車架設(shè)計的案例
三輪車車架設(shè)計的力學(xué)性能分析
三輪車的設(shè)計完成之前需要進(jìn)行優(yōu)化，確保滿足安全要求，但事實證明，三輪車的復(fù)雜結(jié)構(gòu)為設(shè)計的優(yōu)化帶來了一定的難度。
我常常會將三輪車與孩子們聯(lián)系在一起，把它們想象成色彩鮮艷的小玩具，與其實用價值比起來，它們的存在更像是為人們帶來一種享受。然而，三輪車確實也是一種可持續(xù)的客運方式，甚至可以用來運輸散裝貨物。
我們可以借助仿真來研究三輪車的結(jié)構(gòu)并確保它能符合安全要求。為了檢測和解決三輪車設(shè)計中可能存在的薄弱區(qū)域，工程師們對車架的力學(xué)性能進(jìn)行評估，從而在早期階段就能發(fā)現(xiàn)缺陷，在創(chuàng)建物理原型機(jī)之前優(yōu)化三輪車的設(shè)計。
通過結(jié)構(gòu)力學(xué)分析研究鋁制三輪車車架
研究團(tuán)隊的模型為一個 6063-T83 鋁材制造的三輪車車架，其車把和中軸采用 4130 鋼。從下方示意圖可以看到，車架由標(biāo)準(zhǔn)的三輪車部件組成，包括后部的乘客區(qū)或載貨區(qū)。
三輪車部件（左）和網(wǎng)格（右）
為了分析這個設(shè)計，研究人員在幾何結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域施加了載荷。盡管他們只模擬了三輪車部件的車架，但還使用了其他零件（如立管、前叉、車把等）來定義負(fù)載條件，這些條件包括：
沖擊力（淡藍(lán)色）
車把上的推力和拉力（灰色和橙色）
中軸上的踩踏力（黃色）
騎行者的重力（藍(lán)色）
乘客的重力（綠色）
幾何結(jié)構(gòu)上施加的各種載荷的位置
水平?jīng)_擊情況表示三輪車突然撞擊墻壁，并假設(shè)騎行者已撞離座位，但乘客還在車上。因此，這種情況只考慮沖擊力和乘客的重力。
工程師針對每一種載荷工況，對模型的應(yīng)力分布和變形分布進(jìn)行了簡單的評估，從而確定設(shè)計問題，開發(fā)出更安全的三輪車。
檢查三輪車車架設(shè)計的臨界區(qū)域
總的來說，仿真結(jié)果表明，在每一種載荷工況下，三輪車車架設(shè)計都會有一些區(qū)域容易受到抗拉屈服強度超過 214 MPa、疲勞極限超過 69 MPa 的應(yīng)力作用。
展開 基于OptiStruct的節(jié)能賽車車架設(shè)計
為了參加中國節(jié)能競技大賽，需要設(shè)計輕量化的車架。在充分考慮參賽這一特殊背
景后，制定了滿載彎曲工況下，基于剛度目標(biāo)和體積分?jǐn)?shù)約束的拓?fù)鋬?yōu)化方案，借助
OptiStruct在初始階段進(jìn)行概念設(shè)計，使結(jié)構(gòu)在布局上最優(yōu)。在拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)下進(jìn)行
車架的詳細(xì)設(shè)計，并使用RADIOSS對車架進(jìn)行有限元分析。此車架滿足了設(shè)計要求，不僅
減輕了車架自身重量，更小的尺寸還為車殼的減重提供了空間，整車重量較往屆相比大大下
降。
卞翔_基于OptiStruct的節(jié)能賽車車架設(shè)計.pdf
展開 基于SFE全參數(shù)化副車架多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計
某些前副車架的縱臂結(jié)構(gòu)上會設(shè)計局部凹槽來誘導(dǎo)變形，使碰撞壓潰更充分，從而更好的保護(hù)乘員安全。
二、副車架優(yōu)化設(shè)計方法
2.1 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計
