第６期 机械设计与制造 ２０１２年６月 Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ２０１ 文章编号：１００１—３９９７（２０１２）０６—０２０１—０３ 空调器底盘的结构优化与冲压成形仿真分析术 郭军１，２李苏洋 成思源 （ 广东工业大学机电工程学院，广州５１０００６）（ 广东美的制冷家电集团，顺德５２８３１１） Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ＣＡＥ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｍｐｉｎｇ ＦＯｒｍｉｎｇ Ｏｆ Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ’Ｓ Ｃｈａｓｓｉｓ Ｐａｒｔ ＧＵＯ Ｊｕｎ１，２ ＬＩ Ｓｕ－ｙａｎｇ ，ＣＨＥＮＧ Ｓｉ－ｙｕａｎ （ Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １ ０００６，Ｃｈｉｎａ） （ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｍｉｄｅａ Ａｉｒ—Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ＆Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ，Ｓｈｕｎｄｅ ５２８３ １ １，Ｃｈｉｎａ） ｔ 、量 、Ｉ ＾￡一 、曼 ｅ １ ／卜１＼．／卜 ｅ，＾１＼－，＾ 、． 、． ● ’、璺 ＾， ● Ｍ ，＾ § ￡ ＼． ＾！ 、量 ￡ ￡ １、曼 ｅ一， ； 【摘要】采用ＮＸ Ｎａｓｔｒａｎ软件对空调器室外机底盘的结构刚度进行ＣＡＥ仿真，根据仿真结果对； ｝初始设计方案进行改进和优化，优化后底盘的刚度比原始方案提高了近５０％。对优化后方案采用Ｄｙ—ｉ ｌ ｎａｆｏｒｍ软件进行冲压成形数值模拟，仿真结果表明在冲压成形过程中不会产生拉裂和起皱现象。最后，２ ｝通过试验验证，表明优化后的底盘刚度比初始方案有明显改善，且底盘成形质量好，因此有限元仿真对｛ ｌ新产品的开发设计具有重要的指导意义。 ２ ｝ 关键词：ＮＸ Ｎａｓｔｒａｎ软件；ＣＡＥ仿真；冲压成形；Ｄｙｎａｆｏｒｍ软件 《 ｌ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＣＡＥ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｆｏｒ ｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ ｏｕｔｄｏｏｒ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ’ｓ ｉ ｝ｃｈａｓｓｉｓ ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ＮＸ Ｎａｓｔｒａｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌｔａｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ《 ｌ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｆｉｆｎｅｓｓ ｆｏｔｈｅ ｎｅｗ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｂｙ ｎｅａｒｌｙ ５０％ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ０ｎｅ．ｉ ｝Ｔｈｅｎ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌｔａｉｏｎ ｉｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｆｏｒ ｋ ｓｔａｍｐｉｎｇｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｄｅｓｉｎｇ ｕｓｉｎｇ《 ｌ Ｄｙｎａｆｏｒｍ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｈｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｎｏ ｃｒａｃｋ ｏｒ ｗｒｉｎｋｌｅ ｗｉｌｌ ｏｃｃｕｒ ｄｕｒｉｎｇ ｓｔａｍｐｉｎｇｆｏｒｍｉｎｇ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉ 》ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌａ ｖｅｒｉｆｃａｔｉｏｎ ｅｘｈｉｂｉｔｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｆｏｒ ｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｄｅｓｉｎｇ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｖｉｄｅｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ《 ；ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎ ｓｔａｍｐｉｎｇｆｏｒｍｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ＣＡＥ ｓｉｍｕｌｔａｉｏｎ ｈａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ ｓｉｎｇｉｆｃａｎｃｅ ｉｎ ｎｅｗ｛ ；ｐｒｏｄ“ ｓ ｄｅ 叩 ． ｉ ｝ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＮＸ Ｎａｓｔｒａｎ Ｓｏｆｔｗａｒｅ；ＣＡＥ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｓｔａｍｐｉｎｇ Ｆｏｒｍｉｎｇ；Ｄｙｎａｆｏｒｍ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉ 中图分类号：ＴＨ１６，ＴＧ３８，ＴＢ６５７．２文献标识码：Ａ １ 弓Ｉ言 接关系到整个空调系统的可靠性和舒适性。如果底盘刚度不足， 底盘是空调器室外机的重要承力部件，底盘结构的刚度直 会引起空调在工作过程中，配管振动和应力过大，振动过大同时 ★来稿日期：２０１１－０８—１０★基金项目：广东省教育部产学研结合项目（２００９Ｂ０９０３０００４４） 下的振动幅值，也远低－￣（ＱＣ／ｒ４１３－２００２汽车电气设备基本技术 大。（３）在发动机（１５００—６０００）ｄｍｉｎ的转速范围内，发动机的整机 条件》中的相应限值日。配置了上述３缸汽油机和起动电机的某型轿 振动，不会激起起动电机的共振。由于避开了共振，起动电机在实 车，已上市约两年，起动电机至今未发生因异常振动导致的故障。 车状态下的振动幅值，也远低Ｔ｛ＱＣ／Ｔ４１３—２００２汽车电气设备 基本技术条件》中的相应限值。（４）采用的利用振动台正弦激振和 力锤冲击激振对起动电机进行振动模态特性试验分析的方法，可 求得起动电机在安装状态下固有频率及振型等模态特性，为结合 发动机整机振动频率特ｆ生进行的起动电机共振分析提供依据。 参考文献 图５各测点振动加速度有效值随发动机转速的变化曲线 ［１］林波，李兴虎内燃机构造［Ｍ］．北京：北京大学出版社，２００８． ［２］谭达明内燃机振动控制［Ｍ］．成都：西南交通大学出版社，１９９３． ６主要结论 ［３］ＱＣ／Ｔ４１３—２００２，汽车电气设备基本技术条件Ｉｓ］． （１）型起动电机安装在大刚度支座上，在ｌＯ００Ｈｚ以下主要 ［４］许文本，焦群英．机械振动与模态分析基础［Ｍ］．北京：机械工业出版 存在约５２５Ｈｚ和６６０Ｈｚ两个同有频率。（２）５２８Ｈｚ和６６０Ｈｚ两个 社，１９９８． 固有频率对应模态是起动电机与起动电机开关相互耦合的模态。 ［５］张娜，曾帅，徐兆坤．直列式不同汽缸数内燃机的输出转矩谐量［】ｊ＿上 海工程技术大学学报，２００９（４）：２９６－３ １６． 由于整备状态下起动电机结构的复杂性，其振动模态所对应的振 ［６］张心华．分析电机振动的原因及预防措施［Ｊ］．机械与电子，２００８（１６）： 型也较为复杂，与一般的匀质圆壳（或圆柱）的弯曲等振型差别较 ４】８．
