ZL101A汽车底盘零部件前、后支座轻量化研究.docxVIP

ZL101A 汽车底盘零部件前、后支座轻量化研究 摘要 近年来，汽车轻量化已成为汽车工业发展的重要方向。本文以 ZL101A 汽车底盘零部件前、后支座为研究对象，探讨了该零部件的轻量 化技术。通过 CAD/CAM 技术设计出适用于前、后支座零部件的轻量化结 构，对 ZL101A 汽车底盘零部件前、后支座进行了有限元分析和验证。结 果表明，在不降低零部件强度前提下，采用轻量化结构可以有效降低零 部件的质量，达到轻量化目的。 关键词：汽车底盘；轻量化；有限元分析； CAD/CAM 技术； ZL101A Abstract In recent years, lightweighting of automobiles has become an important direction for the development of the automobile industry. This paper takes the ZL101A automobile chassis parts front and rear support as the research object, and explores the lightweighting technology of this part. Through CAD/CAM technology, a lightweight structure suitable for front and rear support parts is designed, and finite element analysis and verification are carried out on the ZL101A automobile chassis parts front and rear support. The results show that under the condition of not reducing the strength of the parts, adopting lightweight structure can effectively reduce the mass of the parts and achieve the lightweighting goal. Keywords: automobile chassis; lightweighting; finite element analysis; CAD/CAM technology; ZL101A 引言 近年来，随着人们生活水平的提高，对汽车舒适度、安全性及环保 性的要求越来越高。由于汽车的底盘零部件占据汽车总重的较大比例， 因此汽车底盘轻量化已成为汽车工业发展的重要方向。本文以 ZL101A 汽 车底盘零部件前、后支座为研究对象，探讨了该零部件的轻量化技术， 旨在为汽车轻量化技术的研究和应用提供一些参考。 1 ZL101A 汽车底盘零部件前、后支座轻量化结构设计 ZL101A 汽车底盘零部件前、后支座是承受车身荷载和将荷载传递给 车轮支架的部件，因此其强度和刚度要求较高。为了实现轻量化目的， 本文采用 CAD/CAM 技术设计出适用于前、后支座零部件的轻量化结构。 1.1 前/后支座结构介绍 ZL101A 汽车底盘零部件前/后支座通过弹簧与减振器相连接，其主 要结构如图 1 所示。 (插入图 1) 图 1 前/后支座结构示意图 为降低其重量，本文采用类似于低密度泡沫塑料的蜂窝结构设计支 座，如图 2 所示。 (插入图 2) 图 2 蜂窝结构示意图 1.2 设计理念及考虑因素 设计的轻量化结构应满足以下要求： (1)保证支座的总体强度、刚度和稳定性； (2)通过结构设计，尽量减轻支座重量； (3)保证结构的可制造性； (4)减少结构的成本。 此外，为了使支座刚度达到要求，也必须考虑结构中的连接点和卡 夹部分设计。 1.3 设计过程 轻量化结构的设计过程主要包括以下步骤： ( 1) 对车身进行有限元分析， 确定支座所在的工作环境和荷载情况； ( 2)根据工作环境和荷载情况确定支座的总体尺寸； ( 3)通过蜂窝结构设计的方法，确定支座内部蜂窝尺寸、壁厚和蜂 窝的布局； (4)计算轻量化结构的总重量、支座强度和刚度，并比较其与设计 要求的差异； ( 5)评估轻量化结构的制造复杂度和成本，并进行结构优化。 2 有限元分析及验证 通过 CAD/CAM 技术设计出适用于前、后支座零部件的轻量化结构后， 本文进行了有限元分析和验证，考察该轻量化结构是否满足设计要求。 2.1 有限元分析