在早期概念設(shè)計階段，首先需要確定前副車架的框架設(shè)計，比如整體的長寬高尺寸、加強板的個數(shù)及走向等。拓?fù)鋬?yōu)化是一種常見的優(yōu)化設(shè)計方法。根據(jù)周邊部件的包絡(luò)確定拓?fù)?em>設(shè)計空間，設(shè)置相應(yīng)目標(biāo)和約束，通過材料的堆積程度來識別重要路徑，對薄弱區(qū)域進(jìn)行針對性加強設(shè)計，對性能貢獻(xiàn)程度低的區(qū)域進(jìn)行材料去除或厚度減薄設(shè)計，做到材料利用最大化，在結(jié)構(gòu)性能提升的同時還能減輕重量。
2.2 多目標(biāo)參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計
概念設(shè)計階段確定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式后，在詳細(xì)設(shè)計階段需要對結(jié)構(gòu)斷面形式、材料厚度等進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化設(shè)計。多目標(biāo)參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計方法區(qū)別于傳統(tǒng)CAD-CAE設(shè)計思路，全參數(shù)化模型結(jié)合自動化優(yōu)化工具，在有限的設(shè)計周期內(nèi)能更快速地進(jìn)行方案迭代，并能解決NVH、耐久等矛盾性能的多目標(biāo)優(yōu)化問題，有效避免了設(shè)計的盲目性。
三、性能分析
副車架的性能分析包括強度分析、模態(tài)分析、動剛度分析、疲勞分析等。
3.1 強度分析
強度分析采用慣性釋放法，考察工況根據(jù)公司內(nèi)部規(guī)范進(jìn)行，一般包括常規(guī)工況和極限工況。首先進(jìn)行初始性能分析，然后根據(jù)受力狀態(tài)和分析結(jié)果進(jìn)行篩選用于多學(xué)科優(yōu)化分析中的分析工況（當(dāng)然不進(jìn)行工況篩選包絡(luò)，用全部工況用于多學(xué)科優(yōu)化亦可以）。本例中為工況5、8用于多學(xué)科優(yōu)化分析。
3.2 模態(tài)分析
副車架采用自由模態(tài)分析，校核第一階模態(tài)。
3.3 動剛度分析
本例中副車架共考察6個接附點動剛度。
展開 成功案例丨平衡性能與安全的仿真：Altair助力 STARD 優(yōu)化賽車空間車架設(shè)計
空間車架是支撐車輛車身及零部件的結(jié)構(gòu)框架，因其輕量化設(shè)計能有效提升車速與加速性能，在賽車領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。
空間車架的設(shè)計與測試流程必須符合一系列嚴(yán)格的性能標(biāo)準(zhǔn)，其中包括多種翻滾測試及抗沖擊性能測試的變體要求。在每項測試中，空間車架需承受特定作用力，且不得出現(xiàn)失效情況或超出規(guī)定的撓度限值。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，并優(yōu)化空間車架的剛度與整體性能，STARD 選用了Altair? HyperMesh? 軟件。
Altair解決方案
為在空間車架設(shè)計中實現(xiàn)性能與安全的平衡，STARD 充分借助了 HyperMesh 卓越的有限元分析（FEA）能力。項目啟動之初，團(tuán)隊以某款既有車型未經(jīng)優(yōu)化的空間車架計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）模型為基礎(chǔ)，將其簡化為一維模型，作為設(shè)計工作的起點。
STARD 團(tuán)隊首先針對高應(yīng)力區(qū)域增加材料，對結(jié)構(gòu)薄弱點進(jìn)行加固 —— 這一舉措不僅有效規(guī)避了潛在失效風(fēng)險，還提升了扭轉(zhuǎn)剛度這一核心性能指標(biāo)。隨后，團(tuán)隊?wèi)?yīng)用優(yōu)化技術(shù)，更合理地在車架上分配材料：既對需要加固的區(qū)域進(jìn)行了強化，又剔除了不必要的重量。
