史文军

摘要：为实现油底壳轻量化，本文设计了一款质轻、低成本的油底壳。首先通过Pro/E对油底壳进行有限元建模，再利用Abaqus对油底壳模型进行飞石冲击分析，根据飞石冲击分析结果，提出增加加强筋高度的优化方案。优化后的油底壳结构满足飞石冲击测试要求，且相比冲压钢板油底壳，本文设计的油底壳整体质量减轻59%，实现了轻量化设计。

Abstract： In order to realize the light weight of the oil pan， a light and low cost oil pan is designed. Firstly， the finite element modeling of the oil pan is carried out through Pro/E， and then the stone impact analysis is performed on the oil pan model using Abaqus. Based on the stone impact analysis results， an optimization plan for increasing the height of the ribs is proposed. The optimized oil pan structure meets the requirements of the stone impact test， and compared with the stamped steel oil pan， the overall mass of the oil pan designed is reduced by 59%， and the light weight design is realized.

关键词：油底壳;轻量化;飞石冲击

0  引言

汽车轻量化（Light Weight of Automobile）是汽车产业的发展方向之一，也是一个汽车厂商和国家技术先进程度的重要标志[1]。汽车轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整车质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染[2]。当前，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流[3]。以塑代钢是汽车轻量化技术的发展方向[4]。

目前，大多数发动机油底壳基本采用常规化设计，采用冲压或者铸造工艺成型，无轻量化及降噪措施，在结构和材质上存在不足。例如金属油底壳通常重量较大，制造成本较高，噪音明显，并且加工尺寸精度较低，外观粗糙塑料。此外金属油底壳采用纸基密封，密封材料易磨损而造成泄漏;SMC复合材料油底壳结构受模压成型工艺限制，产品结构要求比较简单，且材料不能回收循环使用，尼龙玻纤增强材料具有强度高、密度小、热膨胀系数小以及尺寸、稳定性好等特点。该材料在油底壳上的应用将会越来越广泛。……