العمود الفقري للسيارة, أي., هيكل السيارة, هو ما يعتمد على أن تكون سليمة من الناحية الهيكلية ومهندسة بدقة. يوزع محاور الأوزان بالتساوي, وبالتالي استقرار المناولة وزيادة الأداء. كما أنه يمتص ويتبدد طاقة الانهيار عن طريق مناطق التشوه المهندسة ويحمي الشاغل من الإصابة. كما أنه بمثابة قاعدة تربط أنظمة المفاتيح الطبيعية, بما في ذلك التعليق, الانتقال, والتوجيه, مع المحاذاة والصلابة أثناء الإجهاد.
يؤثر تصميم هيكل السيارة على كفاءة استهلاك الوقود وخفة الحركة لأنه يتيح تكامل المواد الخفيفة مع المتانة. لذا, دورها ليس فقط لدعم ولكن أيضًا لتحديد ملامح السلامة, قابلية الاستخدام, والأداء الديناميكي. أدناه هو الكشف عن قدرة Shanentech على تصنيع مكونات هيكل السيارة, جنبا إلى جنب مع كفاءة التصنيع, اختيار المواد, واتجاهات الإنتاج.
المواد المستخدمة في مكونات هيكل السيارة
مكونات هيكل الصلب في السيارة
يستخدم معظم هيكل السيارات الصلب لأنه قوي بما فيه الكفاية وسيمتص طاقة الانهيار بفعالية. مثال على سبيكة منخفضة ذات قوة عالية (HSLA) فُولاَذ, مثل قضبان الإطارات والأعضاء المتقاطعة, هو مع نسبة جيدة من الوزن إلى القوة. مفتاح الصلب هو قدرته على إعادة تدويره: في الحقيقة, زيادة 85 في المئة يتم إعادة تدوير الصلب التلقائي سنويًا. أيضًا, تتيح كفاءتها من حيث التكلفة أن تكون مثالية لحجم كبير, إنتاج الهيكل الشاق, على سبيل المثال, تلك الموجودة على الشاحنات وسيارات الدفع الرباعي.
الألومنيوم في تطبيقات هيكل السيارة
الألومنيوم, كون 33 في المئة أخف من الصلب, يقلل بشكل كبير من هيكل السيارة’ الوزن الكلي دون تقليل الصلابة. على سبيل المثال, سبيكة الألومنيوم 6061 قادر على مقاومة التآكل والمتانة, لذلك غالبًا ما يتم استخدامه في مكونات التعليق. بصورة مماثلة, 7075 سبيكة الألومنيوم, التي لديها قوة شد أكبر من 510 MPA, هو خيار شائع للعجلات عالية الأداء ومكونات الفرامل. امتصاص الطاقة العالي لكل وحدة وزن من الألومنيوم يجعلها مادة لا غنى عنها في هندسة الهيكل الحديثة.
المغنيسيوم في الهيكل الموجهة للأداء
سبائك المغنيسيوم AZ91D 75 في المئة أخف من الصلب, التي لها مزايا محددة في هيكل السيارات خفيفة الوزن لسيارات الأداء. المغنيسيوم, رغم ذلك, لديه قوة شد منخفضة, حول 235 MPA, وبالتالي يعتمد على سبائك الألومنيوم والزنك للخصائص الميكانيكية. حتى الآن, يتفوق على الحدود الميكانيكية للتفوق في التطبيقات المتخصصة مثل أعمدة التوجيه وهياكل لوحة القيادة حيث توفير الوزن أكثر من تعويض الفشل.
المركبات في هيكل السيارة المتقدم
تم تحديث تصميم هيكل السيارات المتطورة مع المواد البلاستيكية المقواة بألياف الكربون (CFRPS). CFRPs لها نسبة قوة إلى وزن أكثر 10 مرات أن الصلب وضروري في الصيغة 1 والهيكل من فضاء الفضاء. دعنا نأخذ هيكل مكلارين من ألياف الكربون أحادي الكربون, الذي يزن 75 كجم ويقدم أعلى مستويات الصلابة. على الرغم من حسابها, المركبات لها أداء لا يصدق عند استخدامها على مكونات الهيكل في المركبات السباق والفخامة.
عمليات التصنيع الرئيسية لمكونات هيكل السيارة
تصنيع الصفائح المعدنية لهيكل السيارة
لإنتاج هيكل السيارة, لا غنى عن تصنيع الصفائح المعدنية عبر العمليات. بسبب التحمل الضيق لقطع الليزر (قل ± 0.1 مم), من الممكن تشكيل المكونات المعقدة, مثل أقواس التعليق, بدقة. قد يحقق قطع البلازما سرعات قطع تصل إلى 500 مم/دقيقة, وهو أمر مقبول حتى بالنسبة للمواد الكبيرة مثل الأعضاء المتقاطعة.
حتى الآن, لأجزاء بسيطة مثل قضبان الإطار, قص, على الرغم من أقل دقة, هل يعمل, خفض تكاليف الإنتاج. يمكن تشكيل مكونات الهيكل وتثبيتها باستخدام مكابح الصحافة حتى 600 طن السعة, توفير زوايا حادة دون التسوية المادية. قد يتم تمكين إنتاج أجزاء متطابقة مثل أذرع التحكم عن طريق الختم مع وفاة مع التحمل في منطقة ± 0.2 مم. ينضم MIG لحام مواد في الأسطح الحاملة للوصلات القوية, والتثبيت هو الأفضل لأجزاء خفيفة الوزن مركبة وألومنيوم تتطلب النزاهة الهيكلية.