之后，STARD 進(jìn)一步優(yōu)化了空間車架的管材直徑，在確保結(jié)構(gòu)完整性的前提下，最大限度減輕了車架重量。同時，團(tuán)隊在關(guān)鍵區(qū)域（尤其是涉及靜態(tài)載荷測試的部位）采用了高保真建模技術(shù)，并融入材料專屬參數(shù)，以精準(zhǔn)模擬塑性變形過程。
在整個設(shè)計過程中，HyperMesh 為多步驟的設(shè)計探索流程提供了支持，允許模型在不同場景中復(fù)用。這一特性減少了大規(guī)模物理測試的需求，使團(tuán)隊能夠同時評估多項性能指標(biāo)，精簡驗證周期 —— 最終在滿足嚴(yán)苛安全標(biāo)準(zhǔn)的同時，大幅加速了整體設(shè)計進(jìn)程。
展開 
平衡性能與安全的仿真：Altair助力 STARD 優(yōu)化賽車空間車架設(shè)計
空間車架是支撐車輛車身及零部件的結(jié)構(gòu)框架，因其輕量化設(shè)計能有效提升車速與加速性能，在賽車領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。
空間車架的設(shè)計與測試流程必須符合一系列嚴(yán)格的性能標(biāo)準(zhǔn)，其中包括多種翻滾測試及抗沖擊性能測試的變體要求。在每項測試中，空間車架需承受特定作用力，且不得出現(xiàn)失效情況或超出規(guī)定的撓度限值。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，并優(yōu)化空間車架的剛度與整體性能，STARD 選用了Altair? HyperMesh? 軟件。
Altair解決方案
為在空間車架設(shè)計中實現(xiàn)性能與安全的平衡，STARD 充分借助了 HyperMesh 卓越的有限元分析（FEA）能力。項目啟動之初，團(tuán)隊以某款既有車型未經(jīng)優(yōu)化的空間車架計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）模型為基礎(chǔ)，將其簡化為一維模型，作為設(shè)計工作的起點。
STARD 團(tuán)隊首先針對高應(yīng)力區(qū)域增加材料，對結(jié)構(gòu)薄弱點進(jìn)行加固 —— 這一舉措不僅有效規(guī)避了潛在失效風(fēng)險，還提升了扭轉(zhuǎn)剛度這一核心性能指標(biāo)。隨后，團(tuán)隊?wèi)?yīng)用優(yōu)化技術(shù)，更合理地在車架上分配材料：既對需要加固的區(qū)域進(jìn)行了強化，又剔除了不必要的重量。
之后，STARD 進(jìn)一步優(yōu)化了空間車架的管材直徑，在確保結(jié)構(gòu)完整性的前提下，最大限度減輕了車架重量。同時，團(tuán)隊在關(guān)鍵區(qū)域（尤其是涉及靜態(tài)載荷測試的部位）采用了高保真建模技術(shù)，并融入材料專屬參數(shù)，以精準(zhǔn)模擬塑性變形過程。
在整個設(shè)計過程中，HyperMesh 為多步驟的設(shè)計探索流程提供了支持，允許模型在不同場景中復(fù)用。這一特性減少了大規(guī)模物理測試的需求，使團(tuán)隊能夠同時評估多項性能指標(biāo)，精簡驗證周期 —— 最終在滿足嚴(yán)苛安全標(biāo)準(zhǔn)的同時，大幅加速了整體設(shè)計進(jìn)程。
展開 基于HyperWorks的mini baja車架分析設(shè)計
基于HyperWorks的mini baja車架分析設(shè)計.docx
基于HyperWorks的mini baja車架分析設(shè)計
一、設(shè)計階段
參考國內(nèi)、外資料，在ug建模軟件上，初步選定好車架管的規(guī)格和型號（4130鋼管）設(shè)計好車架結(jié)構(gòu)。建模如圖一：
圖一
二、車架的有限元模型
步驟如下：
（1）在hypermesh里面導(dǎo)入車架線模型、
（2）建立車架管橫截面屬性。
展開 Buggy車架設(shè)計
今天給大家?guī)砥嫒鹌嚬煞萦邢薰纠畛晒こ處煹淖髌贰狟uggy 車架設(shè)計，看看專業(yè)的汽車工程師如何玩轉(zhuǎn)solidThinking Inspire!
