ҚЫСҚАША

Автомобильдерге арналған болатты шойылту күшті қыздыру мен қысу күшін қолданып болатты өте берік, тұрақты және сенімді бөлшектерге пішіндеу үшін қолданылатын өндіру процесі болып табылады. Бұл бөлшектер тек қосымша жақсартулар ғана емес, сонымен қатар двигатель, трансмиссия және ілмеге сияқты маңызды көлік жүйелерінің қауіпсіздігі, өнімділігі мен қызмет ету мерзімі үшін негізгі маңызы бар. Шойылту негізгі бөлшектердің үлкен кернеуге және соққыға шыдай алуын қамтамасыз етеді, осылайша заманауи көлік өндірісіндегі ауыстырылмайтын технология болып табылады.

Болатты шойылтуды және автомобиль өнеркәсібіндегі маңызды рөлін түсіну

Негізінде болатты соқару — бұл болатты жұмсартылатын температураға (жиі 1500°F/816°C астам) дейін қыздырып, содан кейін тесектер немесе престер арқылы үлкен қысыммен пішіндеу үшін бақыланатын процесті білдіреді. Бұл әдіс құюдан (балқытылған металды қалыпқа құю) немесе механикалық өңдеуден (қатты блоктан материалды кесіп алу) негізінен ерекшеленеді. Соқару кезінде түсірілетін үлкен қысым болаттың ішкі дәнекер құрылымын жетілдіреді және оны компоненттің соңғы пішінімен сәйкестендіреді. Бұл үздіксіз және үзілмеген дән ағымын құрады, ол материалдың өзіне тән беріктігі мен шаршауға төзімділігінің көзі болып табылады.

Автокөлік саласында тұрақты кернеуге және жоғары соққы жүктемелеріне ұшырайтын бөлшектерді өндіру үшін бұл процесс маңызды. Басқару, ілмектер мен қозғалыс беру жүйесіндегі бөлшектер сияқты компоненттердің қозғалтқыштың қауіпсіздігі мен көлік құралының сенімділігін қамтамасыз ету үшін өте мықты болуы керек. Шойылған бөлшектер басқа өндірістік әдістердің жетістікке жете алмайтын құрылымдық бүтіндік деңгейін ұсынады. Илемдеу Өнеркәсібі Ассоциациясы беріктіктің, сенімділіктің және экономикалық тиімділіктің өзіндік үйлесімі шойылған бөлшектерді осындай маңызды қолданыстар үшін идеалды етеді. Осы тән беріктік бөлшектердің қысым астында істен шығуына жол бермейді және көлік құралының жалпы қауіпсіздігі мен өнімділігіне тікелей ықпал етеді.

Түйіршіктіру жасаудың маңызы түпкілікті беріктіктен тыс. Бұл процесс өлшемдік дәлдігі жоғары және тығыз, бос кеңістігі жоқ құрылымды бөлшектер алуға мүмкіндік береді. Бұл құю бөлшектерінде кездесетін және содан соң салдары шектеусіз болатын ауа қапшықтары немесе трещинналар сияқты ішкі ақаулар пайда болу қаупін болдырмақады. Қазіргі отын және шығарынды стандарттарын сақтау үшін автомобильдер жеңіл және тиімді болуға тиіс болған сайын, берік, жеңіл бөлшектерге деген сұраныс арта түсуде, бұл болса болаттан түйіршіктірудің автомобиль жасаудағы маңызды рөлін одан әрі нығайтады.

Автомобильдердегі түйіршіктірілген болат бөлшектердің негізгі қолданылуы

Қателік жіберуге болмайтын критикалық автомобиль компоненттерінің кең спектрі үшін болаттың соғылған түрі негізгі материал болып табылады. Бұл бөлшектер қозғалыс кезінде үлкен механикалық күштерге төтеп беретін автомобильдің ең қатаң аймақтарында, мысалы қозғалтқыш және шассидің бөліктерінде орналасқан. Соғу процесі беретін беріктік пен төзімділік осы жүйелердің ұзақ уақыт пайдаланылуы мен қауіпсіздігі үшін маңызды.

