基于刚度要求的SUV车型尾门轻量化研究.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.19.036基于刚度要求的SUV车型尾门轻量化研究李多，代德才，王帅，李凯（华晨汽车工程研究院，辽宁沈阳110141）摘要：将传统金属材质的汽车尾门用塑料材质替换，在保证刚度的情况下实现尾门轻量化意义重大。以某款SUV车型尾门为研究对象，对其内板、外板材料进行替换，内板采用PPGF40-0455，外板采用PP-TD20，并对其结构进行设计更改，利用Hypermesh软件进行有限元仿真计算，分析尾门在五种工况下的刚度情况，针对不能满足性能目标的工况给出局部结构优

2、化的方向，在质量增加较少的前提下实现了尾门刚度值的大幅度提升。最终在满足刚度目标的同时，实现了尾门材质的以塑代钢，实现了尾门轻量化。关键词：塑料尾门；刚度；优化；轻量化中图分类号：U462.1文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)19-106-04VehicleCentroidHeightCalculationandResearchonDeviationAnalysisLiduo,DaiDecai,WangShuai,LiKai(Huachenautomobileengineeringresearchin

3、stitute,LiaoningShenyang110141)Abstract:UsingthePlastictoreplacetraditionalmetalonthevehiclematerialandsatisfyingthestiffnesstargerareveryimportant.TheTGofSUVistakenastheresearchobject,materialoftheTGinnerpanelandouterpanelarereplaced,PPGF40-0455isusedforinnerpan

4、elandPP-TD20isusedforouterpanel,thenmakingdesignchangesforthestructure,FEMsimulationwascarriedoutinHyperMesh,andanalyzingthestiffnessofTGunderfivedifferentconditions,givingtheoptimumstructurewaytoTGandmakingitsatisfythestiffnesstarger,theTGstiffnessispromotedsubs

5、tantiallywhenincreasingthelittlemass.Atlast,UsingtheplastictoreplacetraditionalmetalisachievedandlightweightofTGisachieved,atthesametimethestiffnesstargerisachieved.Keywords:PlasticsTG;stiffness;optimization;lightweightCLCNO.:U462.1DocumentCode:AArticleID:1671-79

6、88(2017)19-106-04轻量化；第二类是通过更改材料来实现轻量化（以塑代钢等）；前言第三类是对汽车零件进行精益化设计来实现轻量化。三种方式中轻量化效果最为明显的为第二种，同时也是最具有挑战汽车轻量化水平已经成为汽车技术发展上的一个关键方的一种，必须在改变零部件材料的同时满足刚度性能指标。向。研究发现：汽车整备质量每减少10%，燃油消耗可降低因此本文以某款SUV车型尾门为研究对象，对其进行材料替6%~8%，CO2的排放也会大幅度下降。此外，对整车的操控换，在保证刚度满足性能目标的前提下，实现尾门减重。性、驾驶性都

7、有很大提高，因此对汽车零部件实现轻量化来[1]减少整车质量显得尤为重要。零部件轻量化途径有很多，1塑料尾门的刚度分析方法一般可分为三大类，第一类是通过CAE进行结构优化来实现尾门的刚度计算模型一般包括：尾门内外板、局部加强作者简介：李多，就职于华晨汽车工程研究院。2017年第19期李多等：基于刚度要求的SUV车型尾门轻量化研究107版、带铰链（或不带铰链）、后风挡玻璃等。根据实际的工况锁点位置添加X’、Y’方向约束，另一缓冲块位置添加Y’方要求，在前期开发过程中，对尾门进行CAE分析时，主要考向载荷，载荷大小100N，加

8、载点作为测量点。察以下五种工况。（1）尾门锁点弯曲刚度（无铰链）。如图1所示，在尾’门铰链位置限制六个方向自由度，在缓冲块位置添加Y（垂直于铰链轴和锁点所在平面，以下所有局部坐标系都用此来’表示）方向约束，锁点位置添加Y方向载荷，载荷大小300N，锁点为测量点。图4尾门中部刚度计算模型（无铰链）图1尾门弯曲刚度计算模