Штамптау амортизаторлық рамалар: Өндіру мен өнімділік бойынша нұсқау

ҚЫСҚАША

Тегістелген суспензиялық субфреймдер жоғары күшті престер болат парақтарды сериялық өндірілетін автомобильдер үшін құрылымдық шасси элементтеріне пішіндеу процесін сипаттайды. Түтікті немесе гидроформаланған нұсқалардан айырмашылығы, штампталған каркастар, ережеге сай, массалық өндіріс үшін құрылымдық қаттылық пен тиімділікті теңестіру мақсатында «аустырғыш» дизайнын — бір-біріне пісірілген екі штампталған жартысын қолданады.

Бұл әдіс автокөлік өндірушілерге (OEM) заманауи ілініс геометриясы үшін қажетті авариялық қауіпсіздік пен бұрау беріктігін сақтай отырып, салмақты азайту үшін Жоғары беріктікті төмен қоспалы (HSLA) болаттарды қолдануға мүмкіндік береді. Инженерлер мен сатып алушы мамандар үшін автомобиль динамикасын және өндіріс бюджетін оптимизациялау үшін штамптау, гидроформалау және алюминий профильдеу арасындағы айырмашылықтарды түсіну маңызды.

Штамповкаланған субрамалардың артқы жағындағы инженерия

Штамповкаланған субрамаларды өндіру — күрделі геометриялық пішіндерді қарапайым түтікпен жасау мүмкін емес болатын, материалдар ғылымының негізі мен жоғары көлемді өнеркәсіптік мүмкіндіктерін байланыстыратын дәлме-дәл металл өңдеудің жеңісі. Бұл процесс орамалы болаттан басталады, оны 600-дан 3000 тоннаға дейінгі үлкен престерге береді, онда прогрессивті немесе трансферлі матрицалар кесіп, майыстырып және металды бірнеше кезеңдерде күрделі пішінге келтіреді.

Қазіргі автомобиль қолданбаларында аздап болаттан Жоғары беріктікті төмен қоспалы (HSLA) және Болаттың жоғары беріктік сорттары (AHSS) штампталған конструкцияларды түбегейлі өзгертті. 590 МПа-ден жоғары шығатын беріктігі бар материалдарды қолдана отырып, өндірушілер субраманың құрылымдық бүтіндігін бұзбай массаны азайту үшін жұқа парақтарды қолдана алады. Отандық экономика стандарттарын сақтау және EV аккумуляторларының қосылған салмағын өтеу үшін бұл «жеңілдету» стратегиясы маңызды.

Дегенмен, AHSS-ті тегістеу кезінде металдың пішінінен кейін бастапқы пішініне қайту үміті — «springback» сияқты қиыншылықтар туындайды. Бұл мәселені шешу үшін F&P America өлшемдік дәлдікті қамтамасыз ету үшін алдыңғы қатарлы симуляциялық бағдарламалық жасақтаманы және арнайы матрица қаптамаларын қолданады. Сонымен қатар, тегістеу процесі одан әрі жинау кезеңдеріне лайықталуы тиіс; тегістелген жартылар, ережеге сай, роботтық MIG немесе нүктелік пісіру арқылы қатты қорапша түрінде біріктіріледі де, коррозияға төзімділігі үшін E-coating қаптамасымен жабылады.

Бастапқы прототиптен бастап массалық өндіріске дейінгі осындай күрделіліктерді жеңіп өтуге ұмтылатын компаниялар үшін Shaoyi Metal Technology салалық мамандықтар маңызды болып табылады. Бағдаршамдар мен ішкі рамалар сияқты бөлшектер үшін төмен көлемді тексеруден жоғары көлемді жеткізуге дейінгі аймақты IATF 16949 сертификатталған дәл тегістеу (600 тоннаға дейін) мүмкіндіктері арқылы жабыстырады. Олардың инженерлік техникалық талаптарын глобалды OEM стандарттарымен сәйкестігін тексеру үшін Shaoyi Metal Technology ресми сайттарында тексеруге болады.

