Descripción y análisis de la mejora del diseño estructural de la placa de refuerzo de la bisagra del tío elevador_ing1

En los últimos años, la industria del automóvil en mi país ha experimentado un rápido desarrollo, particularmente con la adición de marcas de autopistas y marcas conjuntas. Esto ha llevado a una reducción en los precios del automóvil y una avalancha de decenas de miles de automóviles que ingresan anualmente al mercado de consumo. A medida que avanzan los tiempos y los ingresos de las personas mejoran, poseer un automóvil se ha convertido en un medio común de transporte en miles de hogares, contribuyendo a una mayor eficiencia de producción y una mejor calidad de vida.

Sin embargo, la aparición frecuente de los retiros de automóviles debido a problemas de diseño en la industria automotriz sirve como un recordatorio de que al desarrollar nuevos productos, la atención no solo debe prestarse a los ciclos y costos de desarrollo, sino también a la calidad del producto y las necesidades de los usuarios. Para garantizar una mejor calidad y satisfacción para los consumidores, la "Ley de tres garantías" para productos automotrices establece requisitos más estrictos, incluido un período de validez mínima de 2 años o 40,000 km, y un período de validez mínima de 3 años o 60,000 km. Por lo tanto, es crucial centrarse en las primeras etapas del desarrollo de productos, optimizar la estructura de diseño y evitar la necesidad de "compensar" cualquier deficiencia más adelante.

Un área específica de preocupación en la industria automotriz es la aparición de grietas en el panel interno en la bisagra de la placa de refuerzo de bisagra de la compuerta elevadora. Este problema se encontró durante las pruebas de carretera de vehículos reales, lo que llevó a la necesidad de investigar cómo reducir el valor del estrés de la lámina en el área de la bisagra. El objetivo es optimizar la estructura de la placa de refuerzo de la bisagra y lograr el estado óptimo para reducir los valores de estrés y mejorar el rendimiento del sistema Lift -Gate. El uso de herramientas de ingeniería asistida por computadora (CAE) para la optimización estructural puede mejorar la calidad del diseño, acortar el ciclo de diseño y ahorrar costos de prueba y producción.

El análisis del problema de agrietamiento en el panel interno en la bisagra de la compuerta elevadora reveló que el límite en la superficie de instalación de la bisagra y el límite superior de la placa de refuerzo de la bisagra se escalonaban, lo que provocaba que el panel interno estuviera bajo un estado de estrés de una sola capa, que no proporcionó una protección adecuada a la placa interna. Esto dio como resultado un corte en el límite superior de la superficie de instalación de la bisagra, lo que condujo a un aumento de las grietas. Además, la concentración de estrés en el extremo inferior de la superficie de montaje de la bisagra excedió la resistencia de rendimiento de la placa, lo que aumenta el riesgo de agrietamiento.

Para abordar estos problemas, se propusieron y analizaron varios esquemas de optimización estructural a través de los cálculos de CAE. Se diseñaron cuatro esquemas diferentes, y los valores de estrés de las placas internas se calcularon y compararon. Los resultados mostraron que todas las medidas de optimización fueron efectivas para reducir los valores de estrés, con el esquema 4 logrando la mayor reducción. Sin embargo, la implementación del esquema 4 requeriría cambios significativos en el proceso de fabricación, lo que lleva a altos costos de reparación de moho y un largo período de renovación. El esquema 2, que logró una reducción del 35% en los valores de estrés en comparación con el esquema original, se consideró la solución más factible y rentable.

Para validar la efectividad del esquema elegido, se crearon muestras manuales de las piezas modificadas y se realizaron pruebas de carretera de fabricación y confiabilidad del vehículo. Los resultados mostraron que el esquema 3 y el esquema 4 fueron exitosos, mientras que el esquema 1 falló. Según estos hallazgos, se determinó el esquema de diseño estructural mejorado óptimo (Esquema 4) de la placa de refuerzo de bisagra. Sin embargo, para abordar los problemas de conveniencia del proceso y calidad percibida, se realizaron mejoras adicionales a la estructura del Esquema 4, lo que resultó en un diseño final que eliminó la asombro de límites, la operación de proceso mejorada y la aplicación constante de sellador.

En conclusión, el análisis, la optimización y la validación de la estructura de la placa de refuerzo de la bisagra demostraron que la reducción de los valores de estrés en la placa interna en la bisagra está estrechamente relacionada con el diseño de la placa de refuerzo de la bisagra. Si bien aumentar la chapa o usar procesos especiales puede lograr cierta reducción en los valores de estrés, estos enfoques a menudo complican el proceso y aumentan los costos. Por lo tanto, es crucial diseñar y optimizar cuidadosamente la estructura de la placa de refuerzo de la bisagra de las primeras etapas del desarrollo del producto para lograr los mejores resultados en términos de reducción del estrés. La mejora continua en el diseño de productos y los procesos de fabricación es esencial para satisfacer las crecientes demandas de calidad y confiabilidad en la industria automotriz.