Құйма бағыттауыш бұрандалар: Процестер мен материалдар бойынша нұсқаулық

ҚЫСҚАША

Құймалы бағыттауыш бұрандалар — бұл жеңіл алюминий қорытпалардан автомобильдің ілініс жүйесінің маңызды бөлшектерін жасау үшін төменгі қысымды, сығу және жартылай қатты құю сияқты процестерді қолданатын алдыңғы қатарлы өндірістік әдіс. Бұл әдіс механикалық қасиеттері мен беттері жақсы, күрделі пішінді, жоғары беріктікті бөлшектерді шығаруға мүмкіндік береді. Дәстүрлі соғылған болат немесе шойынға қарағанда құймалы алюминийді таңдау автомобильдің салмағын айтарлықтай азайтады, бұл кезде оның басқарылуын, отынның пайдаланылуын жақсартады және CO2 шығарындыларын төмендетеді.

Бағыттауыш бұрандалар туралы түсінік: Қызметі мен материалдары

Басқару бұрандасы көлік құралының ілініс жүйесіндегі маңызды құрылымдық компонент болып табылады. Тіреу нүктесі ретінде ол доңғалақты, іліністі және басқару тартқыштарын байланыстырады және үдеу, тежеу және бұрылу кезінде үлкен жүктемелерді ұстайды. Жартылай қатты құю туралы зерттеуде айтылғандай, осы бөлшектер қауіпсіз және тиімді жұмыс істеу үшін жоғары беріктік, жоғары пластикалық қабілет пен күрделі пішіндерге ие болу қабілетінің үйлесімін талап етеді. Басқару бұрандасының жұмыс істеуі көлік құралының басқарылуының тұрақтылығы мен жалпы қауіпсіздігіне тікелей әсер етеді.

Тарихи дәстүр бойынша басқару бұрандалары төзімділікті қамтамасыз ету үшін негізінен серпімді шойын немесе соғылған болат сияқты мықты материалдардан жасалды. Дегенмен, автомобиль өнеркәсібінің қатаң шығарынды стандарттарын сақтау және отын үнемдеуді жақсарту мақсатында салмақты азайтуға деген үздіксіз ұмтылысы алдыңғы қатарлы алюминий қорытпаларына қарай ығысуға себеп болды. Өндірушілер Fagor Ederlan осы өту кезеңінің көлік құралының CO2 ізін азайтуға және маңызды салмақты төмендету мүмкіндіктерін ұсынуға ең маңызды екенін ерекшелеңіз. Алюминий қорытпалары темірлі аналогтарымен салыстырғанда өте жақсы беріктік-салмақ қатынасын, жақсы коррозияға төзімділікті және жоғарырақ жылу өткізгіштікті қамтамасыз етеді.

Осы материалдардың арасындағы таңдау салмақ, беріктік және құны арасындағы теңгерімге байланысты. Болат пен темір өздерінің шынымен беріктігі мен төмен материалдық құнымен белгілі болса да, алюминийдің төмен тығыздығы заманауи көлік құралының дизайны үшін ықтимал артықшылық ұсынады.

• Алюминий қорытпалары: Салмақты маңызды төмендетеді, көлік құралының динамикасын жақсартады және өте жақсы коррозияға төзімділік көрсетеді. Олар құрамы күрделі, шамамен соңғы пішіндегі бөлшектерге құйылуы мүмкін, бұл қосымша кең көлемді механикалық өңдеудің қажетін азайтады.
• Болат/темір: Төменірек құнмен өте жоғары беріктік пен шаршауға төзімділікті қамтамасыз етеді. Дегенмен, олардың жоғары тығыздығы аспаптағы массаның артуына әкеледі, бұл жүріс сапасы мен басқарылуға теріс әсер етуі мүмкін.

Басқару тартқыштары үшін алдыңғы құю процестері

Жоғары өнімді алюминий басқару тартқышын шығару үшін қарапайым құю әдісінен гөрі күрделірек шешімдер қажет. Тазалық пен механикалық беріктік талаптарын қамтамасыз ету үшін өнеркәсіп бірнеше алдыңғы құю технологияларына сүйенеді. Бұл процестер балқытылған металдың ағыны мен қату процесін өте дәл бақылауға мүмкіндік береді. Қорытпалардың оптималды нәтижесін алу үшін Saint Jean Industries төменгі қысымды және гравитациялық құю сияқты әртүрлі технологияларды қолданады.