Соғылған бөлшектер қозғалыс күшін туғызатын және дөңгелектерге беретін жүйе — автомобильдің қозғалтқыш жүйесінде кең таралған. Мұндағы бөлшектер жоғары температураға, үнемі үйкеліске және циклдік кернеуге төтеп беруі тиіс. Ең көп тараған соғылған қозғалтқыш бөлшектеріне мыналар жатады:

• Коленвал: Іштен жану қозғалтқышының негізі ретінде коленвал поршеньдердің сызықтық қозғалысын айналмалы қозғалысқа айналдырады. Ол үлкен күштерге төтеп беруі тиіс, сондықтан соғу арқылы алынған беріктік маңызды болып табылады.
• Шатундар: Бұл бөлшектер поршеньдерді кривошип-шатун механизміне жалғастырады және тұрақты тарту мен сығылуға ұшырайды. Шойындан құйып жасау миллиондаған циклдарға шыдайтын серпімділік қабілетін қамтамасыз етеді.
• Тістегіштер мен Трансмиссия Біліктері: Көліктің беріліс механизмінің ішіндегі компоненттер жоғары бұраушы күшке және тозуға ұшырайды. Құйып жасалған дөңгелектер мен валдар сенімділікті және беріктікті қамтамасыз етеді, осылайша қуаттың үздіксіз берілуін қамтамасыз етеді.
• Поршеньдер: Жоғары өнімді қозғалтқыштарда деформацияланбау үшін немесе істен шықпау үшін құйып жасалған поршеньдер экстремалды жылу мен қысымға шыдай алатындықтан пайдаланылады.

Қозғалтқыштан тыс шасси мен жұмсартқыш жүйелері де автомобильдің тұрақтылығын және жолаушылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін құйып жасалған бөлшектерге күшті тәуелді. Бұл бөлшектер жолдан келетін соққыларды жұтады және автомобильдің салмағын басқарады. Негізгі мысалдарға бағыттауыш біліктер, басқару иінтілері, ось арқалары мен шарикті штифтер жатады. Бұл бөлшектердің әрқайсысы автомобильдің басқарылуы мен реакциясына тікелей әсер етеді, сондықтан құйып жасалған болаттың сенімділігі маңызды инженерлік талап болып табылады.

Автокөлік болатының пышақтау процесі: шикізаттан бастап дайын бөлшектерге дейін

Қыздырылған металды қысыммен пішіндеу принципі ежелгі болса да, қазіргі заманғы автокөлік пышақтау бірнеше дәл және жоғары дәрежеде мамандандырылған процестерге дамыды. Әдісті таңдау бөлшектің күрделілігіне, қажетті беріктігіне және өндіру көлеміне байланысты. Әрбір техника көліктердің жұмыс істеуіне сүйенетін жоғары өнімді компоненттерді жасау үшін өзіндік артықшылықтарын ұсынады. Автоөнеркәсіп үшін IATF16949 сертификатталған шешімдер ұсынатын Shaoyi Metal Technology сияқты тапсырыс бойынша пышақтау қызметтері прототиптеуден бастап массалық өндіруге дейін осындай алдыңғы қатарлы технологияларды пайдаланады.

Ең кең тараған әдістердің бірі — Импрессиялық матрицалы пышақтау , сонымен қатар тұйық матрицалық соққылау деп те аталады. Бұл процесте қыздырылған болаттан жасалған өңделетін бөлшек екі ерекше матрица арасына орнатылады, олар соңғы бөлшектің дәл көшірмесін өзіне сыйдырады. Қуатты соққыш немесе престің әсерінен матрицалар бір-біріне қарай қысылып, металл бүкіл қуысқа толатындай етіп ағады. Бұл әдіс пайдалы шатундар мен басқару механизмдері сияқты күрделі пішінді, өлшемдік дәлдігі жоғары бөлшектерді шығару үшін өте қолайлы. Матрицаларды жасаудың алғашқы құны жоғары болғандықтан, бұл әдіс үлкен сериялы өндірістерде пайдаланғанда тиімді болып табылады.

