Автокөлік үшін алюминий профильдеу конструкциясының негізгі принциптері

ҚЫСҚАША

Автомобиль үшін алюминийді экструдерлеу құрылымының нұсқауы инженерлерге оптималды, өндіруге ыңғайлы бөлшектерді жасау үшін қажетті принциптерді ұсынады. Сәттілік бірнеше маңызды факторларға байланысты: жұмыс талаптарына сәйкес алюминий қорытпасын және қатайту режимін таңдау, біркелкі қабырға қалыңдығы бар тиімді көлденең қималарды жобалау және құрылымдық беріктікті, салмақты және құнды теңдестіру үшін экструдерлеу процесінің негізгі механикасын толық түсіну.

Алюминийді экструдерлеу процесін түсіну

Алюминийді прескеу процесі — алюминий қорытпасын белгілі бір көлденең қимаға ие заттарға айналдыру үшін қолданылатын әдіс. Негізінде бұл процесс цилиндр тәрізді алюминий қорытпасының соқарын қыздырып, күшті гидравликалық преспен матрицадағы пішінді тесіктен өткізуден тұрады. Прескеуден шыққан материал матрица тесігінің пішінімен сәйкес келетін созылған бөлшек болып шығады. Бұл әдіс өте кең қолданылатын әдіс болып табылады және автомобиль өнеркәсібінде берік, жеңіл бөлшектерді жасау үшін ерекше маңызды болып саналатын, нақты қолданбаларға лайықталған күрделі көлденең қималарды жасауға мүмкіндік береді.

Бұл процесс бірнеше негізгі сатыларға бөлінеді. Алдымен, матрицаның құрамын жақсарту және оның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін оны алдын ала қыздырады. Сол уақытта алюминий қорытпасының қатты білеті пеште көрсетілген температураға дейін, әдетте 800°F пен 925°F (426°C және 496°C) аралығында қыздырылады, осы температурада ол балқымай-ақ пластикалық күйге түседі. Дұрыс температураға жеткен соң, білеттің престің бөлшектеріне жабысып қалуын болдырмау үшін оған сұйық май жағылады. Содан кейін қыздырылған білет престің камерасына орнатылады, мұнда қуатты шток оны матрица арқылы итереді. Нәтижесінде алынған профиль содан кейін суытылады, түзету үшін созылады және қажетті ұзындыққа кесіледі.

Экструзияның екі негізгі әдісі бар: тікелей және жанама. Ең кең тараған тікелей экструзияда матрица қозғалмайтын, ал итеретін шток болатті бір бағытта итеріп шығарады. Жанама экструзияда матрица іші қуыс штоктың ішінде орналасады және қозғалмайтын болатқа қарсы әсер етеді, нәтижесінде металл матрица арқылы қарама-қарсы бағытта ағады. Әрбір әдістің өзіндік артықшылықтары бар, бірақ екеуі де үздіксіз профильдер алу үшін пластикалық деформацияның бірдей негізгі принципіне сүйенеді. Білу қажет негізгі терминдерге біллік (шикізаттық алюминий блогы) штамп (алюминийдің пішінін беретін болат құралы) жедел Жадтау Құрылғысы (пресс компоненті, қысымды түсіреді)

Автокөлік қолданбалары үшін экструзиялық дизайнның негізгі принциптері

Тиімді конструкция - өндірістік құны төмен және жоғары өнімді автомобильдің алюминий профилін шығару үшін маңызды. Мақсат конструкциялық және эстетикалық талаптарды қанағаттандыратын, сонымен қатар өндіруге оңай болатын профиль жасау. Бекітілген конструкция принциптеріне бағыну құрылғылардың құнын азайтуға, өндірістегі ақауларды ең кіші деңгейге дейін төмендетуге және соңғы бөлшектің жалпы сапасын жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл принциптер пішіннің геометриясы мен күрделілігін басқару арқылы матрица арқылы металдың ағуын бақылауға бағытталған.

