铸造铝合金减震器支架材料选型与轻量化设计

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1、铸造铝合金减震器支架材料选型与轻量化设计汇报人：唐程光安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心1减震器支架轻量化介绍2压铸铝合金减震器支架轻量化设计3下一步工作一、一、减震器支架轻量化介绍1.1减震器支架介绍减震器支架：又称减震器塔，是车身上的关键承载部件，悬架系统的减震器、减震弹簧安装在减震器塔上。一般其结构较为复杂，对汽车的舒适性、操纵稳定性起到至关重要的作用。一、一、减震器支架轻量化介绍1.2减震器支架轻量化方案减震器支架的高强化和减震器支架的轻质化（应用铝合金材料、镁合金材料）是目前行业内普遍采用的轻量化方案。高强化轻质化图

2、示数据来源：AudiA6@ECB2011数据来源：宝钢BCB@CLCB2016优点•轻量化•轻量化缺点•成形难度大，成本较高•成本高一、一、减震器支架轻量化介绍1.2减震器支架轻量化方案铝合金压铸减震器支架相对钢制结构（冲压+焊接）具备：轻量化、模块化、高刚性、高精度、结构自由等优势。数据来源：AudiA6@ECB2011数据来源：JaguarF-TYPE@ECB2014AudiA6铝合金压铸减震器塔JaguarF-TYPE铝合金压铸减震器塔轻量化：减重效果明显，铝合金压铸减震器塔替换钢制结构可实现约40%的减重；模块化：多个

3、钢制冲压件合为1个铸件；高刚性：显著提升局部刚度；高精度：CT4-CT5级；结构自由：可实现复杂薄壁件的生产。二、二、压铸铝合金减震器支架轻量化设计选取研究部件2.1技术路线关键过程技术调研性能目标设定设计构想结构优化空间确定拓扑优化拓扑结构概念结构结构连接材料工艺设计设计设计设计性能是否达标？N工艺性是否优？Y结构冻结模具设计试制、试验验证性能是否达标？N工艺性是否优？Y设计总结二、二、压铸铝合金减震器支架轻量化设计2.2技术调研通过调研6款铝合金高真空压铸减震器塔，得出本体厚度普遍为3mm；高真空压铸常用MFT法，关键技术

4、为高真空制备及保持技术；高强韧压铸合金SF36（AlSi10MnMg）最为成熟。标杆调研工艺调研材料调研铝合金压铸减震器塔本体厚度普遍为3m高真空压铸有Vacural和MFT法两种，常高强韧压铸合金为Al-Si-Mg系和Al-Mg系，m，减震器安装点厚度≥4mm，铆接面用的为MFT法，关键技术为高真空制备以SF36（AlSi10MnMg）最为成熟，合金宽度25-50mm。及保持技术，连接技术以SPR+胶接为主。元素重点控制Fe和Cu的含量，合金强化机理。二、二、压铸铝合金减震器支架轻量化设计2.3性能目标设定基于钢制减震器塔的性能

5、，结合铝合金压铸件的特性和JAC的技术标准，综合设定铝合金高真空压铸减震器塔的性能目标。铝合金高真空压铸减震器塔性能目标序号重要度分级类别性能评价项目单位设计值/评判方法1A重量kg≤4.6垂直2.5gmm≤0.5右转弯1gmm≤0.52A静刚度左转弯1gmm≤0.5制动1gmm≤0.5静止起步mm≤0.5零部件级垂直2.5gMPa≤220右转弯1gMPa≤2203A强度左转弯1gMPa≤220制动1gMPa≤220静止起步MPa≤2204A疲劳性能（疲劳损伤值）/＜1.05A耐腐蚀性h≥700h基频Hz﹥306B白车身模态一阶扭转

6、Hz﹥35一阶弯曲Hz﹥45弯曲刚度N/mm﹥180007B整车级白车身静刚度扭转刚度Nm/deg﹥25000主方向N/mm﹥100008B白车身动刚度非主方向N/mm﹥40009A3万公里可靠性/无开裂二、二、压铸铝合金减震器支架轻量化设计2.4拓扑优化设计基于柔度、载荷、设计空间，开展拓扑优化设计，获得最优拓扑结构，最终基于工程可实现性，完成减震器塔的概念结构设计，概念数据重量4.51kg。二、二、压铸铝合金减震器支架轻量化设计2.5结构设计完成2个典型断面的制作；设定拔模角度为22.5°，完成顶杆、定位夹持、支撑、加强筋等

7、压铸特征设计；本体料厚设置为3mm，安装面厚度设计为6mm，重点通过加强筋的优化提升Y向刚度性能。针对铝合金减振器塔与减振器安装以及基于铝合金减震器塔的概念结构和压铸工艺针对减震器塔的充型性能和性能分析结论展控制臂的安装点结构、主体厚度、搭接特性，设定拔模角度为22.5°，同时考虑到出开分析优化，本体料厚设置为3mm，安装形式进行了定义，完成2个典型断面的制件、机工定位等完成顶杆、定位夹持、支撑面厚度设计为6mm，重点通过加强筋的优作。以及加强筋的设计。化提升Y向刚度性能。二、二、压铸铝合金减震器支架轻量化设计2.6连接设计铝合金

8、高真空压铸减震器塔周边设计尽量沿用原钢制结构，仅在轮罩前板和发盖铰链安装板的搭接面修改，连接采用φ5mmSPR+1840C结构胶。A-AB-BAB前边梁BA前前纵梁围前轮罩8401332X干涉面8401162X干涉面1840C修改（上