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基于CS35平台的转向器壳体开发研究
| 论文题名： | 基于CS35平台的转向器壳体开发研究 |
| 关键词： | 家用轿车;转向器壳体;结构改进;浇铸工艺;性能验证;CS35平台 |
| 摘要： | 随着中国汽车市场竞争形势日益激烈，国内外厂家更倾向于升级紧凑型家用轿车的转向系统为管柱式电动助力转向系统（C-EPS）。C-EPS系统主要由电子控制系统和机械传动机构组成，其中转向器壳体结构不仅影响到电机、电子控制器与管柱传动机构的连接，同时决定了整车环境中C-EPS系统的可靠性固定。目前转向器壳体通常为铝合金铸件，其主要失效形式体现在枢轴结构断裂，导致C-EPS系统脱离仪表盘横梁，造成系统无法实现转向功能。因此改善壳体结构、提高壳体性能成为促进C-EPS系统功能稳定性的技术目标之一。本文基于T公司CS35平台的整车环境，通过软件模拟改善转向器壳体的枢轴结构以及浇铸工艺，为开发合格的壳体提供研究方案。 论文的主要研究工具包括ABAQUS有限元分析软件、MAGMASOFT铸造模拟软件以及Minitab数据统计整理软件。本文首先论述利用ABAQUS静态应力与位移分析功能模拟转向器壳体受力情况，确定模型5作为改善的壳体枢轴结构；其次参考MAGMASOFT对于模型5的浇铸凝固模拟过程，选择浇铸系统V04；然后通过Minitab设计的正交试验L9（34）定义出最优浇铸工艺参数：浇铸温度650℃、模具预热温度210℃以及初始充型速度3m/s；最后将分析结论导入生产实践，证实壳体毛坯合格率上升20％，壳体成品能够承受10kN的压溃力冲击或10,000,000次疲劳振动，满足CS35平台C-EPS可靠性要求。 本次研究表明将有限元结构分析以及浇铸过程模拟分析方法结合并应用到C-EPS壳体开发过程中，有助于提高壳体性能以及缩短实际生产周期、降低开发成本，具有一定的实践意义。 |
| 作者： | 徐佳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 顾力强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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