Стамптанған vs. Гидроформданған vs. Түтікше: техникалық салыстыру

Дұрыс субфрейм құрылысын таңдау көліктерді басқарудан бастап өндіріс шығындарына дейін барлық нәрсеге әсер етеді. Стамптау - бұқаралық өндірістің патшасы болса да, гидроформациялау және түтікшелік өндіріс өнімділік үшін ерекше артықшылықтарға ие.

Басып шығарылған ішкі рамалар жоғары көлемдегі өндірісте ең төменгі бөлшек бағасын ұсынатындықтан OEM нарығында басымдық танытады. Қаңқаға тікелей күрделі тірек нүктелері мен ұяшықтарды басу мүмкіндігі сыртқы доңғалақтар қажеттілігін азайтады. Алайда, ұзын пісіру жіктеріне сүйену потенциалды шаршау нүктелерін және жылу әсеріне ұшыраған аймақтарды туғызады, оларды мұқият басқару қажет.

Гидроформаланған ішкі рамалар , мысалы Detroit Speed жобаланғандары, пісірудің жылуын пайдаланбай болат түтіктерді сұйық қысым арқылы пішіндеуге арналған. Бұл сапсыз рельсті дәл өлшемділік пен құрылымдық тиімділікке ие етеді. Қызықтысы, тіпті жоғарғы санаттағы гидроформаланған жинақтар да жиі басып шығарылған көлденең мүшелер рельстерді бір-біріне бекіту үшін қолданылады, бұл екі әлемнің де ең жақсы жақтарын — рельстер үшін сапсыз беріктікті және қосатындар үшін басып шығарылған қаттылықты — пайдаланатын гибридті конструкцияны құрады.

Материалдағы инновация: болат пен алюминий

Шасси басымдығы үшін күресте енді тек геометрия ғана емес, сонымен қатар металлография маңызды. Стандартты болып табылатын штампталған болат сақталса да, алюминий премиалы және электрлік көліктерде негізгі рама нарығына енуде. Алюминий экструдерлер кеңесі штампталған болат негізгі раманы алюминий профилімен алмастыру салмақты 35% дейін жеңілдетуі мүмкін.

Алюминий салмақтан тыс басқа да айқын артықшылықтарға ие. Ол қышқыл тұздарға төзімді табиғи тот басу қабатын құрайды, ал штампталған болат қатаң темір-никель жабындарын немесе E-coat қолданбай, қиын жол тұздарында тірі қалуы мүмкін емес. Сонымен қатар, алюминий профильдері үшін құрылғылар штамптау үшін қажет болат үлкен матрицаларынан әлдеқайда арзан болуы мүмкін — кейде 1000% дейін арзан болады. Бұл капиталға шектеулі инвестиция жасалатын төмен көлемді модельдер немесе орташа мерзімді жаңартулар үшін алюминийді тартымды етеді.

Дегенмен, болат баға мен компоновка тиімділігі арқылы қарсы тұрады. Advanced stamping lubricants туралы айтқан IRMCO , шикізаттың төменгі құнында алюминийдің салмағына шаққандағы беріктігіне жақын болаттың өте жоғары беріктігін пайда етуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, штампталған болат қабықшалар алюминийден құйылған бұрыштармен біріктірілетін гибридті конструкциялар пайда болуда, материал қасиеттерін нақты жүктеме бағыттары үшін оптималдандырады.

Қолданылуы мен өнімділікке әсері

Субраманың әсері тек қозғалтқышты ұстаудан әлдеқайда асып түседі; ол NVH (Дыбыс, тербеліс және қаттылық) және суспензия геометриясының негізгі анықтаушысы болып табылады. Штампталған субрамалар дыбыстың белгілі жиіліктерін басу үшін реттелуі мүмкін қуыс, қорап тәрізді құрылымдары арқасында NVH-ты басқаруда әсіресе тиімді, бұл жол дыбысының кабинаға түсуін болдырмауға мүмкіндік береді.