Профильдің барлық бөлігінде қабырғаның біркелкі қалыңдығын сақтау — негізгі принцип. Көрші қабырғалардың қалыңдығындағы үлкен айырмашылықтар әртүрлі металл ағыны мен салқындату жылдамдығына әкеліп соғады, бұл деформацияға және дәлдікті сақтау қиындықтарына әкелуі мүмкін. Ең жақсы тәжірибе ретінде құрастырушылар көрші қабырғалардың қалыңдық қатынасы 2:1 аспайтындай етіп жобалауы керек. Өтулер қажет болған жағдайда олар тегіс болуы керек, металл ағынын жеңілдету және бетіндегі ақаулардың пайда болуын болдырмау үшін жеткілікті радиустар мен дөңгелектелген бұрыштарды қамтиды. Бұл тепе-теңдік бөлшектің біркелкі салқындатылуын қамтамасыз етеді, оның берілген пішіні мен өлшемдік дәлдігін сақтайды.

Тағы бір маңызды мәселе — пішіннің күрделілігі, жиі оның ауданына қатынасы сияқты факторлармен өлшенеді. Өте күрделі және симметриялы емес пішіндерді экструдерлеу қиынға соғады. Мүмкіндігінше симметриялық құрылымдарды қолдану керек, себебі симметриялық профильдер экструзия кезінде тұрақтырақ болып келеді. Қабырғалар мен перегородкалар сияқты элементтерді енгізу салмақты арттырмай-ақ беріктік пен қаттылықты арттырады. Алайда, терең, тар каналдар немесе саңылаулар (жоғары тілек коэффициенті) болмауы тиіс, себебі осындай элементтерді қалыптау үшін матрицадағы «тілек» болаты қысым астында сынғыш болып келеді. Шығарып Aluminum Extruders Council (AEC) тіркесіне сәйкес, осындай қиын элементтерді азайту экструдерлеу сапасын жақсартады және шығындарды төмендетеді.

Ақырында, пішіндердің - қатты, жартылай қуыс және қуыс болып бөлінуін түсіну маңызды. Іші қуыс пішіндер кеңістікті қамтиды және күрделі (және қымбат) көпбөлшекті матрицаларды, мысалы, саңылаулы немесе көпірлі матрицаларды қажет етеді. Мұндай матрицалар алюминий ағынын бөледі де, оны матрица камерасында қайта біріктіріп, іші қуыс профильді қалыптастырады. Іші қуысты минимизациялау немесе ықшамдау айтарлықтай шығын үнемдеуге мүмкіндік береді. Инженерлер конструкторлық процестің алғашқы сатысында экструдермен бірлесіп жұмыс істеу арқылы профильдерді өндіруге ыңғайлы етіп тиімдестіре алады және соңғы бөлшектің қызметі мен экономикалық тиімділігін қамтамасыз ете алады.

Материалға назар аудару: Дұрыс алюминий қорытпасын және қатайту режимін таңдау

Алюминий қорытпасын және қатаңдығын таңдау - соңғы бөлшектің механикалық қасиеттеріне, коррозияға төзімділігіне, бетін өңдеуіне және құнына тікелей әсер ететін маңызды шешім. Аллюминийді магний, кремний және мыс сияқты басқа элементтермен араластырып, арнайы қасиеттерді арттыру арқылы қорытпалар жасалады. Термометр - экструзиядан кейін материалды қатайту және нығайту үшін қолданылатын жылу өңдеу процесі. Автомобильді пайдалану үшін, бөлшектер әр түрлі стресске, қоршаған ортаға және температураға төтеп беруі керек, сондықтан дұрыс комбинацияны таңдау өнімділік пен ұзақ өмір сүру үшін өте маңызды.

Негізінен магний мен кремнийді қоспа элементтері ретінде пайдаланатын 6000 сериясы қорытпалары экструзия үшін ең көп таралған және шамамен 75%-да қолданылады. Олар беріктігі, формаға қабілеттілігі, коррозияға төзімділігі және дәнекерлеу қабілеті жағынан өте жақсы. Бұл туралы ақпарат Bonnell Aluminum , автомобиль және құрылымдық қолданыста ерекше таралған екі қоспа бар:

• 6063 Алюминий: Жабынның сыртқы түрі мен күрделі детальдар маңызды болатын қолданыстарда жиі қолданылады. Ол жақсы экструдерленуі мен жоғары коррозияға төзімділігімен ерекшеленеді, сондықтан күрделі пішінді безендіру элементтері мен бөлшектерге сәйкес келеді. Оның беріктігі орташа деңгейде.
• 6061 Алюминий: Құрылымдық жұмысшы ретінде белгілі, бұл қоспа 6063-ке қарағанда жоғары беріктікке ие, сондықтан автомобиль рамалары, көлденең тіректер мен қауіпсіздік компоненттері сияқты құрылымдық беріктікті қажет ететін қолданыстар үшін идеалды. Ол жақсы дәнекерленеді және өңделеді.

