姜楠, 刘毅, 龚旺, 唐灵聪

1.宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司, 浙江宁波 315336；2.浙江吉利动力总成有限公司, 浙江宁波 315800

0 引言

作为发动机的关键零件，缸盖的加工工艺复杂，加工精度要求高，加工质量直接影响发动机整体性能和质量[1]。在发动机加工过程中，夹具强度是影响加工质量的重要因素。在产品结构强度计算和分析中应用有限元技术，可以获得数据支持，验证加工工艺可行性，提升产品质量，减少工艺开发成本。但发动机缸盖与夹具装配结构复杂，接触条件多，计算难度较大。

本文中通过HyperMesh软件进行前处理和建模，基于ABAQUS软件求解设计缸盖模型在各加工状态下的应力和位移，对比工件屈服强度以及加工位置公差，验证缸盖及工装结构的强度及稳定性[2]。

1 缸盖和工装的有限元模型

基于有限元前处理软件HyperMesh搭建有限元模型[3]。为了节省运算时间，缸盖只考虑单独工件建模[4]。由于缸盖结构复杂，模型采用四面体网格，保留缸盖模型细节，对关键部位(受力、加工或与工装接触等部位)细化网格，其余区域则使用满足条件的较大单位的四面体网格。与缸盖接触区域的工装夹具部分采用精度更高的六面体网格，单元类型采用C3D8R，其余工装则采用较为细致的四面体网格划分。

为提高仿真分析精度，同时满足加工工况中的接触条件，四面体单元类型采用C3D10M，该单元可以促进仿真分析结果收敛。

实际加工工况下工装夹具的工作环境条件为常温，工装安装在地面，夹具体安装在工装主体。……