ヒンジFRを防ぐために、身体の側面にヒンジの設置位置を選択する方法
社会の発展と人々の生活水準の改善により、快適な交通手段としての自動車の需要が増加しています。 消費者は、目を引く新しい形状に焦点を合わせるのではなく、車を購入するときに安全性と品質の耐久性にもっと注意を払っています。 自動車の耐用年数内でユーザーのニーズを満たすために、自動車の信頼性設計は、自動車部品が機能を効果的に実行できるようにすることを目指しています。 部品自体の強さと剛性は、車のサービス寿命を決定する上で重要な役割を果たします。
車のバイヤーがよく注意を払う最も重要なボディコンポーネントの1つは、エンジンカバーです。 エンジンカバーは、エンジンコンパートメント内のさまざまな部品のメンテナンス、コンポーネントの保護、エンジンノイズの分離、歩行者の安全性を確保するなど、複数の機能を提供します。 フードのヒンジは、フードを固定して開くための回転構造であり、エンジンカバーの機能に重要な役割を果たします。 ボンネットの強さと剛性は、フードの滑らかな操作にとって非常に重要です。
26,000kmの車両信頼性の道路試験中に、エンジンフードヒンジのボディサイドブラケットで問題が特定されました。 ブラケットが壊れ、エンジンフード側のヒンジがボディ側のヒンジから分離され、エンジンフードを適切に固定できなくなり、運転の安全性が損なわれました。
車両の全体的なパフォーマンスは、そのさまざまな部分の相互関係とマッチングを通じて達成されます。 製造および組み立てプロセス中に、製造、工具、人間の操作などの要因によりエラーが発生する可能性があります。 これらのエラーは蓄積され、道路試験中に不一致や問題につながる可能性があります。 壊れたヒンジの場合、車のフードロックが適切にロックされておらず、道路試験中にX方向とZ方向に沿った振動をもたらし、身体側のヒンジに疲労効果をもたらすことがわかりました。
エンジニアリングの実践では、部品にはしばしば、構造的または機能的な要件があるため、部品には穴やスロット付きの構造があります。 しかし、実験では、部品の形状の突然の変化がストレス集中と亀裂をもたらす可能性があることが示されています。 壊れたヒンジの場合、骨折はシャフトピン取り付け面とヒンジ限界コーナーの交差点で発生し、部品の形状が突然変化し、高応力濃度につながりました。 部品材料の強度や構造設計などの要因も、部品の破損に寄与する可能性があります。
問題のボディサイドヒンジは、厚さ2.5mmのSaph400鋼材料でできています。 鋼板の機械的および技術的特性は指定された値内にあり、材料の選択が適切であることを示しています。 ただし、疲労損傷は、道路荷重の下で自動車部品で発生する可能性があります。 ボディサイドヒンジの最大応力値は94.45MPaと計算され、SAPH400の低降伏強度を下回っています。 これは、ヒンジ材料が適切であり、ギャップでの応力集中がヒンジ骨折の主な理由であることを示唆しています。
ヒンジ構造の設計も、ヒンジの障害に役割を果たしました。 ボディ側とX軸のヒンジ設置表面の間の角度は最初は30°に設定されていたため、設置後のフードとフェンダーの間のギャップを調整することが困難になりました。 さらに、力の不均衡なサポートは骨折のリスクを高めました。 ヒンジシャフトピンの取り付け面の幅と厚さも応力分布に影響しました。 同様の構造との比較により、寸法が6mmを超えたときに骨折が発生したことが示されました。
これらの問題に対処するために、いくつかの設計改善が提案されました。 体側のヒンジの取り付け面は、できるだけ水平方向に、または少なくとも15°の制御範囲内で取り付ける必要があります。 ヒンジとシャフトピンの設置ポイントは、力透過を最適化するためにイソシェルの三角形に配置する必要があります。 構造は、ストレス集中と疲労の影響を減らすために最適化する必要があります。 取り付け面は、ヒンジの強度と耐久性を改善するために、より広い幅と曲率が低下する必要があります。
CAE強度分析ソフトウェアを通じて、いくつかの設計スキームが評価され、比較されました。 中央のrib骨の除去、フィレットの半径の増加、限界メカニズムの最適化を含むスキーム3は、ストレス分布の観点から最良の結果を示しました。 それはさらに道路試験を通じて検証されました。 最適化された設計により、ヒンジの強度と耐久性が向上しただけでなく、エンジンフードの歩行者保護機能も保証されました。
結論として、フードのヒンジの設計は、エンジンカバーの適切な機能と安全性に不可欠です。 慎重な分析と最適化を通じて、ヒンジの構造設計を改善して、ストレス集中と疲労効果を減らすことができます。 これは増加します
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