[发明专利]一种汽车摆臂以及其加工工艺和设计方法

摘要

对汽车摆臂的结构的设计，通过克里金模型进行优化设计其最大屈服强度与重量，在保证轻量化的同时提升其强度，其采用一次成型的锻造，具有材料利用率高，成品率高，零件力学性能好，而且生产成本低，具有巨大的社会效益等优点。

主权项

1.一种汽车摆臂，其特征在于，所述摆臂具有实心的摆臂本体，万向球头安装部，同一轴线贯通的前后衬套安装孔，万向球头安装部与前后衬套安装孔之间的摆臂本体部分高度上呈隆起状，且上述本体部分在厚度上具有C字形凹陷，上述摆臂本体采用克里金模型进行优化，且满足如下条件：摆臂的最大屈服应力σ_max以及重量W通过下列响应函数进行优化：其中t是响应时间，β是一个常数，r(t)是一个包含期望值为0，且方差为σ²的正态分布函数值的矩阵，y是最大屈服应力σ_max和重量W的观察数据矩阵，R^‑1是关联矩阵R的逆矩阵，q是单元向量，其中，关联矩阵R和矩阵r(t)分别通过下式进行计算：r(t)＝[R(t，t⁽¹⁾)，R(t，t⁽²⁾)，...，R(t，t^(ns))]^T其中θ_i是关联系数，分别取n和n_s为6，求解的均方差的最小值，从而得出σ_max和重量W的最优值，其摆臂本体部分隆起状部分从前后衬套安装孔到球头安装部外侧面的厚度分别为x₁，x₂，x₃，摆臂本体部分隆起状部分从前后衬套安装孔到球头安装部内侧面的厚度分别为x₄，x₅，x₆，且(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆)满足如下条件：x_L≤x≤x_Ux＝(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆)^T其中，厚度下限xL_＝[11.029，16.775，12.326，8.8，14.425，10.507]mm，厚度上限x_U＝[13.786，20.969，15.407，11，18.031，13.134]mm，所述的衬套所在轴线高于摆臂支架上端面。