تصنيع CNC في تصنيع هيكل السيارة
لن يكون هيكل السيارة ممكنًا بدون تصنيع CNC بسبب دقته ومرونته العالية. يمكن إنشاء التسامح وصولاً إلى 0.01 مم عن طريق الطحن في مجموعات فرعية معقدة من عناصر الهيكل الأنبوبي, والحفر, مع قدرات يصل إلى 15,000 دورة في الدقيقة, قد يتم استخدامه لضمان وضع الثقوب بدقة للمسامير في المناطق المجهدة. أيضًا, يتم إنشاء مكونات التوجيه وتركيبات التعليق التي تسهم في استقرار الأداء عن طريق الدوران.
يأخذ, على سبيل المثال, في كل مرة تتحول فيها إلى آلات CNC للعمل في أجزاء الألومنيوم, تحصل على تقليل الوزن دون فقدان القوة. قدرة CNC على العمل مع المغنيسيوم والمواد المركبة أيضًا تمنح الشركات المصنعة نسبة ذات قوة إلى قوة فائقة. هذه التخفيضات تقلل من أخطاء إنتاج هيكل السيارات بشكل كبير مع زيادة السلامة وكذلك الكفاءة.
يموت الصب في مكونات هيكل السيارة
أخيراً وليس آخراً, يموت صب مكونات هيكل السيارة المعقدة, بما في ذلك روابط التعليق وقضبان الإطار, يتم إنجازه بسهولة. عند حقن المعدن المنصهر في قوالب عالية الدقة, قد تنجح التشطيبات التي نجحت في أن تكون سلسة مثل RA 1.6 ميكرون. كما يدعم الجدران الرقيقة (أقل من 1 سماكة) التصاميم, انخفاض الوزن مع عدم وجود تضحية في القوة.
ما زال, يقتصر صب القالب على مكونات الهيكل الأصغر مع قيود في حجم القالب ومعدلات التبريد. مثال على مثل هذه الأجزاء المحسنة لهذه العملية هو حوامل برج الصدمة ومقلبات الإرسال, مع العنصر المصبوب من المغنيسيوم أخف من مثال الألمنيوم. في حين أن لديها أوجه القصور, إن الصب الناجح للغاية في الإنتاج ذو الحجم الكبير وهو قادر على تمديد معدلات الإخراج إلى زيادة 500 أجزاء في الساعة.
التشطيب السطحي لمكونات الهيكل
الأنود
مرغوبة للغاية هي أنوود مكونات هيكل سيارة الألومنيوم التي تخلق طبقة أكسيد متينة. يوفر مقاومة تآكل متزايدة, خاصة في المناطق الساحلية أو الصناعية ذات الرطوبة العالية. كمثال, يمكن للألومنيوم المختل 3,000 ساعات من التعرض لرذاذ الملح. ما هو أكثر, يعمل الأنود المحلي على تحسين الانبعاث الحراري وبالتالي تبديد الحرارة في المركبات عالية الأداء.
تلوين
يعمل الطلاء كحاجز ضد العوامل البيئية التي تضرب أسطح هيكل السيارة. في البيئات المسببة للتآكل, يقال إن هذه الدهانات الخاصة مع الاشعال الفوسفات الزنك تطرد عمرها. تعتبر معطف البولي يوريثان على هيكل الصلب مثالًا على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية مع الحفاظ على المرونة تحت التمدد الحراري. زائد, تزيد الأنظمة متعددة الطوائف من الالتصاق ومقاومة التآكل.
الجلفنة
إنه يشير إلى استخدام طبقة الزنك على مكونات هيكل السيارة الصلب لمقاومة التآكل ومتانة. من الناحية المثالية, هذا يتجنب الصدأ إلى ما يصل إلى 50 سنين. غلف الساخنة المجلفنة هي أيضا مناسبة للتطبيق الثقيل, مع الطلاء أكثر سمكا (85 ل 120 μM) التي تحمي أجزاء هيكل الطريق على الطرق الوعرة من التآكل الثقيل. تسمح التشطيبات الأكثر سلاسة لتجميع قضبان الهيكل.
تلميع وتلقيح
يقوم بتلميع الخدوش الصغيرة على مكونات هيكل السيارة لجعلها أكثر جمالياً وأكثر متانة. بخاصة, يمكن استخدام كازفيات الماس للتصدر مع خشونة أقل من 0.2 ميكرون على سطح أجزاء هيكل المغنيسيوم, وهذا يقلل من عدد المواقع البدنية للتآكل. بالإضافة إلى ذلك, أنها تقلل من الاحتكاك في تصاعد التعليق عند تلميع أسطح الألومنيوم. هذا يزيد من الأداء تحت الأحمال الديناميكية.
تقدم Shanentech جميع عمليات التصنيع لقطع غيار هيكل السيارات. اتصل بنا لمزيد من التفاصيل.
