Cómo elegir la posición de instalación de la bisagra en el lado del cuerpo para evitar la bisagra FR1

Con el desarrollo de la sociedad y la mejora del nivel de vida de las personas, los automóviles se han convertido en un medio de transporte favorito para más y más consumidores. Al comprar automóviles, los consumidores prestan más atención a la seguridad y la durabilidad de la calidad, en lugar de solo las nuevas formas novedosas. Cumplir con las necesidades de los usuarios dentro de la vida útil de Auto Parts es el objetivo principal del diseño de confiabilidad automotriz. La fuerza y ​​la rigidez de las piezas afectan directamente la vida útil del automóvil.

Uno de los componentes del cuerpo más llamativos de un automóvil es la cubierta del motor. Sirve múltiples funciones, incluida la facilitar el mantenimiento de varias piezas en el compartimento del motor, la protección del motor, la aislar el ruido del motor y la protección de los peatones. La bisagra del capó, como una estructura giratoria para fijar y abrir el capó, juega un papel vital en la funcionalidad de la cubierta del motor. La fuerza y ​​la rigidez de la bisagra del capó son de gran importancia para garantizar que funcione correctamente.

Durante una prueba de carretera de confiabilidad del vehículo de 26,000 km, el soporte lateral del cuerpo de la bisagra del capó del motor se rompió, lo que hace que la campana del motor no pueda fijarse, lo que afectó la seguridad de la conducción. Después de analizar la causa de la ruptura de la bisagra, se descubrió que los errores en los procesos de fabricación, herramientas y operación humana pueden acumularse y causar desajustes en todo el conjunto del vehículo. Esto puede conducir a problemas como el ruido anormal e interferencia durante las pruebas de carretera. En este caso particular, la falla se debió a que el bloqueo de la capucha no se bloqueara correctamente en el segundo nivel, lo que resulta en vibraciones a lo largo de las direcciones X y Z que causaron efectos de fatiga en las bisagras del lado del cuerpo.

En la práctica de ingeniería, las piezas a menudo tienen agujeros o estructuras ranuradas por razones funcionales o estructurales. Sin embargo, los experimentos muestran que los cambios repentinos en la forma de una parte pueden conducir a la concentración de estrés y las 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 bisagra, donde la forma de la pieza cambia repentinamente. Además, factores como la resistencia del material parcial y el diseño estructural también pueden contribuir a la falla de la pieza.

La bisagra lateral del cuerpo estaba hecha de material de acero SAPH400 con un espesor de 2.5 mm. Las propiedades del material indicaron que la resistencia de la articulación del material era suficiente para resistir el estrés que se le impuso. Por lo tanto, se concluyó que la selección del material de la bisagra era correcta. La fractura fue causada principalmente por la concentración de estrés en la brecha.

Un análisis posterior reveló que los puntos de instalación y la estructura de la bisagra también jugaron un papel importante en su fracaso. El ángulo inclinado de la superficie de instalación de la bisagra en el lado del cuerpo y la disposición de los puntos de montaje eran factores críticos. El triángulo oblicuo formado por la conexión de tres puntos entre el punto de instalación del perno de bisagra y el pasador del eje de la bisagra dio como resultado un soporte desequilibrado y 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 funcionalidad y la vida de la bisagra. Las comparaciones con estructuras similares revelaron que la dimensión máxima desde el orificio del pasador del eje hasta el borde de la superficie de montaje debe limitarse a 6 mm para reducir la concentración de tensión.

Las sugerencias de diseño basadas en el análisis incluyeron: (1) controlar el ángulo entre la superficie de montaje de la bisagra en el lado del cuerpo y el eje X a 15 grados o menos, (2) Diseñar la bisagra y la instalación de los pasadores de eje en la configuración de triángulos de isósceles para optimizar la transmisión de la fuerza, y (3) evitar la transición aguda y las áreas de concentración de estrés de tensión al optimizar la forma de la bosificación y la posición final de la transmisión de la fuerza del límite.

En conclusión, el diseño de la bisagra del capó es crucial para garantizar la satisfacción del cliente con la funcionalidad del capó. Al optimizar el diseño y abordar los problemas relacionados con la forma, la transmisión de fuerza y ​​los puntos de instalación, se puede minimizar el riesgo de falla de la bisagra, mejorando la confiabilidad general y la durabilidad del automóvil.