汽车发动机罩材料分析解析

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基于轻量化的发动机罩结构优化

基于轻量化的发动机罩结构优化

第27卷第2期 2013年6月 上海工程技术大学学报 JOuRNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY 0F ENGINEERING SCIENCE V0l_27 No.2 Jun.2013 

文童编号:1009—444X(2013)02—0116一O3 

基于轻量化的发动机罩结构优化 

陈海宁 ,王良杰 ,强旭华 ,陈 浩 

(1.上海工程技术大学汽车工程学院,上海201620;2.上海双杰科技有限公司,上海201804) 

摘要:以某SUV车型发动机罩为研究对象,通过结构优化设计与分析,开展发动机罩轻量化研 

究.在原有发动机罩结构的基础上,设计了竖型、w型和V型等3种不同结构的发动机罩,建立 有限元模型,进行模态和刚度分析.比较分析这3种方案,得出V型结构的发动机罩在满足刚度 

要求的条件下,减重13.84%,为最佳方案. 关键词:发动机罩;轻量化;有限元分析;结构优化 中图分类号:U 463.83 3 文献标志码:A 

Structure Optimization of Engine Hood Based on Lightweight 

CHEN Haining1,WANG LiangJie ,QIANG Xuhua 2,CHEN Hao1 

(1.College of Automotive Engineering,Shanghai University of Engineering Science,Shanghai 201620,China 2.Shanghai Shuangjie Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201804.China) 

Abstract:Taking a SUV car engine hood as the research obj ect,studies on the lightweight engine hood were conducted by structure optimization and analysis.Three different kinds of engine hood structures 

发动机罩内板修边冲孔模设计

发动机罩内板修边冲孔模设计

C I:PC 。 黑 

——中国昆山—— 网址:w1)I .stljt.corn 

发动机罩内板修边冲孑L模设计 

王晓红 无锡商业职业技术学院(江苏无锡214153) 

【摘要】通过发动机罩内板制件特点分析,应用三维参数化设计软件UG,进行了修边冲孔 

模具设计。阐述了模具设计过程,绘制了模具图,应用于生产中。 

关键词:发动机罩内板;修边冲孔;工艺;模具结构 

中图分类号:TG385.2 文献标识码:B 

Design of Trimming-Punching Die for the Engine Hood 

【Abstract】Through the engine hood product characteristics analysis,the application of three 

dimensional parametric design software UG,the trimming punching die design.On the mold 

design process,draw the die drawing,applied to production. 

Key words:engine hood;trimming punch;process;die structure 

1发动机罩内板冲压工艺分析 

1.1制件工艺分析 

此制件为某汽车发动机罩内板。如图1所示为该 

制件的工序数模。 

材料为TS16,材料厚度t=0.7ram。利用三维参数 

化设计软件UG,根据制件数模工法分析显示,以上模 

为基准,材料利用率为70% 80%。该制件具有材料 

薄、形状复杂、多为空间曲面、结构尺寸教较大等特 

点。考虑各工序间不是相互独立而是相互关联的,在 确定其冲压方向和加工艺补充部分时,还要考虑修 

边、翻边时制件的定位和各制件的其它相互关系等系 

列问题。根据数模工法分析,结合制件特点,从冲压 

工艺性,材料利用率,及工装机械机加工艺性的角度 

汽车结构实验报告小结

汽车结构实验报告小结

汽车结构实验报告小结

引言

本次实验旨在研究汽车的结构特点以及对汽车结构进行有限元分析,为汽车设计和优化提供数据支持。通过实验,了解了汽车结构的材料、组成部分、受力情况等方面的基本知识。实验结果表明,有限元分析是汽车结构研究中一种重要的分析方法,可以有效地评估车身刚度、安全性和舒适性等指标。

实验方法

1. 汽车结构材料的研究

我们首先对汽车的结构材料进行了研究。通过观察和测量,我们了解到汽车主要使用钢材和铝材作为结构材料。钢材具有良好的强度和刚度,适用于车身和底盘等主要部分的制造。铝材则具有较低的密度和良好的耐腐蚀性,适用于发动机罩、车门等较轻的部件。

2. 汽车结构的组成部分

我们对汽车的结构组成部分进行了详细的研究。通过拆解汽车并观察其各部件,我们发现汽车主要由车身、底盘、发动机、悬挂、车轮等部分组成。其中,车身和底盘是汽车的主要承载部分,发动机提供动力,悬挂和车轮则为汽车提供悬挂和行驶支持。