Жиі қолданылатын алдыңғы процестерге мыналар жатады:

• Төменгі қысымды құю (LPDC): Бұл әдісте балқытылған металл төменнен қалыпқа жаймен енгізіледі, бұл турбуленттілікті және тот бар болу қаупін азайтады. Нәтижесінде тығыз, жоғары сапалы құйма алынады, ол жақсы механикалық қасиеттерге ие болады.
• Сығу арқылы құю: Бұл гибридтік процесс литье мен бұйымдарды соғу әдісін біріктіреді. Балқытылған металға жоғары қысым қолданылады, ол кезде пористік жойылып, дәнекер құрылымы түзенеді, нәтижесінде беріктігі мен пластикалығы жоғары болады.
• Жартылай қатты матрицалық құю (SSM): Бұл әдіс матрицаға жартылай қатты металл шаянын енгізу арқылы жүзеге асады. Жартылай сұйық күй толтырудың турбуленттігін азайтады, газдың тұтынуын минимизациялайды және зерттеулерде көрсетілгендей, жоғары бүтіндікке ие және күрделі геометриялы бөлшектер алуға мүмкіндік береді, Scientific.net .
• Вакуумдық матрицалық құю: Матрицаның ішінде вакуум жасап, енгізу алдында бұл процесте газдар алынып тасталады, нәтижесінде өте төмен пористікке ие құймалар алынады, оларды қосымша қыздыру арқылы одан әрі беріктетуге болады.

Алайда, құюдың көптеген артықшылықтары бар болса да, басқару тартқыштарын өндіруде соғу кеңінен қолданылатын әдіс болып табылады. Құю мен соғу арасындағы таңдау жиі нақты өнімділік талаптарына, өндіріс көлеміне және құнына байланысты болады. Бекітілген соғылған бөлшектерді іздейтіндер үшін мықты мамандандырылған қамтамасыз етушілер Shaoyi (Ningbo) Metal Technology алдыңғы қатарлы ыстық соғу процестері мен қатаң сапа бақылауы негізінде дәлме-дәл инженерлік шешімдер ұсынады.

Алюминий құймаларынан жасалған иіндіктердің пайдасы мен өнімділігі

Алюминий құймаларынан жасалған бағыттаушы иіндіктерді қолдану автомобильдің өнімділігі мен тұрақтылығын жақсартуға мүмкіндік беретін көптеген нақты пайданы әкеледі. Ең маңызды артықшылық — салмақты азайту. Автокөлік шығаратын компаниялар төменгі салмақты болат немесе шойын бөлшектердің орнына осындай бөлшектерді қолдану арқылы ілінбейтін массаны — яғни іліністермен ұсталмайтын бөлшектердің салмағын азайта алады. Бұл ретте басқару жүйесі жауап беруге тиімді болады, басқару сапасы жақсарады және тұрғындарға ыңғайлы жол жүру сезімі беріледі.

Өнімділіктен тыс, құйма алюминий бұрандалар маңызды өндірістік және экологиялық мақсаттарға үлес қосады. Күрделі пішіндерді құю мүмкіндігі циклды өндіруде уақыт пен шығынды үнемдейтін кейінгі механикалық өңдеу операцияларының қажеттілігін азайтады. Сонымен қатар, салмақтың төмендеуі отынның тиімділігіне тікелей әсер етеді, көлік құралдарының отынды азырақ жұмсауына және нәтижесінде CO2 шығарындыларының азаюына ықпал етеді. Бұл автомобиль өнеркәсібінің алдында тұрған глобалдық тұрақты даму инициативалары мен қатаң экологиялық нормативтерге сәйкес келеді.

Құйма алюминий басқару бұрандаларының негізгі артықшылықтары мыналар:

• Қатты Салмақты Азайту: Көлік құралының динамикасы мен отын экономиясын жақсарту үшін серпінсіз массаны төмендетеді.
• Дизайн икемділігі: Шойылу арқылы жасауға қиын немесе мүмкін емес күрделі және әлдеқайда оптимизацияланған геометрияларды жасауға мүмкіндік береді.
• Жоғары Механикалық Өнімділік: Дамыған құю процестері мен жылу өңдеулері қауіпсіздікке қатысты маңызды қолданбалар үшін қажет болатын жоғары беріктік пен пластикалық қабілеті бар бөлшектерді қамтамасыз етеді.
• Коррозияға төзімділік: Алюминий табиғи түрде қоршаған орта әсерінен қорғайтын тотық қабатын түзеді, сондықтан ол коррозияға қарсы өте жақсы төзімділік көрсетеді.
• Тұрақтылық: Алюминийдің жеңілдігі мен қайта өңделгіштігі арқасында көліктің көміртегі ізін азайтуға үлес қосады.