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精典：HyperMesh 數(shù)據(jù)庫的建立及在車架設(shè)計中的應(yīng)用
摘 要: 本文詳細(xì)介紹了東風(fēng)公司利用多年的有限元仿真分析成果，組建自己的
HyperMesh 仿真數(shù)據(jù)庫.并通過實際案例介紹了仿真分析人員，如何利用HyperMesh 仿真
數(shù)據(jù)庫快速組建車架模型進(jìn)行仿真分析的過程。HyperMesh 數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用大大減少了有限
元仿真前處理所需的時間，提高了分析效率。
關(guān)鍵詞: HYPERMESH 數(shù)據(jù)庫 快速建模 有限元分析
HyperMesh數(shù)據(jù)庫的建立及在車架設(shè)計中的應(yīng)用--孫國兵.pdf
solidThinking Inspire 在副車架優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用
第一步，模型的導(dǎo)入及前處理，根據(jù)布置情況建立設(shè)計空間，因為 solidThinking 提供了一 套基本的建模命令，所以可以直接在 solidThinking 中建立; 也可以在專業(yè)的 CAD 軟件中建立之 后導(dǎo)入 solidThinking ，如圖 4 所示為導(dǎo)入 solidThinking 的設(shè)計空間模型。
圖 4 副車架設(shè)計空間
如同 HyperWorks 做優(yōu)化設(shè)計，solidThinking 也需要劃分設(shè)計區(qū)、非設(shè)計區(qū)域，但操作起來要簡單的多，只需鼠標(biāo)右鍵即可完成。圖 4 所示的模型已經(jīng)分出了設(shè)計區(qū)域（棕色），非設(shè)計區(qū)域（灰色）。solidThinking 是針對 CAD 設(shè)計師的優(yōu)化軟件，在 solidThinking 中不需要考慮 CAE 方面的諸如網(wǎng)格大小、材料屬性等概念，甚至不了解 CAE 的工程師用起來 solidThinking 也沒一點障礙。 接上面第一步，根據(jù)副車架在實車中的實際工況,對四個安裝點添加了對應(yīng)的約束。在兩側(cè)控制臂襯套位置,以及轉(zhuǎn)向機(jī)殼體安裝點施加了多體 Motionview 解算出的節(jié)點力。左側(cè)的模型樹上 分別創(chuàng)建了兩個工況，制動及轉(zhuǎn)向。將施加的載荷及約束對應(yīng)的歸類到兩工況之下。完成后的模型如圖 5 所示。
展開 車架類沖壓模具設(shè)計注意事項
為了能夠更好的適應(yīng)市場的發(fā)展需求，本文以北京某生產(chǎn)公司為例介紹車架沖壓模具的設(shè)計。
車架縱梁壓型模具
車架縱梁是車架構(gòu)件中的重要組成部分，其設(shè)計質(zhì)量直接對車架產(chǎn)品的整體質(zhì)量造成影響。加上，縱梁是車架構(gòu)件中最長的一個工作件，其沖壓難度較大，相應(yīng)增加了工作量。因此，對于車架縱梁的沖壓要求尤為嚴(yán)格。通過生產(chǎn)實踐證明，可采用鉆孔模板保證孔位的精準(zhǔn)度。另一方面，由于縱梁的截面形狀屬于槽型雙直角彎曲成形，可采用自由彎曲成形、雙直角接觸彎曲成形。
制造工藝的分析
車架縱梁的設(shè)計一種分為左、右兩個，沒有變截面的縱梁可以直接通過一套模具分別沖壓成形，但是如果縱梁構(gòu)件出現(xiàn)變截面的時候，需要進(jìn)行較為系統(tǒng)的沖壓安排。首先是下圖顯示的就是變截面縱梁：
然后我們把模具一種分為前段、中段和后段三部分，其中前段和中段沖壓縱梁的右側(cè)，后段和中段沖壓縱梁的左側(cè)。選擇這樣的工作方式是因為可以很好的節(jié)省模具制造損耗的費用，提升沖壓的工作效率。經(jīng)過這樣的設(shè)計之后，我們得出了下圖的沖壓效果圖，A+B就是沖壓縱梁的右側(cè)畫面，B+C就是沖壓縱梁的左側(cè)畫面：