3. 汽车结构的有限元分析

我们对汽车的结构进行了有限元分析。首先,我们建立了汽车的有限元模型,并设置了边界条件和加载情况。然后,通过有限元分析软件对模型进行分析,得到了应力、位移、变形等相关结果。最后,我们对结果进行了分析和讨论,评估了汽车结构的刚度、安全性和舒适性等指标。 实验结果

通过实验,我们得到了如下结论:

1. 汽车的结构材料主要包括钢材和铝材,钢材具有较好的强度和刚度,适用于承载部分的制造;铝材具有较低的密度和良好的耐腐蚀性,适用于轻质部件的制造。

2. 汽车的组成部分主要包括车身、底盘、发动机、悬挂和车轮等。其中,车身和底盘是汽车的主要承载部分,发动机提供动力,悬挂和车轮为汽车提供悬挂和行驶支持。

3. 通过有限元分析,我们可以有效地评估汽车的结构刚度、安全性和舒适性等指标。有限元分析软件能够计算汽车结构的应力、位移、变形等相关结果,为汽车设计和优化提供数据支持。

结论

本次实验使我们对汽车的结构特点有了更深入的理解,并学会了应用有限元分析方法对汽车结构进行评估。通过实验,我们知道钢材和铝材是主要的汽车结构材料,汽车的组成部分包括车身、底盘、发动机、悬挂和车轮等。有限元分析是一种有效的方法,可以帮助设计师评估汽车的结构性能。在今后的汽车设计和优化中,我们可以应用所学知识,提高汽车的刚度、安全性和舒适性。

基于Abaqus的汽车发动机罩应力响应分析

基于Abaqus的汽车发动机罩应力响应分析

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基于Abaqus的汽车发动机罩应力响应分析

作者:邓雄志 王力 邱俊杰

来源:《计算机辅助工程》2013年第05期

摘要: 利用Abaqus建立某汽车发动机罩的详细模型,对发动机罩的关闭过程进行显式动力学仿真,研究发动机罩大力关闭时的应力响应.通过试验测试发动机罩局部的应变,并与计算结果对比分析.结果表明该方法可准确预测发动机罩关闭时的瞬态应力响应,指导发动机罩的强度耐久设计.

关键词: 发动机罩; 应力响应; 动力学仿真; 强度; 耐久性; Abaqus

中图分类号: U463.833;TB115.1文献标志码: B

0引言

发动机罩(以下简称发罩)是汽车的重要组成部分,也是最重要的外覆盖件之一.一方面,其造型影响汽车的整体视觉效果;另一方面,其具有隔热、隔音以及保护发动机的作用.发罩的结构设计除需要考虑外板的造型效果,还需要进行强度耐久方面的性能验证,其中,发罩的开闭耐久性能是最重要的考察项目之一.

发罩的开闭是汽车在使用过程中出现频次比较高的操作,设计时必须保证发罩在经过多次开闭后钣金无开裂、锁系统锁止正常以及周围偏移量不致干涉等品质.[1]目前,发罩开闭性能的评估主要通过开闭耐久试验实现,耗时长、成本高.采用CAE方法对发罩关闭过程进行模拟仿真,能大大缩短开发周期,并节约试验成本,是发罩开发过程中必不可少的技术手段之一.

目前,发罩的开闭仿真普遍采用惯性释放的方法.[2]惯性释放法实质是一种静态分析方法,而发罩关闭的过程是一种瞬态过程,采用惯性释放法不能准确模拟用户关闭发罩的过程,因此必须采用瞬态分析方法.[3]

本文利用Abaqus,建立某A级轿车的锁系统柔性多体动力学模型和发罩有限元模型,精确模拟缓冲块和胶条等缓冲元件,采用动力学分析方法准确模拟发罩关闭过程的瞬态应力响应,然后与试验结果进行对比,验证该分析方法可以准确预测发罩关闭过程的应力响应.