Екінші маңызды әдіс — Ашық Матрицалы Ұстау , кейде зергерлердің соққысы деп те аталады. Мұнда өңделетін бөлшек екі жазық немесе қарапайым пішінді матрицалар арасында пішінделеді, олар металлды толығымен қоршауды қамтамасыз етпейді. Оператор немесе автоматтандырылған жүйе соққылар арасында өңделетін бөлшекті басқарып, біртіндеп қажет пішінге келтіреді. Бұл процесс өте кеңінен қолданылады және таяқшалар мен валдар сияқты үлкен, қарапайым пішіндерді немесе күрделі іздердің матрицасы қымбат болатын аз сериялы дайындамаларды жасау үшін қолайлы.

Басқа да арнайы процестерге Роликті шөгу және Сыртымен құйу . Роликті шөгу қалыңдығын азайту және өңделетін бөлшектің ұзындығын арттыру үшін пішінделген ойықтары бар қарама-қарсы роликтерді қолданады, көбінесе осьтер мен жапырақ серіппелер сияқты бөлшектерді жасау үшін қолданылады. Суық шөгу, керісінше, бөлме температурасында немесе оған жақын орындалады. Ол қуатты машиналарды қажет етсе де, бетінің өте жақсы тегістігі мен өлшемдік дәлдігі бар бөлшектерді шығарады, сондықтан кішігірім, жоғары дәлдіктегі бөлшектер үшін қолайлы.

Материалды таңдау: Автомобиль құймалау үшін дұрыс болатты таңдау

Құйылған автомобиль бөлшегінің жұмыс сапасы тек процестен ғана емес, сонымен қатар материалдың өзінен де тәуелді. Дәл осы бөлшекке арналған нақты қолданылуына, қажетті беріктігіне, салмақ көрсеткіштеріне және құнына байланысты дұрыс болат түрін таңдау — бұл маңызды инженерлік шешім. Автомобиль өнеркәсібі негізінен бірнеше негізгі болат санаттарына сүйенеді, олардың әрқайсысы әртүрлі қажеттіліктерге сәйкес келетін қасиеттер жиынтығын ұсынады.

Көміртекті болат автомобиль құймалауда негізгі материал болып табылады, себебі ол өзінің үлкен беріктігі, жақсы өңделуі және құнының тиімділігі арқасында кеңінен қолданылады. Ол жоғары төзімділікті талап ететін, бірақ ең ауыр стресстерге ұшырамайтын бөлшектер үшін, мысалы, белгілі бір дөңгелектер мен валдар үшін пайдаланылады. Көміртегіні қосу арқылы және одан кейінгі жылулық өңдеу процестері арқылы оның қасиеттері дәл бақылануы мүмкін, бұл қаттылық пен серпінділіктің тепе-теңдігін қамтамасыз етеді.

Күрделі қолданыс салалары үшін өндірушілер легірленген болат болатқа хром, никель және молибден сияқты элементтерді қосу арқылы оның қасиеттерін едәуір жақсартуға болады. Құймаларға қарағанда құйма болаттардың беріктігі, қаттылығы мен тозуға төзімділігі жоғары болғандықтан, олар коленчат валдар, шатундар және жоғары өнімді тістегі доңғалақтар сияқты жоғары кернеуге түсірілетін бөлшектер үшін идеалды таңдау болып табылады. Дәл сол сияқты, микроқұймалы болаттар құйма элементтердің өте аз мөлшерін қамтиды, бұл жақсы өңдеушілік пен құнын төмендету қабілетін сақтай отырып, беріктікті арттырады.

Газ шығаратын бөлшектер немесе атмосфералық жағдайларға ұшырайтын бөлшектер сияқты қолданыс аймақтарында коррозияға төзімділік маңызды рөл атқарады, нержавеющая болат таңдауға икемді. Хромның қосылуы металл бетінде таттан және бұзылудан қорғайтын пассивті тотық қабатын құрады. Өнеркәсіп отынның пайдалы әсер етуін және EV-ның қозғалыс қашықтығын арттыру мақсатында жеңіл көліктерге ұмтылған кезде, Кеңейтілген Жоғары Беріктік болаттар (AHSS) де кең тарала бастады. Бұл материалдар салмаққа қатысты өте жоғары беріктікті ұсынады, қауіпсіздік пен құрылымдық бүтіндікті бұзбай-ақ жеңіл бөлшектерді жобалауға мүмкіндік береді.

