浅析汽车钣金件的加强筋如何设计?

2020-04-07

在需要设计加强筋来加强零件时,加强筋的方向应与力的方向相同;若要做局部弱化,汽车冲压件则需做筋的方向与力的方向垂直,如压溃筋。根据力的传递方向不同,同样的加强筋起不同的作用。

  (1)在门槛梁等承载梁设计中,为提高其承载能力,有如下方法:降低大弯矩,或者采用合理的截面形状,提高抗弯截面模量。故加强梁腔体部位的加强筋不能使主要加强截面巨变,否则会影响性能;加强筋也不宜使截面变小,这会使截面的惯性矩受影响。

  (2)在整车弯曲工况、单边上跳工况及负载等工况下,较高应力区不宜做大型长型加强筋,这会使应力集中在加强筋周边部位造成钣金开裂。

  (3)加强筋不能做在冲压减薄区,如备胎坑转角部位,减薄率较高,再加加强筋,会使过薄的板金开裂风险增高。



  此外还有三角筋,筋上加筋,连贯筋等。实际上,不同形状的加强筋在冲压过程中会存在局部薄弱部位,可能出现起皱或局部减薄的情况。故若无大必要,加强筋不宜相互连接或过于复杂,不然在不同结构条件下再加上不同的制造工艺,复杂的加强筋会比简单加强筋更容易出现开裂情况,对整车性能起反作用。在实际设计中,经冲压CAE分析钢板的减薄率达到20%及以上的部位不宜再加筋。

  实在需采用交又筋时,应考虑在交叉点容易产生应力集中,交叉点的刚性较弱,所以在交叉点要注意设计圆角过渡,圆角半径应大于筋的宽度的两倍。此外,加强筋的轴线为弧线时,在振动时易引起扭转,若无必要,应使筋条轴线为直线。

  加强筋的设计在注重其作用的时候,不但应了解其负面作用,而且应尽力弥补。



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