如果在工作的時候受到?jīng)_壓設(shè)備面積影響的時候，可以分別對左側(cè)變截面和右側(cè)變截面加裝不一樣的鑲板，目的是確保左側(cè)和右側(cè)的沖壓成形的效果。
展開 多學(xué)科優(yōu)化方法在副車架輕量化設(shè)計中的應(yīng)用
在某副車架輕量化開發(fā)過程中，利用多學(xué)科優(yōu)化技術(shù)，在完成副車架的靜強度、模態(tài)和動剛度對板厚變化的敏感性分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化后副車架重量由24.5 Kg降到22 Kg，減重8%，實現(xiàn)了副車架的輕量化設(shè)計。
前言：
副車架是當(dāng)前主流轎車底盤的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)形式及剛度設(shè)計對提升整車耐久性、舒適性、操控性有很大影響，而且輕量化的副車架有利于改善整車性能。因此，副車架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法備受各主機(jī)廠關(guān)注。
近年來，關(guān)于多學(xué)科優(yōu)化技術(shù)的研究及應(yīng)用越來越多，該技術(shù)的主要思想是在設(shè)計過程中，利用計算機(jī)技術(shù)來集成各個學(xué)科的模型和分析工具, 并通過有效的設(shè)計和優(yōu)化策略組織和管理設(shè)計過程，最終利用多學(xué)科相互作用產(chǎn)生的協(xié)調(diào)效應(yīng)獲得最優(yōu)解①。本文將多學(xué)科優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到某車型前副車架的輕量化設(shè)計中，不僅縮短設(shè)計周期,節(jié)約開發(fā)成本，而且對其它零部件的開發(fā)設(shè)計具有同樣的參考意義。
1、 有限元模型
為了提高應(yīng)力計算精度，副車架的鈑金結(jié)構(gòu)以及焊縫全部采用殼單元模擬，單元形狀主要為四邊形，三角形單元比例控制在5%以內(nèi)，整個模型的單元數(shù)量 節(jié)點數(shù)量 ，材料的非線性行為采用試驗測得的應(yīng)力應(yīng)變曲線表示。副車架的幾何數(shù)模和有限元模型如圖所示。
2、 工況定義和性能目標(biāo)的確定
根據(jù)企業(yè)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，強度的考察工況為經(jīng)典工況，包括顛簸、制動、轉(zhuǎn)向和加速。模態(tài)性能考察副車架的前兩階彎曲模態(tài)。動剛度考察項為控制臂及發(fā)動機(jī)后懸置的安裝點的平均動剛度。性能目標(biāo)為滿足企業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
展開 
基于Nx Nastran有限元分析的公鐵兩用半掛車車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化（上）
摘 要：采用Nx Nastran軟件對公鐵兩用半掛車車架的初始方案進(jìn)行有限元計算，并對超過許用應(yīng)力的區(qū)域(結(jié)構(gòu))進(jìn)行了原因分析，提出相應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)措施，最終優(yōu)化后的方案強度滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，文章最后對公鐵兩用半掛車車架設(shè)計提出相應(yīng)建議，為同類型的車架設(shè)計提供了參考。
關(guān)鍵詞：公鐵兩用半掛車車架;有限元分析;強度;優(yōu)化;