Металды ұстау мен басқа өндірістік әдістер: Салыстырмалы артықшылық

Металды пішіндеудің бірнеше әдісі бар болса да, әсіресе құю мен пісіруді салыстырғанда, автомобиль қолданысы үшін маңызды бөлшектерде болатты ұстау айқын артықшылыққа ие. Бұл айырмашылықтар материалдың ішкі құрылымында, жалпы беріктігінде және өндіріс тиімділігінде жатыр. Құрылымдық бұзылуы ауыр салдарларға әкелуі мүмкін бөлшектер үшін неге ұстау міндетті таңдау болып табылатынын түсіну осы айырмашылықтарды түсінуден туындайды.

Мұқалдың ең басты артықшылығы — оның жоғары беріктігі. Сала сарапшыларының айтуынша, мұқалдау процесі болаттың дәнекер құрылымын тазартып, бөлшектің пішініне сәйкес келетін үздіксіз ағын жасайды. Бұл дәндердің бағытталуы ішкі куыстар мен әлсіз нүктелерді жояды және нәтижесінде өте жоғары созылу беріктігі мен шаршауға төзімділікке әкеледі. Тікелей салыстырғанда, мұқалдан жасалған бөлшек өзінің өлшемі мен материалы бойынша құймадан жасалған бөлшектен әлдеқайда берік, себебі құю кезінде дән құрылымында қуыстар немесе біркелкі еместіктер пайда болуы мүмкін. Жоғары жүктемеге төзетін қолданыстарда мұқалдан жасалған бөлшектерді таңдаудың себебі осы құрылымдық беріктік.

Түйіршектеу мен бұйымды пісіруді салыстырғанда, негізгі айырмашылық – байланыстың беріктігінде. Түйіршектеу пісіру жылу мен қысым әсерінен тұтас дене диффузиялық байланысын жасайды, ал балқытып пісіру кезінде металл балқып, қайтадан қатаяды және жиі одан әлсіз байланыс пайда болады. Қандай жақсы орындалса да, пісірілген бұйымның жылу әсерінен өзгерген аймағы пайда болуы мүмкін, бұл әлсіздік нүктесіне айналуы мүмкін. Ал түйіршектеу барлық ішкі құрылымы біркелкі, біртұтасты деталь жасап, жүктеме кезінде болжанатын және сенімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.

Өндірістік тұрғыдан алғанда, түйіршектеу процессі тиімділік пен тұрақтылық тұрғысынан да пайда әкеледі. Бұл процесс детальдарды соңғы өлшемдерге жақын күйде шығара алады. Бұл кейінгі механикалық өңдеудің қажеттілігін радикалды төмендетеді, уақытты, энергия мен материалды үнемдейді. Сәйкес Trenton Forging , қалдықтар мен жұмыс шығындарының осындай азаюы – басты артықшылық болып табылады. Әліп-қалыптағы ұсталық үшін алғашқы құрал-жабдық құны қымбат болуы мүмкін, бірақ көлемді өндіруде материалдардың аз қалдығы мен механикалық өңдеудің төмен шығындары оны өте тиімді таңдауға айналдырады.

Ұсталық бөлшектердің ешкімге тең келмейтін артықшылығы

Қорытындылай келе, автомобиль өнеркәсібі үшін болат ұстау – тек бірнеше өндірістік нұсқалардың бірі ғана емес, сонымен қатар автомобильдердің қауіпсіздігін, сенімділігін және өнімділігін қамтамасыз етуге негіз болып табылады. Зәулім жылу мен қысым арқылы болаттың ішкі дәнекер құрылымын өзгерту арқылы ұстау салмақтануға шыдамдылығы мен салыстырмайтын беріктігі бар бөлшектерді жасайды. Бұл двигатель, трансмиссия және ілмектер жүйесінің маңызды бөлшектері үшін идеалды таңдауға айналады, онда істен шығу апатты салдарларға әкеп соғуы мүмкін.