汽车用6016铝合金板材预时效工艺研究及冲压成形数值模拟

汽车用6016铝合金板材预时效工艺研究及冲压成形数值模拟

中文摘要

I 摘 要

6016铝合金板材主要制造汽车覆盖件,特别是乘用车内外罩、后行李箱和门

框等汽车外板,是汽车轻量化的关键材料。而目前国内的铝合金板材仍存在着成

形性、抗凹性及零件成形后质量差等问题,无法满足使用要求。因此开展6016铝

合金板材关键的预时效工艺和冲压成形工艺研究,对提高板材的成形质量十分重

要。

本文将545 oC固溶30 min的6016铝合金(Al-0.55%Mg-1.0%Si-0.18%Cu)板

材水淬后,经60 oC~160 oC×5 min~30 min预时效,室温停放25天后,进行185 oC×20

min的模拟烤漆处理。采用硬度、拉伸试验,结合示差扫描量热法(DSC)、扫描

电子显微镜(SEM)等分析技术,研究预时效工艺对合金的力学性能及微观组织

的影响规律。通过数值模拟仿真实际的冲压过程,并预估零件成形后可能出现的

质量缺陷,优化关键成形工艺参数。结果表明:

① 固溶淬火后立即进行预时效可以抑制自然时效过程,T4P态合金的成形性

和烘烤硬化性能都得到改善。烤漆前后的硬度随着预时效温度升高,出现先缓慢

增加后迅速增加的趋势。预时效温度为100 oC,预时效时间为20 min合金烘烤前

屈服强度低于120 MPa,延伸率在25%左右;烘烤后屈服强度高于180 MPa(预变

形2%合金烘烤硬化值达到104 MPa),烘烤后的延伸率在22%左右,综合比较优

于其他预时效工艺。

② 结合DSC曲线对β”析出温度和激活能进行计算,研究发现,随预时效温

度升高,β”析出峰左移,激活能也降低。说明预时效可以抑制合金自然时效过程,

提高合金T4P态成形性能,而且促进烘烤过程中β”的析出,增强烘烤硬化效果。

③ 以铝制汽车发动机罩内板为对象,建立冲压CAE模型,对板料冲压过程

仿真,研究了不同成形工艺对成形后最大减薄率、最大增厚率及最大回弹量的影

响规律。

④ 对多因素的优化问题,首先通过灰色关联分析法,获得较优的工艺参数为:

汽车发动机罩模态和刚度的分析及优化

汽车发动机罩模态和刚度的分析及优化

汽车发动机罩模态和刚度的分析及优化 

口余本善 

华南理工大学机械与汽车工程学院广州 510640 

摘 要:建立了某发动机罩的有限元模型,利用有限元软件Nastran分析该发动机罩的模态及刚度,对其主要的承载状 

态的刚度特性进行评估,以保证发动机罩总成具有合理的动态刚度和静态刚度特性。通过改变零件结构及厚度参数,优化 发动机罩的各性能并使其达到设计目标值。 关键词:轿车发动机罩模态刚度分析 

中图分类号:TH114;U464.13 文献标识码:A 文章编号:1000—4998(2010)09—0016—03 

发动机罩居于轿车的前面,其设计成功与否对整 车有着重要的影响…。发动机罩的本体是由外板和一 

个附有筋条网格布置的内板结合而成。大多数轿车发 

动机罩是和两侧翼子板平齐的,这样可以增强造型的 

整体感。为了增加发动机罩的整体刚度,一般都在外板 

上压制凸筋。根据发动机罩铰链和锁的结构以及它们 

在发动机罩上的位置来确定布置相应的内板结构_2_。 

轿车在工作中,发动机罩主要受来自地面和发动 

机的激励。车轮不平衡激振频率一般在1~30Hz之 

间。发动机的怠速激振频率在20~40Hz之间 。发 动机罩如果动态刚度不合理,会导致产生振动、噪声及 

密封性能降低,甚至可能影响发动机罩铰链和锁性能 

的发挥,导致不必要的损坏发生。在新车型的开发过程 

中,对发动机罩的模态特性进行考察,对其主要的承载 

状态的刚度特性进行评估,以保证发动机罩总成具有 

合理的动态刚度和静态刚度特性。 

本文以某发动机罩为研究对象,采用有限元分析 

方法分析了该发动机罩总成模态和刚度,并改变零件 

构成及厚度参数,优化了其模态和刚度。 

1 发动机罩模态与刚度分析概述 

1.1 模态分析基本理论 模态分析的经典定义即以模态矩阵作 

为变换矩阵,将线性定常系统振动微分方 

程组中的物理坐标进行坐标转换变到模态 

坐标上,从而使系统在原来坐标下的耦合 

方程变成一组互相独立的二阶常微分方 

汽车发动机罩内板冲压成形分析

文章编号:1672—0121(201 1)04—0068—03 

汽车发动机罩内板冲压成形分析 

郑辉 ,车颖 

(1.河北省航运局航道工程处,天津300074; 

