橋殼作為車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)創(chuàng)新直接影響整車(chē)的性能與可靠性，某汽車(chē)制造商通過(guò)材料優(yōu)化與結(jié)構(gòu)重構(gòu)，成功開(kāi)發(fā)了一款輕量化高強(qiáng)度的橋殼，該設(shè)計(jì)采用高強(qiáng)度鋁合金替代傳統(tǒng)鑄鐵材料，在保證承載能力的同時(shí)減輕了30%的重量，顯著降低了能耗，結(jié)構(gòu)上，通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)重新設(shè)計(jì)內(nèi)部支撐筋布局，提升了抗扭剛度并減少了應(yīng)力集中，創(chuàng)新性地集成傳感器槽位，實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋殼工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為預(yù)防性維護(hù)提供了數(shù)據(jù)支持，實(shí)際測(cè)試表明，新橋殼在極端載荷下變形量減少15%，疲勞壽命延長(zhǎng)20%，同時(shí)生產(chǎn)成本因工藝簡(jiǎn)化而降低10%，這一案例展示了材料科學(xué)、仿真技術(shù)與智能化設(shè)計(jì)的融合如何推動(dòng)傳統(tǒng)零部件升級(jí)，為行業(yè)提供了可復(fù)用的創(chuàng)新范式。

以下是關(guān)于橋殼創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)際案例：

1. 載貨汽車(chē)鑄鋼橋殼輕量化關(guān)鍵技術(shù)
   • 背景：載貨汽車(chē)鑄鋼橋殼是重要的承載零件和傳力部件，其質(zhì)量直接影響載貨汽車(chē)的使用性能與安全狀況。傳統(tǒng)鑄鋼橋殼材料同質(zhì)化嚴(yán)重，自重大，抗沖擊性能差，且碳當(dāng)量高不適合焊接。
   • 創(chuàng)新點(diǎn)：
     1. 自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了載貨汽車(chē)輕量化低碳合金鑄鋼橋殼材料配方及熱處理調(diào)質(zhì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鑄鋼橋殼材料輕量化和良好的焊接及機(jī)械性能。
     2. 優(yōu)化載貨汽車(chē)鑄鋼橋殼結(jié)構(gòu)，建立各種工況下的載荷數(shù)學(xué)模型，提出了橋殼內(nèi)在缺陷分區(qū)域識(shí)別及其相應(yīng)等級(jí)劃分，有效控制了橋殼的內(nèi)在質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了鑄鋼橋殼重量減輕了約15%。
     3. 自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了V法鑄造橋殼一型三件澆注系統(tǒng)，大幅度提高了生產(chǎn)效率。
     4. 自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了“V法鑄造鉻鐵礦砂芯技術(shù)”、“造型起模機(jī)構(gòu)”和“汽車(chē)橋殼端頭法蘭自動(dòng)定位裝置”，大幅度提高了鑄件尺寸精度。
   • 成果：抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和沖擊性能等關(guān)鍵指標(biāo)符合《CF3121系列鑄鋼橋殼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，臺(tái)架疲勞試驗(yàn)160萬(wàn)次未失效遠(yuǎn)高于行標(biāo)80萬(wàn)次的要求，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品，其抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度領(lǐng)先于美國(guó)阿文美馳技術(shù)水平，鑄鋼橋殼重量實(shí)現(xiàn)減重15%以上。項(xiàng)目技術(shù)獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利2件，授權(quán)新型專(zhuān)利2件，受理發(fā)明專(zhuān)利1件。同時(shí)節(jié)約鋼材消耗207噸，節(jié)支51.75萬(wàn)元。終端用戶(hù)每公里油耗可降低了0.115升，CO2排放減少了1.15克。
2. 汽車(chē)輕型前橋殼工業(yè)再設(shè)計(jì)案例
   • 背景：工業(yè)再設(shè)計(jì)旨在將設(shè)計(jì)回歸需求本源，無(wú)論產(chǎn)品結(jié)構(gòu)怎樣復(fù)雜皆可制造。安世亞太公司與蘇氏集團(tuán)合作，推出工業(yè)再設(shè)計(jì)新戰(zhàn)略，集合雙方優(yōu)勢(shì)資源和能力，將成熟的工程仿真技術(shù)、工業(yè)品再設(shè)計(jì)方法與精密鑄造工藝結(jié)合。
   • 創(chuàng)新點(diǎn)：
     1. 基于原始設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)結(jié)果的判斷，并利用設(shè)計(jì)者既往經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)品的再設(shè)計(jì)。
     2. 基于原始設(shè)計(jì)結(jié)果和分析結(jié)果，人為對(duì)仿真計(jì)算效果進(jìn)行分析，判斷哪些地方較弱，需要加強(qiáng)；而哪些地方可以進(jìn)一步改進(jìn)。
     3. 基于先進(jìn)手段，利用拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化、尺寸優(yōu)化等技術(shù)，形成最優(yōu)方案。
   • 成果：通過(guò)工業(yè)再設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和加工制造，突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)束縛，提升了產(chǎn)品的性能、可靠性、重量、體積、載重、材料、動(dòng)力、成本、能耗、環(huán)保等方面的性能。

以上兩個(gè)案例展示了橋殼創(chuàng)新設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的成功經(jīng)驗(yàn)，涵蓋了材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工藝改進(jìn)等多個(gè)方面。

橋殼輕量化技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì)

橋殼材料創(chuàng)新的最新研究

汽車(chē)橋殼結(jié)構(gòu)優(yōu)化案例分析

橋殼工業(yè)再設(shè)計(jì)的成功要素