T5 немесе T6 сияқты қатайту дәрежесі қолданылған нақты жылулық өңдеуді көрсетеді. T5 дәрежесі экструзияны престен шығарып алып, одан кейін пеште жасанды күресу арқылы жүргізіледі. T6 дәрежесі ерітінділерді жылумен өңдеуден және одан кейін жасанды күресуден тұрады, нәтижесінде беріктігі мен қаттылығы жоғарылайды. Олардың арасындағы таңдау механикалық қасиеттердің қажеттілігіне, шығынға және өндірістің күрделілігіне байланысты.

Сығу матрицасының құрылымы мен құрал-жабдықтарын оптимизациялау

Профильдің дизайны мен қорытпаны таңдау маңызды болса да, экструзиялық матрица өзі өндіріс процесінің негізі болып табылады. Өндіріс жылдамдығына, өлшемдік дәлдікке, бетінің сапасына және жалпы құнына тікелей әсер ететін осы құрал-жабдықтың дизайны мен сапасы. Оптимизацияланған матрица жоғары сапалы автомобиль компоненттерін шығару үшін қажетті, металл ағынының үздіксіз және біркелкі болуын қамтамасыз етеді. Бөлшектің күрделілігі мен қажетті құрал-жабдық арасындағы байланысты түсіну кез келген дизайнер немесе инженер үшін маңызды.

Профильдік матрицалар әдетте өздері шығаратын пішім түріне қарай: қатты, жартылай бос немесе бос, деп жіктеледі. Қатты матрицалар ең қарапайым және ең арзан түрі болып табылады, олар профиль түрі жасалған бір ғана болат пластинасынан тұрады. Порталдық және көпірлік сияқты бос матрицалар әлдеқайда күрделі болып келеді. Олар алюминий болванканың ағынын орталық мойынтіректен (оның ішкі бос кеңістігін жасайды) айнала бөлетін және матрицадан шыққанша металды қайтадан біріктіруге мәжбүрлейтін бірнеше бөліктен тұратын жинақтар болып табылады. Осындай матрицалардың күрделілігі оларды жасау мен қолдауды әлдеқайда қымбатқа түсіреді, бұл қажетсіз бос кеңістіктерден аулақ болу сияқты жобалау принципінің маңыздылығын көрсетеді.

Профильдің күрделілігі құрал-жабдық шығындары мен өндіру мүмкіндігіне тікелей әсер етеді. Әртүрлі салалық нұсқауларда айтылғандай, экстремалды ұзындық пен енінің қатынасы, біркелкі емес қабырға қалыңдығы және сүйір бұрыштар секілді факторлар матрицаны дайындау мен экструзия процесінің өзінің қиындығын арттырады. Дәлме-дәл инженерлік компоненттерді талап ететін автомобиль жобалары үшін мамандандырылған өндірушімен серіктестік жасау маңызды. Мысалы, Shaoyi Metal Technology быстротехнологиялық прототиптеуден бастап қатаң IATF 16949 сапа жүйесінде толық масштабты өндіруге дейінгі кеңінен қызмет көрсетеді, сондай-ақ ерекше құрал-жабдықтардың күрделілігін басқаруға және бөлшектердің дәл сипаттамаларына сай келуіне көмектеседі.

Нәтижеде, бөлшектің жобалаушысы мен экструдердің ынтымақтасуы ең жақсы нәтиже береді. Ерте кездеңде кеңес беру өндіру инженерлеріне жобаны өндіру мүмкіндігі туралы пікір білдіруге, сапа мен өндіру тиімділігін арттыруға мүмкіндік беретін шағын өзгерістерді ұсынуға мүмкіндік береді. Бұл серіктестік матрицаны тек пішін жасау үшін ғана емес, сенімді түрде, табысты жылдамдықпен және төмен дефект коэффициентімен жасау үшін қамтамасыз етеді, бұл автомобиль өнеркәсібінің жоғары көлемді талаптары үшін маңызды.

Жиі қойылатын сұрақтар