制成形异型截面的汽车桥壳样件时,样件成形性好,壁厚分布较好,成形过程中所需液体压力低。     

基于残余应力修正疲劳强度原理的桥壳疲劳寿命分析

以装载机板焊驱动桥壳为研究对象,首先建立桥壳的有限元分析模型,然后运用有限元分析软件ANSYS对其进行强度分析,建立残余应力-疲劳强度修正数学模型,并将运用X射线残余应力测试技术测量所得的桥壳残余应力通过修正数学模型进行强度分析的结果修正,最后将强度修正结果导入根据基于残余应力修正的应力-寿命数学模型编制的名义应力法和局部应力应变法疲劳寿命计算软件中,对桥壳的疲劳寿命进行求解,所得结果与桥壳疲劳寿命台架试验数据较为接近,表明通过基于残余应力修正疲劳强度原理的装载机板焊桥壳疲劳寿命分析方法增加了分析数据的可靠性。     

基于台架试验的桥壳疲劳分析

利用有限元分析软件ABAQUS对某车型桥壳进行静强度分析,并根据此应力结果运用疲劳分析软件MSC.Fatigue对桥壳进行全寿命分析,得到桥壳疲劳寿命分布和危险的寿命值.与桥壳疲劳台架试验结果对比,CAE预测结果与台架试验结果一致.因此,应用CAE疲劳分析可以在产品的初始阶段就能够发现潜在的结构耐久性隐患,并优化设计.     

汽车驱动桥壳有限元分析与轻量化设计

以某重型卡车后驱动桥壳为例,基于Solid Works建立了桥壳的三维参数化模型,运用Workbench对其进行了静力强度、振动模态和疲劳寿命的有限元分析,得出桥壳的应力分布、前5阶固有频率和振型以及疲劳寿命图。有限元分析结果表明:桥壳在刚度和强度上存在较大的裕度。在此基础上,采用目标驱动优化方法,建立了以桥壳质量最小为设计目标,以强度和变形量为约束条件的优化模型,进行了轻量化设计。优化结果显示:桥壳质量减轻了18.03kg,减轻约7.6%,轻量化效果明显。最后对轻量化后的桥壳进行了振动模态、疲劳寿命的有限元验证,以及桥壳的台架试验验证,验证结果共同表明桥壳的轻量化设计是可行的。     

汽车驱动桥壳液压胀形试验的失效研究

对0.75t汽车桥壳进行了液压胀形试验,分析了管件胀形的两种失效形式:胀裂和起皱。通过管件胀裂实验数据绘制出胀形极限图,并得到胀形系数和轴向应变之间存在线性比例关系Kr=l+δ-1.72ε2,揭示了管件材料的固有属性与外界加载条件对成形共同起着决定性作用。管件胀形中的起皱行为分为有益皱纹和有害皱纹。前者作为一种预成形方法能够为进一步成形聚集材料,管件成形的界限可得到扩大。