基于FEA的手柄拉簧失效分析与流程优化设计

摘要

拉簧是汽车座椅调角器中的重要零件.按传统查表法和公式法设计拉簧,疲劳次数增加至2万次左右,常出现疲劳失效,造成反复更改设计和浪费.通过疲劳实验分析失效形式主要为弯钩疲劳断裂,且采用理论计算和FEA(有限元)分析钩环处的应力集中最大.研究了簧丝直径d、中径D、圈数n等参数对拉簧寿命影响,得到最大应力与抗拉极限的比值是衡量疲劳寿命的参数,比值越小,零件疲劳寿命越大.提出流程优化设计,给出设计和校核过程中安全系数S和弯钩处应力值校核的范围,优先校核簧体和钩环应力,减少拉簧设计的不确定因素,极大地提高设计成功率.