2.上海宝钢液压成形零部件有限公司,上海201908) 

摘要:采用网格应变分析技术,研究了发动机罩内板零件冲压加工的应变分布。分析了零件高应变区域 

材料的变形方式、冲压件壁厚减薄状况,指出了变形的危险区域,分析了材料性能参数对零件成形的影响。给 出了现场冲压生产模具调整的建议。 

关键词:机械制造;冲压;网格应变分析;汽车零件 

中图分类号:TG386 文献标识码:B 

1 引言 随着汽车制造业的快速发展,企业间的竞争变 

得愈发激烈,汽车产品结构面临着不断的调整和变 化。从发达国家汽车发展的经验来看,提高汽车零件 

成形质量,是提高汽车生产企业综合竞争力的最有 

效的途径之一。要做到这点,必须具备两个基本条 件:一是要综合评价板材的成形性能,二是充分了解 

冲压零件的应变状态、应变量和危险部位的变形情 况。只有通过对板材成形性能和成形技术的深入研 

究,才能实现真正意义上的合理选材和用材ll,2l。然 

而,实际冲压加工中,由于工艺条件、材料性能以及 模具状态的波动,经常会出现零件批量开裂现象 41。 

某轿车发动机罩内板零件,由于零件型面复杂,加上 

收稿日期:2011-03—22 作者简介:郑辉(1969一),男,工程师,从事交通工程及汽车零件的 技术开发 模具设计过程中存在设计不合理,导致成形过程中 材料流动困难,局部出现颈缩和开裂。 

本文针对发动机罩内板零件,分析了零件成形 特点及变形过程中金属流动规律。在此基础上,采用 

网格应变分析技术对实际冲压件进行应变分析,指 

出该零件成形的安全裕度,分析了材料性能对零件 

成形的影响,为成形质量控制措施制定提供了技术 依据。 

2试验材料 试验材料为双面热镀锌铁合金钢板,料厚 

0.55mm,材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率、n值和 

汽车发动机缸体用ADC12铝合金铸造成分优化

汽车发动机缸体用ADC12铝合金铸造成分优化

摘要:随着汽车工业的蓬勃发展,汽车产业在现代先进科技的支持下朝着轻量化而高速、低排放的方向前进,越来越多汽车使用高性能铝合金替代传统的钢铁材料,尤其是在制造汽车发动机的缸体和缸盖等零部件方面。铸造铝硅合金具备优良的力学性能和成型性能,是铝合金材料使用中相对广泛的一种体系。普通合金力学性能低,提高硅合金的力学性能成为当前需要解决的问题。本文围绕ADC12铝合金出发,分析该合金铸造的成分优化途径的实现。

关键词:汽车;ADC12;成分;铸造;优化

使用铸造铝合金材料制备汽车发动机不仅仅能够提高汽车发动机性能,也可以减轻汽车发动机的重量,与灰铸铁工艺相比,铸造铝合金材料具备更优良的导热性能,使用该材料制备的发动机能够更好散热,避免汽车发动机在工作过程中出现局部高温现象。目前国内外汽车制造多采用共晶与亚共晶铸造硅合金材料来制备发动机缸体,通过一系列的强化处理之后,合金的强度与加工性能明确改善。ADC12铸造铝合金材料有热膨胀系数小和优良的耐腐蚀性能,目前被广泛运用在制作汽车发动机缸体、缸盖、动力工具等零部件中,前景广阔。

1. 汽车发动机缸体材料的发展运用现状

汽车发动机缸体是组成发动机的重要零部件,约占整车总质量的18%,整体结构复杂,壁厚分布不均匀,薄处仅为3~5mm,发动机的工作环境恶劣,在高温与高压状态下工作,最相对运动,刚提零件内部会产生很大的机械应力和热应力,同时要承受多处剧烈的磨损,所以在生产与设计上,汽缸体材料的选择十分关键。目前汽缸体生产材料主要有几种:

①灰铸铁气缸体,这种材料有很好的机械性能与铸造性能、减震性能与耐磨性能,因此成为汽缸体的首选材料。目前灰铸铁缸体铸件材料有 HT200、 HT250、 HT300等。灰铸铁中碳元素形态对材料的力学性能有重要影响,以石墨碳元素形态出现的时候,由于石墨本身具备良好的润滑性能,可防止缸体的剧烈磨损,但是这种材料长而薄,表面平坦端部尖锐,平坦部分很容易造成石墨脱落,而尖锐部分很容易造成应力集中,出现裂纹导致力学性能下降。所以这种材料的使用范围有限。

