本文介绍汽车后拖曳臂焊接总成开发策略及流程，后拖曳臂焊接总成用于后独立悬架，即拖曳臂式后悬架，作为导向杆系的关键部分，承受各种作用力、力矩，控制着轮胎运动轨迹，关系到整车的操控性、舒适性，涉及整车的安全、可靠，开发过程中需要充分分析验证。

1、结构件的连接点受力大小确定

在数据虚拟样车中，通过整车DOE分析，满载状态下按垂直跳动、制动、转弯三种工况，垂跳：az=3g，制动：u=1；ax=1g；az=1g，转向：u=1；ay=1g；az=1g，U-地面摩擦系数，采集各连接点的受力大小。

采用整车主要工况受力如表1。

2、结构件形状设计

结合此件周边空间及此悬架的运动特性、承载特性，设计相应结构，建立DMU模型，校核运动状态下与周边件间隙，根据相应工况，面与面、面与边、边与边间隙分别测量，最小间隙不小于5mm，经过多 轮优化，形成结构相对简单、过渡件较少初步状态。经过多轮优化，由最初的12个子件减少到7个，特别是关键位置子件，如图1所示。

表1 结构件各种工况下的受力状况，方向同整车坐标系

图1 结构件模型及主要受力点

注：P1-轮心作用点，P2-与车身配合点，P3-弹簧及缓冲块作用点，P5-减震器下安装点，P6-上控制臂安装点，P7-下控制臂安装点

3、冲压成形分析

根据步骤2所设计出的结构，对其中的钣金结构件冲压成形分析，根据材料特性（QSTE-420，YS=490.7MPa，TS=553.9MPa，n=0.0847，r=0.935），冲压分析按8道工序（shaped blank with-pierce，Fl-dowm-1，Restrike，Cam -pierce，Pierce，Pierce，Fl-dowm-2，Part-off），对每道工序变形量分别分析，最大增厚量不大于0.5mm，最小变薄量不大于0.2mm。

图2 结构件主要子件成型变形量分析结果

图3 结构件强度分析结果

表2 几种工况下的模态分析结果

对主要关键钣金进行冲压工序CAE分析，如图2所示。

4、强度、模态分析

根据该结构件在整车运动中的受力情况，对相关点施加作用力，如图1所示。运用强度分析CAE软件进行强度、模态分析，结果如图3所示。结构件在受力状态下，最大受力点强度不高于材料的屈服强度。以材料的屈服极限为评判标准。各材料的屈服极限经验参考值分别为，SAPH370：261.68MPa，SAPH440：347.32MPa，SPHE：300.5MPa，Q235A：306.5MPa，10# 钢 ：424.3MPa。Young's 杨 氏 模 量 ：2.1×105MPa，泊松比：0.3，密度：7.86×103kg/m3。

若强度不能要求，通过提高原材料性能，增加结构件厚度，改进冲压工艺，甚至结构重新设计。考虑焊接工艺，对焊缝提出相应要求。

模态则与车身，周边运动件（制动器、铝圈、导向机构等错开），如表2所示。

5、台架试验与整车道路试验

图4 台架模拟试验示意图

模拟该结构件在整车中的工作状态，端面作为安装面，垂向、侧向、纵向分别加载，如图4所示。以一定频率循环到一定周期，试验过程中检查有无开裂、变形现象，当裂缝超出规定范围时，停止验证，原因分析清楚后继续。

本体裂纹小于10mm、焊缝裂纹长度小于该焊缝长度的15%、无明显永久变形（观察项）结构件无明显变形。

台架试验合格后，用于整车的综合路况试验验证，验证合格后正式开发冲压、焊接、检查模具，进行批量生产。以上步骤构成整个开发流程，若某个步骤不满足要求，则从结构上进行优化，直到达标。

6、结束语

在整个开发过程中，根据结构件在整车中的使用状况，从以上六个主要维度进行数据分析、验证，再实物验证，给出了提供参考的经验值、开发流程。采用此开发流程，结构件顺畅工作的同时，充分保证整车的可靠耐久及安全，可以大大缩短开发周期，从而获得较好的经济效益。