公鐵兩用貨車是公路掛車加裝鐵路專用鉸接式走行單元，通過取消鐵路平車車體，將半掛車直接與轉(zhuǎn)向架相連，即可在鐵路上運行；脫離連掛即成普通半掛汽車，可在公路上運行的多式聯(lián)運模式。公鐵兩用車因其具有自重系數(shù)低，轉(zhuǎn)運快捷、投資小、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)勢，作為半掛車多式聯(lián)運的一大分支，發(fā)展出多種形式，是理想的“門到門”多式聯(lián)運的工具，前景廣闊，開創(chuàng)了“門到門”多式聯(lián)運新紀(jì)元。中車眉山車輛有限公司研發(fā)了一種載重28 t的公鐵兩用半掛車，在半掛車車架設(shè)計過程中，基于Nx Nastran有限元仿真軟件對車架鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜強度預(yù)測評估與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
1 主要結(jié)構(gòu)及計算工況
1.1 主要結(jié)構(gòu)
公鐵兩用半掛車車架為全鋼焊接結(jié)構(gòu)，主要板材采用T700高強度鋼。車架主要由前端梁、牽引縱梁、邊梁、大梁組成、橫梁、前端連接裝置、后端梁等組成，如圖1所示。
圖1 半掛車車架組成(初始方案)示意圖
1.2 計算工況
公鐵兩用半掛車公路運輸時，汽車行駛的典型工況是在高速道路、強扭轉(zhuǎn)道路、一般道路和彎曲道路上的彎曲、扭轉(zhuǎn)、緊急制動和急轉(zhuǎn)彎等4種工況。對于車架有限元靜態(tài)分析來說，通常情況下靜強度只分析彎曲、扭轉(zhuǎn)2種工況[1]。另外，車架應(yīng)具有足夠的抗彎剛度，通過車架的撓跨比考核。
剛度工況：在靜載和勻速行駛狀態(tài)下，零部件均依照安裝位置進(jìn)行加載，在此情況下考核車架彎曲變形。
展開 五金模具丨你也是在做車架類模具設(shè)計么？注意事項來了
為了提高生產(chǎn)效率，本文先從車架沖壓件的制造工藝進(jìn)行分析，然后對橫梁沖壓模具的制造，部分沖壓模具設(shè)計等進(jìn)行詳細(xì)研究及繪圖分析，希望以此來更加深入的了解車架縱梁壓型模具的設(shè)計原理和獨特的設(shè)計工藝，進(jìn)而化解先進(jìn)生產(chǎn)力和落后生產(chǎn)設(shè)備之間的矛盾。
近幾年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)也得到不斷提高。為了能夠更好的適應(yīng)市場的發(fā)展需求，本文特以北京某個生產(chǎn)公司為例子，介紹車架沖壓件沖壓模具的設(shè)計。
車架縱梁壓型模具
車架縱梁是車架構(gòu)件中的重要組成部分，其設(shè)計質(zhì)量直接對車架產(chǎn)品的整體質(zhì)量造成影響。加上，縱梁是車架構(gòu)件中最長的一個工作件，其沖壓難度較大，相應(yīng)增加了工作量。因此，對于車架縱梁的沖壓要求尤為嚴(yán)格。通過生產(chǎn)實踐證明，可采用鉆孔模板保證孔位的精準(zhǔn)度。另一方面，由于縱梁的截面形狀屬于槽型雙直角彎曲成形，可采用自由彎曲成形、雙直角接觸彎曲成形。
制造工藝的分析
車架縱梁的設(shè)計一種分為左、右兩個，沒有變截面的縱梁可以直接通過一套模具分別沖壓成形，但是如果縱梁構(gòu)件出現(xiàn)變截面的時候，需要進(jìn)行較為系統(tǒng)的沖壓安排。首先是下圖顯示的就是變截面縱梁：
然后我們把模具一種分為前段、中段和后段三部分，其中前段和中段沖壓縱梁的右側(cè)，后段和中段沖壓縱梁的左側(cè)。選擇這樣的工作方式是因為可以很好的節(jié)省模具制造損耗的費用，提升沖壓的工作效率。
展開 五金模具丨你也是在做車架類模具設(shè)計么？注意事項來了
為了提高生產(chǎn)效率，本文先從車架沖壓件的制造工藝進(jìn)行分析，然后對橫梁沖壓模具的制造，部分沖壓模具設(shè)計等進(jìn)行詳細(xì)研究及繪圖分析，希望以此來更加深入的了解車架縱梁壓型模具的設(shè)計原理和獨特的設(shè)計工藝，進(jìn)而化解先進(jìn)生產(chǎn)力和落后生產(chǎn)設(shè)備之間的矛盾。
近幾年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)也得到不斷提高。為了能夠更好的適應(yīng)市場的發(fā)展需求，本文特以北京某個生產(chǎn)公司為例子，介紹車架沖壓件沖壓模具的設(shè)計。