汽车发动机罩上新型轻质材料的应用分析

汽车发动机罩上新型轻质材料的应用分析

作者:梁振涛,等

来源:《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第3期

梁振涛 高秀军

长城汽车股份有限公司河北保定071000

摘要 随着我国国民环保意识的增强,当今汽车工业界将“节能、环保”设定为汽车研发的主旋律。在此种情况下,汽车发动机罩上材料的选用,必然以新型轻质材料为主,充分体现这些材料的环保性、节能性、有效性,以便汽车发动机罩能够有效应用,为实现汽车安全、节能、环保的应用奠定基础。基于此,本文将重点分析汽车发动机罩上新型轻质材料的应用。

关键词 汽车;发动机罩;新型轻质材料;应用

在降低燃油消耗、减少二氧化碳及有害气体排放量成为汽车工程界主攻方向的情况下,注重减轻汽车自重是非常必要的,其是降低燃油消耗和减少排放的有效措施。目前汽车轻量化研究中,汽车发动机罩作为重要的研究对象之一,选择新型轻质材料来替换低碳钢材料,可以使汽车发动机罩制作更加简单,且重量较轻、环保、节能,符合汽车工业发展要求,利于提高汽车应用效果[1]。所以,在汽车发动机罩生产中科学运用新型轻质材料是非常必要的。笔者将结合相关文献及工作经验,在下文分析几种比较适用的新型轻质材料。

1 高强钢

开发于20 世纪70 年代的汽车高强度钢板,在80 年代得到了发展,推出了双相钢、烘烤硬化钢、无间隙原子钢。而到90 年代又推出了微合金钢及相变诱导塑性钢,两种新型高强钢的抗拉强度较高,应用性能较佳。为了使高强钢能够科学的应用到汽车生产中,世界多个大型汽车公司纷纷加入相关工艺技术研究中,并取得了一定成果,推出了特殊的冲压工艺、激光焊接技等用于制造超轻高强度钢板。因此,当前超轻高强度钢板在汽车制造中越来越广泛,用于车门、发动机罩、行李箱盖板等外覆盖件制造,弥补了传统低碳钢材料的不足[2]。

在汽车发动机罩制造方面,应用高强度钢的作用主要是减轻汽车自身重量,并降低汽车油耗、提高汽车构件强度及安全性能。就以含磷高强度钢板来说,其比普通钢板的强度大15%耀30%,厚度降低10%,应用到汽车发动机罩制造中,可以大大减汽车发动机罩重量的20%耀30%。双相钢具有高强度的同时,伸长率较高、成型加工性能佳,将其应用到汽车发动机罩制造中,可以规避普通低碳钢应用形状稳定性差的问题,保证汽车外覆盖件应用良好。烘烤硬化钢板同样具有良好的应用性,目前一汽大众汽车公司部分汽车的生产就采用烘烤硬化钢板来制造汽车发动机罩。

汽车发动机罩刚度与强度优化分析

论文题目:汽车发动机罩刚度与强度优化分析

学生姓名

学 号

类 型 网 络 教 育

专 业

层 次

指导教师 学习中心编号:

学习中心名称:

西南大学网络与继续教育学院

毕 业 论 文

日 期

摘 要

毕业设计是对大学生整个大学阶段的学习内容概括与总结,是学生对知识掌握与提炼程度的一个检验,它是进一步提高学生进入工作岗位之前岗位能力的有效措施,学生通过毕业设计更能贴近就业后岗位的实际。

本课题是发动机罩机械加工过程工艺规程制定及工艺装备设计,机罩是发动机中比较复杂,也是具有代表性的零件之一,基于机罩在发动机的整体结构中的重要性,机罩的制造过程与制造工艺就显得尤为重要。

工位器具在现代制造业中扮演着一个很重要的角色,一个合理的工位器具设计会在很大程度上提高制造水平,科技飞速进步的今天又很多计算机辅助设计软件可以用作为设计手段,本文将工位器具的设计进行介绍,并详细阐述使用三维软件进行设计的方式和优势

关键词:发动机;发动机罩;机械加工工艺规程;专用夹具设计

目录

第1章 绪论 ....................................................................................................... 1

1.1选题背景及意义 ............................................................................................................. 1

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