Opis i analiza strukturnog dizajna Poboljšanje ploča za ojačanje žičara1

Posljednjih godina, automobilska industrija u mojoj zemlji doživela je brz razvoj, posebno uz dodavanje marki sa vlastitim marki i zajedničkim ulaganjima. To je dovelo do smanjenja automobilskih cijena i poplave desetina hiljada automobila koji ulaze u potrošačko tržište godišnje. Kako napredak i unapređenje ljudi poboljšavaju, posjedovanje automobila postalo je zajedničko sredstvo prevoza u hiljadama domaćinstava, doprinoseći povećanoj efikasnosti proizvodnje i poboljšanom kvalitetu života.

Međutim, česta pojava prisjećanja automobila zbog dizajniranja problema u automobilskoj industriji služi kao podsjetnik da se prilikom razvijanja novih proizvoda ne treba posvetiti samo razvojnim ciklusima i troškovima, već i na kvalitetu proizvoda i potrebe korisnika i potrebama korisnika. Da bi se osigurao bolji kvalitet i zadovoljstvo za potrošače, "tri zakon o garancijama" za automobilskim proizvodima postavlja strože zahtjeve, uključujući minimalni rok važenja od 2 godine ili 40.000 KM i minimalni rok važenja od 3 godine ili 60.000 KM. Stoga je ključno usredotočiti se na rane faze razvoja proizvoda, optimiziraju strukturu dizajna i izbjegavajte potrebu da se "nadoknadite" bilo kakvih nedostataka kasnije.

Jedno specifično područje zabrinutosti u automobilskoj industriji je pojava pucanja na unutrašnjoj ploči na šarkama za ojačanje ploča za podizanje žičara. Ovaj je problem naišao tokom testova na cestama stvarnih vozila, što je dovelo do potrebe za istraživanjem kako smanjiti vrijednost od lima u području šarke. Cilj je optimizirati strukturu ojačanog ploča šarke i postići optimalno stanje za smanjenje vrijednosti stres i poboljšanje performansi dizajnerskog sustava. Korištenjem alata za kompjutersko inženjerstvo (CAE) za strukturnu optimizaciju mogu poboljšati kvalitetu dizajna, skratiti ciklus dizajna i uštedjeti testiranje i troškove proizvodnje.

Analiza pukotina na unutrašnjoj ploči na zglobu LiftGate otkrila je da su granice na površini šarke i gornja granica ojačane pločice za ojačanje, uzrokujući da unutrašnja ploča bude pod jednoslojnim stanjem stresa, koja nije pružila odgovarajuću zaštitu u unutrašnjoj ploči. To je rezultiralo rezom u gornjoj granici površine šarke, što je dovelo do povećanog pucanja. Nadalje, koncentracija stresa na donjem kraju montažne površine šarke premašila je snagu prinosa ploče, predstavljajući rizik od pucanja.

Da bi se riješila ova pitanja, predložene su i analizirane različite sheme strukturne optimizacije putem CAE proračuna. Dizajnirane su četiri različite sheme, a vrijednosti stresnih tablica izračunate su i upoređene. Rezultati su pokazali da su sve mjere optimizacije bile efikasne u smanjenju vrijednosti stresa, s šemom 4 postizanje najvećeg smanjenja. Međutim, shema implementacije 4 zahtijevale bi značajne promjene u proizvodnom procesu, što je dovelo do visokih troškova popravka kalupa i dugački period obnove. Shema 2, što je postiglo smanjenje od 35% u vrijednostima stres u odnosu na originalnu shemu, smatralo je najophodnijim i isplativim rješenjem.

Da bi se potvrdila efikasnost odabrane sheme, stvoreni su ručni uzorci modificiranih dijelova, a provedeni su testovi za proizvodnju i pouzdanost vozila. Rezultati su pokazali da su shema 3 i šeme 4 bili uspješni, dok shema 1 nije uspjela. Na osnovu tih nalaza, određena je optimalna poboljšana strukturna shema dizajna (shema 4) ploče ojačanja šarki. Međutim, da se pozabavi problemima pogodnosti procesa i percipirane kvalitete, daljnja poboljšanja izvršena su u strukturi šeme 4, što rezultira konačnim dizajnom koji je eliminirao graničnu stražnju, poboljšanu operaciju procesa i osigurao dosljednu primjenu brtvila.

Zaključno, analiza, optimizacija i validacija strukture ploče ojačanja šarki pokazala je da je smanjenje vrijednosti stresnih vrijednosti u unutrašnjoj ploči u zglobu usko povezano sa dizajnom ojačne ploče šarke. Dok se povećavaju listove ili koristeći posebne procese mogu postići određeno smanjenje vrijednosti stres, ovi pristupi često kompliciraju proces i povećavaju troškove. Stoga je ključno za pažljivo dizajniranje i optimizirati strukturu ploče za ojačanje šarke iz ranih faza razvoja proizvoda kako bi se postigli najbolji rezultati u smislu smanjenja stresa. Neprekidno poboljšanje dizajna proizvoda i procesa proizvodnje od suštinskog je značaja za ispunjavanje sve većih zahtjeva za kvalitetom i pouzdanošću u automobilskoj industriji.