Опис та аналіз вдосконалення структурної конструкції підйомника шарнірного шарніра1

В останні роки автомобільна промисловість у моїй країні зазнала швидкого розвитку, особливо з додаванням власних брендів та брендів спільних підприємств. Це призвело до зниження цін на автомобіль та повені десятків тисяч автомобілів, що щорічно виїжджають на споживчий ринок. По мірі того, як прогрес і доходи людей покращуються, володіння автомобілем стало загальним засобом перевезення у тисячах домогосподарств, сприяючи підвищенню ефективності виробництва та покращенню якості життя.

Однак часте виникнення відкликання автомобілів через проблеми з дизайном в автомобільній промисловості слугує нагадуванням про те, що при розробці нових продуктів слід приділяти не лише цикли та витрати на розробку, але й на якість продукції та потреби користувачів. Для забезпечення кращої якості та задоволеності для споживачів "Закон про три гарантії" для автомобільних продуктів встановлює більш жорсткі вимоги, включаючи мінімальний період валідності 2 роки або 40 000 км, і мінімальний період валідності 3 роки або 60 000 км. Тому важливо зосередитись на ранніх етапах розробки продукту, оптимізувати структуру проектування та уникати необхідності "компенсувати" будь -які недоліки пізніше.

Однією з конкретних напрямків, що викликає занепокоєння в автомобільній промисловості, є виникнення розтріскування на внутрішній панелі на шарнірі арматури шарнірного шарніра. Ця проблема виникла під час дорожніх випробувань фактичних транспортних засобів, що призводить до необхідності дослідити, як зменшити значення напруги на листовому металі в зоні шарніра. Метою є оптимізація структури шарнірної арматури та досягти оптимального стану для зменшення значень напруги та підвищення продуктивності системи Liftgate. Використання інструментів для інженерних комп'ютерів (CAE) для оптимізації структур може покращити якість проектування, скоротити цикл проектування та заощадити витрати на тестування та виробництво.

Аналіз проблеми розтріскування на внутрішній панелі на шарнірі підйомника виявив, що межа на поверхні встановлення шарніра та верхня межа шарнірної арматури були пошкоджені, внаслідок чого внутрішня панель була під одношаровим стресовим станом, що не забезпечило належного захисту внутрішньої пластини. Це призвело до розрізу верхньої межі поверхні встановлення шарніра, що призвело до збільшення розтріскування. Крім того, концентрація стресу в нижньому кінці покріплюючої шарнірної поверхні перевищувала міцність виходу пластини, створюючи ризик розтріскування.

Для вирішення цих питань були запропоновані та проаналізовані різні схеми структурної оптимізації за допомогою розрахунків CAE. Було розроблено чотири різні схеми, а значення напруги внутрішніх пластин розраховували та порівнювали. Результати показали, що всі заходи оптимізації були ефективними для зниження значень напруги, а схема 4 досягає найбільшого зниження. Однак схема реалізації 4 потребує значних змін у виробничому процесі, що призведе до високих витрат на ремонт цвілі та тривалого періоду реконструкції. Схема 2, яка досягла 35% зниження значень напруги порівняно з початковою схемою, вважалася найбільш можливим та економічно ефективним рішенням.

Для підтвердження ефективності обраної схеми були створені ручні зразки модифікованих деталей, а також проводилися випробування на виробництво транспортних засобів та надійності. Результати показали, що схема 3 та схема 4 були успішними, тоді як схема 1 не вдалася. На основі цих висновків було визначено оптимальну вдосконалену схему структурної конструкції (схема 4) шарнірної арматури. Однак для вирішення питань зручності процесу та сприйнятої якості було внесено подальші вдосконалення до структури схеми 4, що призвело до остаточної конструкції, яка усунула прикордонну приголомшливу, вдосконалену роботу процесу та забезпечила послідовне застосування герметика.

На закінчення, аналіз, оптимізація та валідація структури шарнірної арматури продемонстрували, що зменшення значень напруги у внутрішній пластині на шарнірі тісно пов'язане з конструкцією шарнірної арматури. Незважаючи на те, що збільшення листового металу або використання спеціальних процесів може досягти певного зниження значень напруги, ці підходи часто ускладнюють процес та збільшують витрати. Тому важливо ретельно розробити та оптимізувати структуру шарнірної арматури з ранніх стадій розвитку продукту, щоб досягти найкращих результатів з точки зору зменшення стресу. Постійне вдосконалення процесів дизайну та виробництва продуктів є важливим для задоволення зростаючих потреб у якості та надійності в автомобільній промисловості.