Cómo elegir la posición de instalación de la bisagra en el lado del cuerpo para evitar la bisagra FR

Con el desarrollo de la sociedad y la mejora del nivel de vida de las personas, la demanda de automóviles como un medio cómodo de transporte ha aumentado. Los consumidores ahora están prestando más atención a la seguridad y la durabilidad de la calidad al comprar automóviles, en lugar de solo centrarse en las revocas formas novedosas. Para satisfacer las necesidades de los usuarios dentro de la vida útil de un automóvil, el diseño de confiabilidad automotriz tiene como objetivo garantizar que las piezas de automóviles puedan realizar sus funciones de manera efectiva. La fuerza y ​​la rigidez de las partes en sí juegan un papel vital en la determinación de la vida útil del automóvil.

Uno de los componentes del cuerpo más importantes a los que los compradores de automóviles a menudo prestan atención es la cubierta del motor. La cubierta del motor sirve múltiples funciones, incluida la facilitar el mantenimiento de varias piezas en el compartimento del motor, proteger los componentes, aislar el ruido del motor y garantizar la seguridad de los peatones. La bisagra del capó, una estructura giratoria para fijar y abrir el capó, juega un papel crucial en el funcionamiento de la cubierta del motor. La fuerza y ​​la rigidez de la bisagra del capó son de gran importancia para el funcionamiento suave de la campana.

Durante una prueba de carretera de confiabilidad del vehículo de 26,000 km, se identificó un problema con el soporte del lado del cuerpo de la bisagra del capó del motor. El soporte se rompió y la bisagra lateral del capó del motor se separó de la bisagra lateral del cuerpo, lo que provocó que el capó del motor no pueda fijarse correctamente y comprometiendo la seguridad de conducción.

El rendimiento general de un vehículo se logra a través de la interrelación y la coincidencia de sus diversas partes. Durante los procesos de fabricación y ensamblaje, pueden ocurrir errores debido a factores como la fabricación, las herramientas y la operación humana. Estos errores se acumulan y pueden conducir a desajustes y problemas durante las pruebas de carretera. En el caso de la bisagra rota, se descubrió que el bloqueo de la capucha del automóvil no se había bloqueado adecuadamente, lo que resultó en vibraciones a lo largo de las direcciones X y Z durante la prueba de carretera, lo que provocó efectos de fatiga en las bisagras del lado del cuerpo.

En la práctica de ingeniería, las piezas a menudo tienen agujeros o estructuras ranuradas debido a los requisitos estructurales o funcionales. Sin embargo, los experimentos han demostrado que los cambios repentinos en la forma de una parte pueden provocar concentración de estrés y grietas. En el caso de la bisagra rota, la fractura ocurrió en la intersección de la superficie de montaje del pasador del eje y la esquina del límite de la bisagra, donde la forma de la pieza cambia abruptamente, lo que lleva a una alta concentración de tensión. Factores como la resistencia del material parcial y el diseño estructural también pueden contribuir a la rotura de la parte.

La bisagra lateral del cuerpo en cuestión está hecha de material de acero SAPH400 con un espesor de 2.5 mm. Las propiedades mecánicas y tecnológicas de la placa de acero están dentro de los valores especificados, lo que indica que la selección del material era apropiada. Sin embargo, el daño por fatiga puede ocurrir en las piezas de automóviles bajo cargas de carreteras. Se calculó que el valor de estrés máximo de la bisagra lateral del cuerpo era de 94.45MPa, que está por debajo de la resistencia de menor rendimiento de SAPH400. Esto sugiere que el material de la bisagra era adecuado, y la concentración de estrés en la brecha fue la razón principal de la fractura de bisagra.

El diseño de la estructura de la bisagra también jugó un papel en la falla de la bisagra. El ángulo entre la superficie de instalación de la bisagra en el lado del cuerpo y el eje x se estableció inicialmente a 30 °, lo que dificultó ajustar el espacio entre el capó y el guardabarros después de la instalación. Además, el apoyo desequilibrado de la fuerza aumentó el riesgo de fractura. El ancho y el grosor de la superficie de montaje del pasador del eje de la bisagra también afectaron la distribución de tensión. Una comparación con estructuras similares indicó que la fractura ocurrió cuando las dimensiones excedieron los 6 mm.

Para abordar estos problemas, se propusieron varias mejoras de diseño. La superficie de montaje de la bisagra en el lado del cuerpo debe instalarse lo más horizontal posible, o al menos dentro de un rango controlado de 15 °. Los puntos de instalación de la bisagra y el pasador del eje deben estar dispuestos en un triángulo isósceles para optimizar la transmisión de fuerza. La estructura debe optimizarse para reducir la concentración de estrés y los efectos de fatiga. La superficie de montaje debe tener un ancho más amplio y una curvatura reducida para mejorar la resistencia y la durabilidad de la bisagra.

A través del software de análisis de fuerza CAE, se evaluaron y compararon varios esquemas de diseño. El esquema 3, que incluía la eliminación de la costilla media, el aumento del radio del filete y la optimización del mecanismo límite, mostró los mejores resultados en términos de distribución de estrés. Se validó aún más a través de las pruebas de carretera. El diseño optimizado no solo mejoró la resistencia y la durabilidad de la bisagra, sino que también aseguró la función de protección peatonal de la campana del motor.

En conclusión, el diseño de la bisagra del capó es crucial para el funcionamiento y la seguridad adecuados de la cubierta del motor. A través de un análisis cuidadoso y la optimización, el diseño estructural de la bisagra puede mejorarse para reducir la concentración de estrés y los efectos de fatiga. Esto aumentará