Орындық рельстері мен дорбаларды штамптау: Өндіріс және стандарттар бойынша нұсқау

ҚЫСҚАША

Отырғыш рейкалары мен рельстерін пішіндеу автомобильдің қауіпсіздік стандарттарына сай келу үшін дәл инженерлік шешімдерді талап ететін маңызды өндірістік процесс. Бұл нұсқаулық қауіпсіздікке әсер ететін компоненттерді жоғары көлемде өндіру үшін прогрессивті матрицамен созу мен престе қатайту арасындағы техникалық айырмашылықтарды қарастырады. Біз жоғары беріктігі бар төмен қоспалы (HSLA) болат пен алюминий 7075-T6 материалдарын таңдау стратегияларын талдаймыз және FMVSS 207 мен FIA нормативтерінің талаптарын сақтау мәселесін түсіндіреміз. Автомобиль инженерлері мен сатып алу мамандары үшін отыру жүйелерінің құрылымдық беріктігін, салмағын және құнын оптимизациялау үшін осы айнымалыларды түсіну маңызды.

Өндіріс процесі: Прогрессивті матрицамен созу мен престе қатайту

Отырық рельстерін жасау кезінде динамикалық жүктемелерге шыдай алатын күрделі, жоғары дәлдіктегі профильдерге дайындаушы материалды түрлендіру қажет. Өнеркәсіпте екі негізгі әдіс басымдыққа ие: біртіндеп матрицалау және престе қатайту (ыстық матрицалау). Олардың біреуін таңдау созылу беріктігі мен өндіріс көлеміне байланысты.

Прогрессивті штамптау жоғары беріктіктегі төмен қоспалы (HSLA) болаттан жасалған бөлшектерді жоғары көлемде өндірудің стандарты болып табылады. Бұл суық пішіндеу процесінде металл орамы көптеген операциялар орындайтын матрица арқылы жіберіледі. Әрбір станция белгілі бір амалды — қиғыш, тесу, пішіндеу немесе иілу — бір уақытта орындайды. Бұл әдіс өте тиімді, жылдам цикл уақытында (жиі ±0,05 мм) тұрақты допусстармен рельстерді өндіруге мүмкіндік береді. Материалдың беріктік талаптары 590–980 МПа аралығында болатын стандартты автомобильдік сырғалы профильдер үшін ол идеалды.

Престе қатайту , немесе қыздыру арқылы белгілеу, әдетте 1200 МПа-дан жоғары болатын өте жоғары беріктікке ие болатын болатты (UHSS) қажет ететін конструкциялық талаптар кезінде қолданылады. Болат босанған күйге дейін (900°C-тан жоғары) қыздырылады, содан кейін суытылған матрицада бір мезгілде пішінделіп және суытылады. Бұл мартенситті құрылымды құрады және материалдың жұқа қабықшасымен өте жақсы соқтығысуға төзімділік көрсететін отырғыш рейкасын алуға мүмкіндік береді. Құрал-жабдық пен энергия шығыны суық пішіндеуге қарағанда әлдеқайда жоғары болса да, престе қатайту қауіпсіздікті қамтамасыз ете отырып, салмақты азайту талап етілетін қазіргі заманның орындықтар архитектурасы үшін барынша қолданыс табуда.

Материалды таңдау: HSLA болаты мен алюминий қорытпалары

Қажетті материалды таңдау... отырғыш рейкалары мен рельстерін пішіндеу салмақты оптимизациялау, құны және механикалық қасиеттер арасында теңдестік болып табылады. Материал соқтығысудағы жоғары кернеуді шыдай алуы керек және бір мезгілде ыңғайлы сырғанау механизмдеріне мүмкіндік беруі керек.

HSLA болат массалық нарықтағы көліктер үшін басым материал болып табылады. Пісіру процесі кезінде оның беріктігін арттыру қабілеті стандартты соққы тестерінің талаптарын орындауға жеткілікті күш береді. Дегенмен, өнеркәсіп электрлік көліктерге (EV) қарай ығысуымен қатар болаттың салмақ штрафы мәселеге айналады.