Өнімділік қолданбаларында қаттылық ең маңызды орын алады. Иілетін рама жүктеме астында ілмектердің орынын өзгертуіне мүмкіндік береді, бұл болжамсыз басқаруға әкеледі. Сондықтан кейде сериялық шығарылатын бөлшектерді күшейтілген түтікті немесе гидроформаланған нұсқалармен ауыстырады. Дегенмен, жол көлігінің 99% үшін Еуропалық алюминий саланың деректері дұрыс жобаланған сериялық немесе гибридті раманың авария кезіндегі энергияны басқару (бүліну аймақтары) мен салонның ыңғайлылығын қамтамасыз ету арасындағы ең тиімді тепе-теңдікті қамтамасыз ететінін көрсетеді.

Қызмет көрсету мерзімі де негізгі айырмашылық болып табылады. Егер су өткізу нашар болса, сериялық рамалар ішкі жерлерінде су жиналуы мүмкін «аустырманың» ішінде сырттан коррозияға ұшырауы мүмкін. Сварка тігістерін және E-coat бүтіндігін ретімен тексеру, әсіресе жол тұзын қолданатын аймақтарда өте маңызды. Керісінше, бітпес гидроформаланған немесе экструдерленген конструкцияларда коррозия пайда болу үшін аз ғана саңылаулар бар, соның арқасында коррозиялық орталарда қызмет көрсету мерзімі ұзағырақ болуы мүмкін.

Шасси стратегиясын оптимизациялау

Тегістеу, гидроформалық және экструзиялық әдістердің біреуін таңдау екілік шешім болып табылмайды; бұл көлемге, бюджетке және өнімділік мақсаттарына байланысты стратегиялық есептеу болып табылады. Массалық нарықтағы автомобильдер үшін тегістелген суспензиялық субфреймдер автомобиль шассисі иерархиясында үстемдік жасауда құны тиімді және конструкциялық интеграцияның жеңілген-жоқ чемпионы болып қала береді. Болат технологиясы дамыған сайын тегістелген бөлшектер жұқарақ, беріктеу және күрделірек болады деп күтуге болады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Субфрейм суспензияның бөлігі болып есептеледі ме?

Иә, субфрейм — бұл суспензия жүйесіндегі маңызды интерфейс. Ол бағыттауыш рейкасы мен қозғалтқышты автомобильдің негізгі унибодисымен жалғастыратын конструкциялық негіз ретінде табылады. Өндірушілер бұл компоненттерді резеңке бушингтермен жиі қолданылатын субфреймде орналастыру арқылы тербелісті едәуір азайтып, жүріс сапасын жақсартуы мүмкін.

2. Тегістелген рустаған субфреймді жөндеуге бола ма?

Әдетте, беттік татты емдеуге болады, бірақ штампталған ішкі рамадағы құрылымдық шіру жиі ауыр салдарға ие болады. Бұл ішкі рамалар берік болаттың жұқа парақтарын пісіру арқылы жасалатындықтан, кең таралған коррозия олардың ілініс жүктемелері мен соқтығысу күштерін ұстай алу қабілетін нашарлатады. Сызылған металға күрделі пісіру жөндеулерін жасауға тырысқаннан гөрі, әдетте алмастыру қауіпсізірек және құны төмендеу нұсқа болып табылады.

3. Неліктен OEM-дер түтікше жинақтауға қарағанда штамповкалауды ұнатады?

OEM-дер цикл уақыты мен біркелкілікті басымдық ретінде қарастырады. Штамп пресі бірнеше секунд сайын қатесіз қайталанатын ішкі рама бөлігін шығара алады, ал түтікше жинақтау кезінде түтіктерді кесу, майыстыру және лекірлеу, содан кейін уақыт алуды қажет ететін пісіруді қамтиды. Түтікше рамалар кіші сериялы өнімдер машиналары үшін өте жақсы болса да, миллиондаған автомобильдер үшін штамповкалаудың өндіріс жылдамдығы мен бір өнімге шаққандағы құнынан асып түсе алмайды.