(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111627053.2 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 乔治费歇尔金属成型 科技 （昆山） 有 限公司 地址 215300 江苏省苏州市昆山 开发区精 密机械产业园天鹅路3 00号 (72)发明人 张泽龙　张小强　付志平　 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种液压助力转向机壳体结构优化方法 (57)摘要 本发明涉及一种液压助力转向机壳体结构 优化方法， 包括以下步骤： S10： 利用Catia  V5软 件建立几何模型； S20： 根据设计要求输入， 分别 对工况进行FE计算校核， 使用有限元分析手段计 算3D设计在加载载荷的情况下发生的变形情况、 应力分布、 疲劳强度以及刚度； S30： 虚拟装配设 计： DMU设计确认零件的最小 安全间隙， 以及后续 的装配空间； S40： 通过Magma软件模拟可制造性； S50： 产品外腔和内腔根据有限元分析的结果和 模流分析的结果， 对应力较小的地方做局部的减 材料处理。 本发 明的通过对现有产品进行结构 优 化， 具有良好的可铸造型， 使得铸造工艺简单化， 从而提高产品的铸造生产率， 降低产品的生产成 本， 减少资源的浪费， 达到节能减排， 降低产品的 成本。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114372327 A 2022.04.19 CN 114372327 A 1.一种液压助力转向机壳体结构优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S10： 利用Catia  V5软件建立几何模型， 根据周边其他零部件装配可用的装配空间， 使 其结构轮廓达到最优化， 设计铸造分型面和拔模斜度， 使得铸件在生产过程中因铸造工艺 而造成的产品废品率降到最低； S20： 根据设计要求输入， 分别对工况进行FE计算校核， 使用有限元分析手段计算3D设 计在加载载荷的情况下发生的变形情况、 应力分布、 疲劳强度以及刚度， 同时并行仿生学轻 量化的设计， 从设计着手减少零件非关键载荷区域材 料； S30： 虚拟装配设计： DMU设计确认零件的最小安全间隙， 以及后续的装配空间； S40： 通过Magma软件模拟可制造性， 在产品设计阶段进行模拟分析改善零件的可铸造 性， 模拟分析出零件可能存在的内在缺陷部位以及缺陷大小， 通过改善零件结构和浇铸流 道、 浇冒口系统的优化调整， 从而实现先期控制零件内在缺陷的目的； S50： 产品外腔和内腔根据有限元分析的结果和模流分析的结果， 对应力较小的地方做 局部的减材 料处理。 2.根据权利要求1所述的液压助力转向机 壳体结构优化方法， 其特征在于， 步骤S50中， 产品外腔的侧盖安装孔底部做阶梯状设计， 去除局部材 料。 3.根据权利要求2所述的液压助力转向机 壳体结构优化方法， 其特征在于， 产品外腔的 主缸底部做阶梯状设计， 减少局部的壁厚。 4.根据权利要求3所述的液压助力转向机 壳体结构优化方法， 其特征在于， 产品外腔的 安装脚局部做去肉处 理。 5.根据权利要求4所述的液压助力转向机 壳体结构优化方法， 其特征在于， 产品外腔的 主缸外壁取消 加强筋。 6.根据权利要求5所述的液压助力转向机 壳体结构优化方法， 其特征在于， 产品外腔的 副缸口部局部做去肉处 理。 7.根据权利要求6所述的液压助力转向机 壳体结构优化方法， 其特征在于， 产品内腔的 主缸和副缸内腔交汇处做去肉处 理。 8.根据权利要求7所述的液压助力转向机 壳体结构优化方法， 其特征在于， 产品内腔的 副缸内腔局部形状由 “Ｏ”改为“Ｄ”。 9.根据权利要求8所述的液压助力转向机 壳体结构优化方法， 其特征在于， 产品内腔的 主缸和副缸内腔交汇处做去肉处 理。 10.根据权利要求1所述的液压助力转向机壳体结构优化方法， 其特征在于， 循环进行 步骤S10‑S40至最终确定结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114372327 A 2一种液压助力转向机壳体结构优化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及液压助力转向机技术领域， 特别涉及 一种液压助力转向机壳体结构优 化方法。 背景技术 [0002]液压助力转向机是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机 构， 同时也是转向系中的减速传动装置。 它是转向系中最重要的部件。 液压转向器是由随动 转阀和一幅摆线转定子副组成的一种摆线转阀式全 液压转向器。 它与供油泵、 溢流阀 （或分 流阀） 、 转向油缸及其它 连接附件组成的全液压转向系统。 用于高端硬派越野型SUV车型的 液压助力转向器， 其中转向器壳体是保证转向器总成整体性能的关键； 此外， 由于此类转向 器的技术、 质量要求高， 因此对 前期设计要求较高。 现有的转向器往往在设计产品时只考虑 了其产品的功能性， 而没有考虑到其工艺性和制造性， 因而其设计的产品不仅重量重， 而且 可制造性并不是非常理想， 因此增 加了工艺的难度， 同时也影响了产品生产的效率和成本 。 发明内容 [0003]本发明为了解决现有技术的问题， 提供了一种能够使产品实现轻量化的同时又更 具有良好的可铸造型， 使得铸造 工艺简单化的液压助力转向机壳体结构优化方法。 [0004]具体技术方案如下： 一种液压助力转向机壳体结构优化方法， 包括以下步骤： S10： 利用Catia  V5软件建立几何模型， 根据周边其他零部件装配可用的装配空 间， 使其结构轮廓达到最优化， 设计铸造 分型面和拔模斜度， 使 得铸件在生产过程中因铸造 工艺而造成的产品废品率降到最低； S20： 根据设计要求输入， 分别对工况进行FE计算校核， 使用有限元分析手段计算 3D设计在加载载荷的情况下发生的变形情况、 应力分布、 疲劳强度以及刚度， 同时并行仿生 学轻量化的设计， 从设计着手减少零件非关键载荷区域材 料； S30： 虚拟装配设计： DMU设计确认零件的最小安全间隙， 以及后续的装配空间； S40： 通过Magma软件模拟可制造性， 在产 品设计阶段进行模拟分析改善零件的可 铸造性， 模拟分析出零件可能存在的内在缺陷部位以及缺陷大小， 通过改善零件结构和浇 铸流道、 浇冒口系统的优化调整， 从而实现先期控制零件内在缺陷的目的； S50： 产品外腔和内腔根据有限元分析的结果和模流分析的结果， 对应力较小的地 方做局部的减材 料处理。 [0005]作为优选方案， 步骤S50中， 产品外腔的侧盖安装孔底部做阶梯状设计， 去除局部 材料。 [0006]作为优选方案， 产品外腔的主缸底部做阶梯状设计， 减少局部的壁厚。 [0007]作为优选方案， 产品外腔的安装脚局部做去肉处 理。 [0008]作为优选方案， 产品外腔的主缸外壁取消 加强筋。 [0009]作为优选方案， 产品外腔的副缸口部局部做去肉处 理。说　明　书 1/3 页 3 CN 114372327 A 3