Алюминиевық сплавтар , әсіресе 7075-T6, болатқа қарағанда 40-50% салмақты үнемдеуге мүмкіндік береді. Дегенмен, алюминийді пісіру формалау мүмкіндігінің төмендігі мен пісіргеннен кейін серпімді қалпына келу (эластикалық қалпына келу) тенденциясы сияқты қиындықтар туғызады. Алюминий жолдарын пісіру кезінде царапталуды болдырмау үшін арнайы сұйық майлау заттары мен матрица қаптамалары қажет болуы мүмкін. Арнайы қолданыстар үшін реттелетін отырғыш рейкасының сырғалары серіктестік секторында жиі қолданылатын күшейтілген болаттың универсалды сәйкестігі мен бетондылығын қамтамасыз ету үшін пайдаланылады.

Дизайн стандарттары мен қауіпсіздік нормалары (FMVSS & FIA)

Отырғыш рельстері тек қана құрылымдық тіреулер емес, соқтығысу кезінде отырғыштың бөлінуін болдырмауы тиіс қауіпсіздіктің маңызды компоненттері болып табылады. Инженерлік дизайндар федералдық және халықаралық стандарттармен қатаң реттеледі.

FMVSS 207 (Отырғыш жүйелері) құрамына рельстерді қоса алғанда, отырғыш агрегатының алға және артқа бағытта отырғыш салмағының 20 есесіне тең күштерге шыдайтындығын талап ететін Америка Құрама Штаттарындағы негізгі нормативтік акт болып табылады. Бұл «20g жүктеме» талабы тегін рельстің қалыңдығын және ілмектеу механизмінің беріктігін анықтайды. Өндірушілер рельс жүйесіне интеграцияланған қауіпсіздік белбеулерінің нүктелерін реттейтін FMVSS 210-ды да ескеруі тиіс.

Моторспорт пен жоғары өнімділікті қолданулар үшін FIA Гомологизациясы стандарттары одан да қатаң. FIA ережелері бұрылуларды болдырмау үшін көлденең орнату жүйелерін талап етеді және жоғары жылдамдықпен соқтығысулар кезінде материалдардың жылынуын болдырмау үшін нақты жоғары сортты материалдарды пайдалануды талап етеді. Стандартты жол автомобильдерінің рельстерінен айырмашылығы жарыс отырғыштарының рельстері реттеу диапазонына қарағанда қаттылық пен сенімді бекітудің басымдығын қамтамасыз етеді.

Жиі кездесетін ақаулар мен сапаны бақылау

Нөлдік ақау өндірісіне қол жеткізу отырғыш рейкалары мен рельстерін пішіндеу сызықтық профильдердің күрделі геометриясын ескергенде, сапаны қатаң бақылауды талап етеді. Бұл аймақтағы екі негізгі мәселе — серпімділік пен шыңқылдау түзілуі.

Серпімді қалпына келу металдың иілгеннен кейін бастапқы пішініне қайту қабілеті. Бұл әсіресе отырғыш рейкалары үшін қолданылатын HSLA және гильзиялы болаттарда проблема туғызады. Егер дұрыс есептелмесе, серпімді иілу рейка профилінің допусстан ауытқуына әкеліп соғуы мүмкін, нәтижесінде «қимыл-сілкініссіз» жылжитын бөлшектер немесе дыбыс шығаратын механизмдер пайда болады. Бұл физикалық қасиетті болдырмау үшін прогрессивті матрица дизайнында алдын-ала иілу әдістері мен озық симуляциялық бағдарламалық жасақтама қолданылады.

Шеткерілер мен беткі ақаулар отырғыш траекториясының роликтерінің үйлесімді жұмысына зиян тигізуі мүмкін. Дәлме-дәл тегістеуде матрицаны қолдау маңызды. Пунштің қырлары тозған сайын олар үлкен шеткерілерді тудырады, бұл сырғалатын қозғалысқа кедергі жасауы немесе пластмасса сақиналарында ерте тозуға әкелуі мүмкін. Профильдің тұрақтылығын және беткі өңдеуді сызық бойынша тексеру үшін жиі автоматтандырылған оптикалық тексеру жүйелері қолданылады.