Дизайн, құрылғылар және оптимизациялау мәселелері

Цифрлық концепциядан бастап дайын басқару шквореньіне дейінгі жол - бұл күрделі инженерлік жоба, ол күрделі дизайнерлік құралдар мен өндірістік модельдеулерге негізделеді. Дизайн сатысы әдетте Computer-Aided Design (CAD) бағдарламалық жабдығынан басталады, одан кейін ANSYS сияқты құралдарды пайдаланып кеңінен таратылған шекті элементтердің талдауы (FEA) жүргізіледі. Бұл талдау басқару шквореньі қызмет ету мерзімі ішінде тәжірибе жүзінде кездестіретін әртүрлі жүктемелерді модельдейді және оның қаттылық пен беріктік талаптарын орындауын, бірақ артықшылықпен жобаланбауын қамтамасыз етеді.

Жобалау аяқталғаннан кейін құрылғыны — матрица немесе қалыпты жасау келесі маңызды кезең болып табылады. Құйманың сәтті болуы үшін қалыптың дизайны ең маңызды орын алады. Бұл процестің талдауында көрсетілгендей gudmould.com , инженерлер ProCAST сияқты симуляциялық бағдарламаны қолданады. Бұл оларға қақпа және жүгіруші жүйесін оңтайландыруға, ықшамдау немесе торлылық сияқты мүмкін болатын ақауларды болжауға және бөлшектің дұрыс қатаюын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Бұл симуляцияға негізделген тәсіл фабрикадағы қымбат және уақытты қажет ететін сынақ пен қателерді азайтады.

Бүкіл жобалау-өндірістік жұмыс ағыны оңтайландыруға бағытталған қайталау процесі болып табылады. Мақсат - барлық талаптарға сәйкес келетін, кемшіліксіз жеңіл бөлшекті шығару. Бұл нақты, құрылымды қадамдар тізбегін қамтиды:

1. CAD/CAE жобалау және талдау: Бастапқы 3D модельді жасау және нақты күшпен оның құрылымдық тұтастығын тексеру үшін симуляция қолдану.
2. Құрастыру және құрастыру: Жоғары дәлдігі бар болат қалыптарын жобалау және өндіру, бөлшектің геометриясы мен құю процесінің аяқталуына негізделген.
3. Құю процесін таңдау және симуляциялау: Оптималды құю әдісін таңдау (мысалы, LPDC, Сqueeze Casting) және ақауларды болдырмау үшін қалыпты толтыру мен қатаюды симуляциялау.
4. Өндірістік және өңдеу: Шикі бөлшектерді құю, содан кейін негізгі интерфейстерді, мысалы, подшипниктердегі тесіктер мен монтаждау нүктелерін дәлдікпен CNC өңдеу.
5. Сапаны бақылау және растау: Әрбір бөлшектің қауіпсіздік және сапа стандарттарына сай болуын қамтамасыз ету үшін рентген және өлшемдік тексерулер сияқты қатаң тексеру әдістерін енгізу.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. жасыл және Бағыт буыны қандай материалдан жасалады?

Дәстүрлі түрде, рульдің түйіршектері жоғары беріктігіне байланысты иілгіш құйма темірден немесе құйылған болаттан жасалатын. Алайда, көлік салмағын азайту, отын тиімділігін арттыру және басқару динамикасын арттыру үшін жеңил алюминий қорытпаларын пайдалану бағытында өнеркәсіптің күшті тенденциясы бар. Қазіргі көліктерде алюминийді қаптамалар көбірек кездеседі.

2. Жақсылық Кері басқаруды қалай жасау керек?

Басқарудың түйінін жасау күрделі инженерлік процесс. Бұл 3D модельін Creo (Pro/E) сияқты CAD бағдарламасында жасаудан басталады. Бұл модельді кейіннен ANSYS сияқты шекті элементтер талдау (FEA) бағдарламалық жасақтамасын пайдалана отырып, кең көлемді статикалық және динамикалық талдаудан өткізеді. Инженерлер қозғалыс тежеу, бұрылыс және тік соққыдан әр түрлі жүктемелерді симуляциялап, салмағын азайта отырып, ең жоғары беріктік пен қаттылықты қамтамасыз ету үшін түйенің геометриясын оңтайландырады.

3. Жақсылық Қақпақпен жасалатын бұрмалаудың процесі қандай?

Керістеу түйіршігін жасақтау - металл бөлікті қыздырып, содан кейін балға немесе престен қысым күштері арқылы қалыптастыратын өндіріс процесі. Әдеттегі процесс материалды сынауды, шикізатты ұзындыққа кесуді, оны ыстықтайтын температураға дейін қыздыруды, содан кейін бірнеше қалыптарды пайдаланып, бөлшекті алдын ала қалыпқа келтіруді және соңғы қалыпқа келтіруді қамтиды. Содан кейін артық материалды кесу, жылумен өңдеу және соңғы өңдеу жүргізіледі.