Кривошиптық біліктен және шатундардан бастап, басқару тартқыштары мен ось арқалықтарына дейін, пышақтан құйылған бөлшектер заманауи көліктердің үлкен кернеуге төтеп бере отырып қауіпсіз жұмыс істеуіне мүмкіндік беретін құрылымдық негізді қамтамасыз етеді. Автоөнеркәсіп жеңіл, тиімді конструкциялар мен электр қозғалтқыштарға қарай дамуда болған сайын, жоғары беріктіктегі, жеңіл салмақты компоненттерге деген қажеттілік тек арта түседі. Пышақтан құю процесінің икемділігі мен жетілдірілген болат қорытпаларының үздіксіз дамуы осы ежелгі әдісті келешекте де автоөнеркәсіптегі инновациялардың алдыңғы қатарында сақтап тұрады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Автоөнеркәсіпте пышақтан құю дегеніміз не?

Автомобиль өнеркәсібінде пышақтау - болатты иілгіш температураға дейін қыздырып, балға немесе престен күшті қолдану арқылы пішіндеу арқылы жоғары беріктіктегі металдан бөлшектерді жасау үшін қолданылатын өндіріс процесі. Бұл процесс өте мықты, төзімді және сынбауға төзімді бөлшектер алуға мүмкіндік беретіндіктен, двигатель элементтері (коленвалдар, шатундар), трансмиссия бөлшектері (дөңгелектер, валдар) және ілмектер (бағыттауыш иінтіректер, басқару тілектері) сияқты маңызды бөлшектер үшін қолданылады.

2. Автокөліктер үшін қандай түрдегі болат қолданылады?

Автомобильде шөмілуде әртүрлі болат түрлері қолданылады, олар компоненттің нақты қажеттіліктеріне байланысты таңдалады. Негізгі түрлеріне беріктігі мен құнының тепе-теңдігі үшін көміртегілі болат, жоғары жүктемелі қолданбаларда жоғары беріктік пен тозуға төзімділік қажет ететін легирленген болат (хром мен никель сияқты элементтерден тұрады) және өте жақсы коррозияға төзімділік қажет ететін бөлшектер үшін болаттанбайтын болат жатады. Беріктікті азайтпай, жеңіл бөлшектер жасау үшін Жетілдірілген жоғары беріктікті болаттар (AHSS) де барынша қолданыла бастады.

3. Пісірудің 4 түрі қандай?

Көптеген нұсқалары болса да, шөмілу процестерінің төрт түрі жиі қолданылады: формалы шөмілу (немесе тұйық матрицалы шөмілу), ашық матрицалы шөмілу, валдық шөмілу және суық шөмілу. Формалы шөмілуде күрделі бөлшектерді жасау үшін арнайы қалыптар қолданылады, ашық матрицалы шөмілу қарапайым немесе үлкен бөлшектерді жазық матрицалар арасында пішіндеу үшін қолданылады, валдық шөмілу ұзын бөлшектерді пішіндеу үшін валдарды пайдаланады, ал суық шөмілу жоғары дәлдікті бөлшектерді бөлменің температурасында пішіндеу үшін қолданылады.

4. Жиһаздау пісіруден қаттырақ па?

Иә, әдетте шөміту арқылы дайындау пісіруге қарағанда берік бөлшектер алуға мүмкіндік береді. Шөміту кезінде металдың бір ғана бөлшегі пішінделеді және оның ішкі дән құрылымы бөлшектің пішінімен сәйкес үздіксіз және бағдарланған болып түзетіледі, бұл беріктікті және жорамалдыққа төзімділікті максималдандырады. Пісіру екі немесе одан көп металл бөлшектерін балқыту арқылы біріктіреді, бұл негізгі материалдан әлсіз болуы мүмкін жылу әсерінен зона тудыруы мүмкін. Дұрыс орындалған шөміту пісіруі барлық беті бойынша қатты күйдегі байланыс орнату арқылы балқыту пісіруіне қарағанда берік болуы мүмкін.