Қолданылуы және стратегиялық сатып алу

Тақталардың қолданылуы автомобиль, әуе-космостық және ауыр машина жасау салаларын қамтиды, олардың әрқайсысы әртүрлі профильдік конструкцияларды талап етеді. Автомобильдің OEM қолданыстары әдетте интеграцияланған бекіту тістері бар C-тәрізді немесе U-тәрізді профильдерді пайдаланады. Модульділік үшін әдетте T-тәрізді ұяшықтардың дизайнын қолданады, олар жоғары беріктікті алюминийден механикалық өңдеу немесе штамптау арқылы жасалады.

Үлкен көлемді тапсырыстарда тұрақты дәлдікті талап ететін OEM үшін күрделі штамптау операцияларын өткізе алатын өндірушімен серіктестік маңызды. Мысалы Shaoyi Metal Technology iATF 16949 сертификатталған процестерін және 600 тоннаға дейінгі престерді пайдалана отырып, қатаң глобалды стандарттарға сай келетін автомобиль компоненттерін әзірлеп, прототиптен бастап массалық өндіріске дейінгі жобаларды қолдайды. Коммерциялық автобустар паркі немесе жолаушы электромобилі үшін тауар алуда миллиондаған циклдар бойы тесіктердің аз айырмашылығын (±0,05 мм) сақтау үшін қатысушының мүмкіндігін тексеру – сатып алу критерийлерінің бірі.

Универсалдық кейінгі нарық рельстері мен OEM-ге тән конструкциялар арасындағы айырмашылықты түсіну де маңызды. Жалпы рельстер икемділік ұсынса да, жиі OEM штамптау компонентінің автомобильге тән авариялық тексеруі болмайды. Инженерлер әдетте отырғыш трактарын өзгертуге немесе жаңа тесіктер саңылауға кеңес бермейді, себебі бұл жүктеме астында катастрофалық істен шығуға әкелетін кернеу концентраторларын енгізеді.

Қорытынды

Жетімді отырғыш рельстері мен трактарының штамптауы материалдар ғылымының дамуы, дәл құрылғы инженериясы және қауіпсіздік нормаларына қатаң бағыну арасындағы үйлесімді тәсілге негізделеді. Автомобильдердің жеңіл конструкцияларға қарай дамуына байланысты өнеркәсіп жоғары беріктіктегі болаттар мен күрделі алюминий формаларына қарай ығысуда. Өндірушілер мен сатып алушылар үшін қысым күшінен бастап сапа сертификаттауға дейінгі процестің қабілеттілігіне басымдық беру осы маңызды қауіпсіздік компоненттерінің автомобильдің тұтас өмірлік циклы бойы сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Автокресло рельстерінің техникалық атаулары қандай?

Автокөлік инженериясында бұл бөлшектер ресми түрде отыру орындарының рельстері, отыру орындарының сырғалары немесе отыру орындарының бағыттауыш рельстері деп аталады. Олар блокирлеу механизмі мен қолдан және электрмен басқарылатын жүйені қамтитын кеңірек «отыру орынын реттеуішінің жинағына» енеді.

2. Зақымдалған отыру орындарының рельстерін жөндеуге немесе дәнекерлеуге бола ма?

Әдетте, соққыға төзімді отыру орындарының рельстерін жөндеуге немесе дәнекерлеуге кеңес берілмейді. Себебі олар нақты беріктік қасиеттерге ие болу үшін (жиі қыздыру арқылы өңделген) қауіпсіздікке қатысты маңызды бөлшектер болып табылады, сондықтан дәнекерлеу материалдың микрокұрылымын өзгерте алады және авария кезінде сынғыш және сынбауға бейім аймақтар пайда болады. OEM-мен расталған бөлшекке алмастыру — стандартты қауіпсіздік талабы.

3. Неліктен отыру орындарының рельстері Жоғары беріктікті төмен қоспалы (HSLA) болатты қолданады?

HSLA болаты пайдаланылады, себебі ол қолданыстағы көміртегі болатымен салыстырғанда салмаққа шаққандағы беріктігі жағынан асып түседі. Бұл өндірушілердің FMVSS 207 сияқты қауіпсіздік стандарттарының жоғары жүктеме сақтау талаптарын қанағаттандыра отырып, салмағы жеңіл (отын тиімділігіне ықпал етеді) және жұқа рейкаларды штамптауына мүмкіндік береді.