汽车后地板横梁一连接件结构改进

曾凤

摘 要：本文对于某车型后地板横梁一连接件成型困难、应力集中问题进行了研究，提出了设计改进，并采用CAE辅助分析手段，对其结构进行优化设计。CAE分析为后地板横梁一连接件结构改进提供了有价值的理论依据。

关键词：后地板横梁一连接件 成型性 强度

1 前言

后地板横梁一连接件通过和后地板横梁一形成腔体，提升了整车扭转和侧面碰撞性能。同时，后地板横梁一连接件也是汽车前后地板连接区域的关键零件，经常容易因为应力集中出现开裂问题。本文针对某车型后地板横梁一连接件成型困难、应力集中问题进行了研究，提出新的改进方案，通过CAE分析验证可行性。

2 后地板横梁一连接件问题描述及分析

本文研究的车型为了加大第二排乘员舱空间，在同平台其他车型的基础上加大后地板横梁一连接件X向尺寸，因此导致后地板横梁一连接件出现成型困难、应力集中的问题。

由图1可知，后地板横梁一连接件的侧面翻边长度为131mm，对比图2所示平同台其他车型的侧面翻边长度，翻边加长了60mm，后地板横梁一连接件的冲压深度将加深。因后地板横梁一连接件中间存在与前地板中通道搭接的台阶，导致台阶两侧区域存在严重叠料、两侧圆角存在严重开裂的风险，如图3所示。同时后地板横梁一连接件为单层薄板（t=0.7mm），加长区域结构弱，容易产生高应力导致疲劳开裂（图4）

3 后地板横梁一连接件方案

后地板橫梁一连接件的成型问题优化方向：1是优化结构特征，2是零件拆分。因空间限制导致结构优化型面有限，因此只能采取分件的方式。高应力问题改进方向：1是增加加强板，2是增加零件料厚。综合冲压和强度两方面的改进方向，提出以下3个方案。

（1）方案1：从侧面翻边开始分件，新零件料厚增加至t=1.0mm。

（2）方案2：从侧面翻边开始分件，新零件料厚不变，中间台阶区域增加加强板料厚t=1.0mm。

（3）方案3：从中间台阶处开始分件，新零件料厚增加至t=1.2mm。

4 后地板横梁一连接件方案分析

通过对方案1、方案2和方案3的CAE分析值进行对比可知：3个方案均能有效改善手刹安装支架合件的强度。

同时综合冲压、重量、成本等信息进行对比，结果如表1。

5 结论

本文通过对后地板横梁一连接件进行CAE和冲压模拟分析，确定其强度较弱、成型开裂的风险。通过对比多种不同优化方案得出，原始方案不满足设计要求，方案1、2强度有改善，但仍存在风险，且方案2零件数量多，增加了模具成本。综合性能、质量和成本考虑，建议采用方案3，性能最优，重量最轻。

参考文献：

[1]林炳华. 最新汽车使用设计【M】哈尔滨：黑龙江人民出版社2005.

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