全铝车身后背门铰链安装点结构设计.docx

全铝车身后背门铰链安装点结构设计顾华朋张杨徐望马丽春摘要：本文通过某车型全铝车身设计过程中存在后背门饺链安装点静刚度不足的问题，从后背门安装点处截面、搭接结构、料厚等多方面对其静刚度不足原因进行了研究分析，提出提升后背门安装点静刚度性能的解决方案，并采取措施对后背门饺链安装点处进行多方面优化。通过CAE分析对改进效果进行了验证，结果表明优化后的模型满足了设计目标要求。关键词：全铝车身;后背门较链;安装点;静刚度中图分类号：U463.82+1文献标识码：A文章编号：1005-2550（2021）03-0089-04StructuralDesignofMountingPointofAllAluminumBodyBackDoorGUHua-peng1，ZHANGYang1，XUWang1，MALi-chun2（1.LiaoningZhongwangGroupCo.，Ltd，Liaoyang111003，China;2.SchoolofMaterialScienceandEngineer，QingdaoUniversity，Qingdao266071，China）Abstract：BasedontheproblemofinsufficientstaticstiffnessoftheMountingpointofthebackdoorchaininthedesignprocessofanallaluminumcarbody，thispaperstudiesandanalyzesthereasonsfortheinsufficientstaticstiffnessfromthecrosssection，overlappingstructure，materialthicknessandotheraspectsoftheinstallationpointofthebackdoor，putsforwardsolutionstoimprovethestaticstiffnessperformanceoftheinstallationpointofthebackdoor，andtakesmeasurestooptimizetheinstallationpointofthebackdoorchaininmanyaspectsIt'snoteasy.TheimprovementeffectisverifiedbyCAEanalysis，andtheresultsshowthattheoptimizedmodelmeetsthedesignobjectives.KeyWords：Aluminumalloybody;Backdoorchain;Mountingpoint;Staticstiffness顾华朋毕业于河北科技大学，硕士研究生，现就职于辽宁忠旺集团有限公司，任生产运行副总经理，任职期间，荣获辽宁省科技进步一等奖。主要研究方向之一为铝合金车身及底盘零部件制备关键技术，国内外专业期刊发表论文4篇。1引言在汽车的使用过程中，后背门通常易出现异响或晃动的现象，有时甚至会产生关闭困难或无法关闭的问题，这些间题与车身上后背门安装点系统静刚度有密切的关系。铝合金相比于普通钢材本身强度相对较低一些，因此对全铝车身的静刚度和强度提出了更高要求[1]。以某车型全铝车身为研究对象，根据后背门铰链安装点结构静刚度的仿真结果，通过改变顶盖后横梁以及铰链加强板的结构和料厚等多个方面进行优化，最终达到了后背门铰链安装点静刚度要求，并通过CAE模拟分析进行验证。2安装点静刚度目标2.1安装点静刚度定义简单来讲静刚度就是车身施加的载荷力与其产生的车身最大变形挠度之比，或使车身单位挠度所需的載荷大小[2]。其中：EI—弯曲静刚度，N/mm;F—安装点最大载荷，N;△Z—安装点对应的最大位移，mm。2.2监测点选取为了更准确直观的反应后背门铰链安装点的变形情况，我们选取螺栓过孔的中心点为监测点，监测点p1、p2、p3、p4位置，如图1所示：2.3性能目标值设定参考设计经验和对标数值（表1），将研究对象的全铝车身后背门铰链安装点静刚度目标值确定为1000N/mm[3]。3CAE仿真分析对研究对象的3D数模建立有限元分析模型进行仿真，经计算研究对象的全铝车身后背门铰链安装点各监测点的静刚度如表2所示：分析结果显示，研究对象的全铝车身后背门铰链安装点4处监测点的静刚度在500N/mm左右，与设计目标值1000N/mm存在较大的差距。4分析结构优化方案4.1铰链安装点截面分析[5]将研究对象全铝车身后背门铰链安装点处的截面与市面上两款竞品车进行对比分析，考察是否存在结构上的不合理情况。如图2至图4所示，将车身截面图对比分析，研究对象的全铝车身后背门铰链安装点的截面结构与传统车型的截面结构均采