铝合金车轮机加立车压爪紧固螺栓断裂问题的分析及优化-精密成形工程.PDF

第 10 卷 第 1 期 精 密 成 形 工 程 2018 年 1 月 JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING 181 铝合金车轮机加立车压爪紧固螺栓断裂问题的 分析及优化 刘伟东 （中信戴卡股份有限公司 工程技术研究院，河北 秦皇岛 066011 ） 摘要： 目的研究分析立车压爪螺栓工作过程中的受力情况，寻求螺栓断裂的原因，并通过优化改进夹具结 构，实现提高螺栓使用寿命的目的。方法 采用压力传感器系统，实测压爪压力，并建立力学模型，结合螺 栓的力学性能参数，推断螺栓断裂的原因。结果 通过优化改进夹具结构，将螺栓承受的部分弯矩转移到压 爪和压爪轴上，能够延长螺栓的使用寿命。结论 螺栓断裂主要是由于螺栓反复加载过程中出现了疲劳损伤， 导致螺栓断裂。 关键词：压力传感器；力学模型；疲劳损伤 DOI ：10.3969/j.issn.1674-6457.2018.01.025 中图分类号：TG306 文献标识码：A 文章编号：1674-6457(2018)01-0181-05 Analysis and Optimization of Jaw Bolt Breakage in Aluminum Alloy Wheel Machining Process LIU Wei-dong (Engineering Technology Research Institute, CITIC Dicastal Co., Ltd., Qinhuangdao 066011, China) ABSTRACT: The paper aims to find the cause of the bolt breakage by studying the force condition of the jaw bolt in the vertic- al lathe to improve the lifetime of the jaw bolt by optimizing the fixture structure. The pressure of the jaw was tested with a pressure sensor system. A mechanical model was built to deduce the cause of the bolt breakage in combination with mechanical property parameters of the jaw bolt. The optimized fixture structure can extend the bolt lifetime by transferring the bending moment beared by the bolt to the jaw and jaw axle. Fatigue failure which is produced in loading and unloading repeatedly leads to bolt breakage. KEY WORDS: pressure sensor; mechanical model; fatigue failure 当今汽车轮毂主要有钢制轮毂和铝合金轮毂[1—2] 。 少油耗、减轻环境污染与改善操作性能等有着重大意 轮毂是汽车最重要的安全件和外观件之一，轮毂在复 义，已成为汽车工业的首选材料。由于铝合金车轮的 杂多变的力能参数下工作，汽车和载重的重量直接作