車架縱梁壓型模具
車架縱梁是車架構(gòu)件中的重要組成部分，其設(shè)計質(zhì)量直接對車架產(chǎn)品的整體質(zhì)量造成影響。加上，縱梁是車架構(gòu)件中最長的一個工作件，其沖壓難度較大，相應(yīng)增加了工作量。因此，對于車架縱梁的沖壓要求尤為嚴(yán)格。通過生產(chǎn)實踐證明，可采用鉆孔模板保證孔位的精準(zhǔn)度。另一方面，由于縱梁的截面形狀屬于槽型雙直角彎曲成形，可采用自由彎曲成形、雙直角接觸彎曲成形。
制造工藝的分析
車架縱梁的設(shè)計一種分為左、右兩個，沒有變截面的縱梁可以直接通過一套模具分別沖壓成形，但是如果縱梁構(gòu)件出現(xiàn)變截面的時候，需要進(jìn)行較為系統(tǒng)的沖壓安排。首先是下圖顯示的就是變截面縱梁：
然后我們把模具一種分為前段、中段和后段三部分，其中前段和中段沖壓縱梁的右側(cè)，后段和中段沖壓縱梁的左側(cè)。選擇這樣的工作方式是因為可以很好的節(jié)省模具制造損耗的費用，提升沖壓的工作效率。
展開 基于 solidThinking Inspire 的某強夯機(jī)車架結(jié)構(gòu)設(shè)計
摘要:通過 solidThinking Inspire 優(yōu)化技術(shù)，完成某強夯機(jī)車架輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計，并應(yīng)用 HyperWorks 相關(guān)軟件對優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核計算，計算結(jié)果表明,solidThinking Inspire 能夠快速創(chuàng)建更輕更可靠的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)仿真驅(qū)動設(shè)計。
關(guān)鍵詞: solidThinking Inspire 結(jié)構(gòu)設(shè)計 HyperWorks 強夯 車架
1 引言
目前，隨著計算機(jī)計算性能的提升以及 CAE 工具的提升，特別是有限元計算技術(shù)、拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)、參數(shù)優(yōu)化技術(shù)、形狀優(yōu)化技術(shù)、疲勞壽命分析技術(shù)等商業(yè)軟件的開發(fā)和完善，使得 CAE 驅(qū)動設(shè)計成為現(xiàn)實。但是傳統(tǒng)的 CAE 軟件專業(yè)性強，通常需要專門的 CAE 分析人員進(jìn)行這項工 作。solidThinking Inspire 的出現(xiàn)，改變了產(chǎn)品設(shè)計師和結(jié)構(gòu)工程師傳統(tǒng)的設(shè)計方式，使得不是專業(yè)從事 CAE 分析的普通產(chǎn)品設(shè)計師也能夠快速創(chuàng)建更輕的結(jié)構(gòu)，更好地了解材料的分布規(guī)律，并可輕松導(dǎo)入 CAD 工具。本文以公司戰(zhàn)略產(chǎn)品——大夯能液壓履帶式強夯機(jī)車架為對象，應(yīng)用 solidThinking Inspire，嘗試 CAE 創(chuàng)新設(shè)計。得到的新結(jié)構(gòu)強度在全工況下滿足要求，車架重量較經(jīng)驗設(shè)計輕 5.24 噸。
2 強夯車架結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 車架結(jié)構(gòu)設(shè)計
該大夯能強夯機(jī)的整體結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，由工作裝置和車架組成，經(jīng)驗設(shè)計的車架為箱型結(jié)構(gòu)，重量為 12.44 噸，如圖 2.2 所示。
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