考虑冲压作用的悬架控制臂疲劳强度分析

雷 刚 陈志豪 于 航 樊 伟

(①重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室，重庆400054；②浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江 宁波 315336)

作为悬架系统的关键部件，控制臂起到导向和传力的作用，同时影响着车辆行驶的平顺性和操纵稳定性[1]。冲压成型因其低成本[2]、高精度和良好的材料利用率成为制造控制臂的主要方式之一[3]。在以往的CAE分析中常忽略成型因素对控制臂这类钣金件结构性能的影响，而在实际情况中冲压成型导致控制臂厚度分布不均匀，造成整体强度及疲劳性能降低，这就导致分析结果相较于实际情况误差大。

为了提高冲压件的仿真精度，国内外学者对此做了大量研究。Wang W L等人[4]通过一种数据库修改方法将冲压效应考虑到发动机支架的疲劳预测中，大大提高了疲劳预测的准确性。Mélanie C等人[5]解决了冲压工艺对部件疲劳性能的影响并阐明了在汽车部件生产过程中如何有效考虑这些影响。

本文以某款车型的麦弗逊悬架控制臂为研究对象，基于整车多体动力学模型，根据轮心六分力和轮胎接地力分别获取控制臂铰接点处的动静态载荷，对未考虑冲压效应与带有冲压效应的控制臂模型进行疲劳强度仿真对比。依据结果对冲压工艺进行改进并对改进后的冲压模型再次进行疲劳强度仿真，通过3次结果的对比分析，研究了冲压效应对控制臂疲劳强度性能的影响。

1 动静态载荷的获取

1.1 动态载荷谱的获取

比利时环路作为综合考量汽车耐久性可靠性的特殊路面[6]，是控制臂疲劳耐久测试的最佳选择。……