随着高速物流业的迅速发展,国家法规对排放的要求越来越严,节能减排意义非凡。通常而言,不载货物的情况下,约三分之二的油耗用于车辆自身重量,整车吨位较重,一般占满载总质量的三分之一左右。因此,车身轻量化已为大势所趋,既可以节能减排,又可以解决超载的问题。本课题借助于公司正在研发的轻量化桥壳项目,在同等载荷下,桥壳壁厚由14mm减为11mm。利用有限元优化分析和冲压成形分析软件,对壁厚减薄状态下的应力集中点和危险位置进行了分析和改进,同时结合国外先进的设计经验,设计了几种典型的优化方案进行对比分析,从中选定最优方案。由于桥壳总成结构复杂,从半壳体冲压到加工完成共需要29道工序,包括冲压、焊接和加工工序,因为存在人为因素,每一道工序都可能会对桥壳的疲劳寿命带来不良影响。同时与桥壳相配合零部件的焊接与加工工艺也是影响桥壳疲劳寿命的重要因素,但在有限元分析时会简化部分约束,也没有考虑焊接应力对桥壳的影响,因此试制的非成熟状态产品必须进行台架试验验证。台架试验是对产品设计的验证,每一轮试制都要进行全面的分析,找到断裂故障的影响因素,逐步改进。该轻量化桥壳同样经历了三轮试制,每一轮试制都从不同角度发现问题,解决问题,同时总结出桥壳内外圆角的平滑过渡、桥壳焊接热影响区的影响、与桥壳附件的配合、桥壳和附件的平面度及粗糙度等,均影响桥壳的疲劳寿命。