随着社会发展和人们的生活水平的改善,对汽车作为一种舒适的运输方式的需求增加了。 现在,消费者在购买汽车时会更加关注安全性和质量耐用性,而不仅仅是专注于引人注目的新颖形状。 为了满足汽车使用寿命中用户的需求,汽车可靠性设计旨在确保汽车零件能够有效地执行其功能。 零件本身的强度和僵硬在确定汽车使用寿命中起着至关重要的作用。
汽车购买者经常关注的最重要的车身组件之一是发动机盖。 发动机盖有多种功能,包括促进发动机舱中各个零件的维护,保护组件,隔离发动机噪音并确保行人安全。 引擎盖铰链是用于固定和打开引擎盖的旋转结构,在发动机盖的功能中起着至关重要的作用。 引擎盖铰链的强度和刚性对于罩的平稳操作具有重要意义。
在26,000公里的车辆可靠性道路测试中,引擎引擎盖铰链的身体侧支架发现了问题。 支架断裂,发动机罩侧铰链与车身侧铰链分开,导致发动机引擎盖无法正确固定并损害驾驶安全性。
车辆的整体性能是通过其各个部位的相互关系和匹配来实现的。 在制造和组装过程中,由于制造,工具和人类操作等因素,可能会出现错误。 这些错误会累积,并可能导致道路测试期间的不匹配和问题。 在铰链破裂的情况下,发现汽车的引擎盖锁定尚未正确锁定,导致道路测试期间沿X和Z方向振动,从而导致对身体侧铰链的疲劳作用。
在工程实践中,由于结构或功能要求,零件通常具有孔或开槽结构。 但是,实验表明,零件形状的突然变化会导致应力浓度和裂纹。 在铰链破裂的情况下,裂缝发生在轴销安装表面和铰链极限角的交汇处,其中零件的形状突然变化,导致高应力浓度。 诸如零件材料的强度和结构设计之类的因素也会导致部分破裂。
有问题的身体侧铰链由厚度为2.5mm的SAPH400钢材料制成。 钢板的机械和技术特性在指定的值之内,表明材料选择合适。 但是,道路负载下的汽车零件可能会造成疲劳损害。 人体侧铰链的最大应力值计算为94.45MPa,低于SAPH400的屈服强度较低。 这表明铰链材料是合适的,并且间隙处的应力浓度是铰链断裂的主要原因。
铰链结构的设计也在铰链故障中发挥了作用。 最初将铰链安装表面与X轴的铰链安装表面之间的角度设置为30°,这使得在安装后很难调节引擎盖和挡泥板之间的间隙。 此外,对部队的不平衡支撑增加了断裂的风险。 铰链轴销的安装表面的宽度和厚度也影响了应力分布。 与类似结构的比较表明,当尺寸超过6mm时发生断裂。
为了解决这些问题,提出了一些设计改进。 身体侧的铰链安装表面应尽可能水平安装,或至少在15°的受控范围内。 铰链和轴销的安装点应排列在同步三角形中,以优化力传输。 应优化结构以减少应力浓度和疲劳效应。 安装表面应具有更大的宽度和减小的曲率,以提高铰链的强度和耐用性。
通过CAE强度分析软件,评估并比较了几种设计方案。 方案3包括去除中肋,增加圆角半径并优化极限机制,在应力分布方面显示出最佳的结果。 通过道路测试进一步验证了它。 优化的设计不仅提高了铰链的强度和耐用性,还确保了发动机罩的行人保护功能。
总之,引擎盖铰链的设计对于发动机盖的适当功能和安全性至关重要。 通过仔细的分析和优化,可以改善铰链的结构设计,以减少应力浓度和疲劳效应。 这将增加