TRUMPAI

Automobilių skersinio rėmo žymėjimas yra aukštos tikslumo gamybos procesas, naudojamas transporto priemonės šasių „nugaros plauko“ struktūrai gaminti. Šie komponentai, kurie yra būtini varikliui, perdavimui ir pakabai palaikyti, daugiausia gaminami naudojant progresyvinis šablonas arba perdavimo įrenginys technologijas, kad būtų užtikrinta matmenų stabilumas ir saugumas susidūrus. Kadangi pramonė vis labiau siekia palengvinti konstrukcijas, gamintojai vis dažniau pereina nuo tradicinio plieno prie Aukštos stiprumo plienas (AHSS) ir aliuminio lydinių, kurie sukelia sudėtingus iššūkius, tokius kaip atsitraukimas (springback) ir šiluminis iškraipymas. Sėkmingai gamybai reikalingos sofistiktuotos formos dizaino strategijos, įskaitant perlenkimą ir kompiuterinio projektavimo (CAE) modeliavimą, siekiant išlaikyti siaurus tolerancijos ribojimus masinėje gamyboje.

Automobilių skersinio rėmo sandara ir funkcija

Automobilių konstrukcinių komponentų hierarchijoje skersinis rėmas yra kritinė apkrovą nešanti detalė, esanti viduje Korpo saldainis (BIW) surinkimas. Skirtingai nuo dekoratyvinių kėbulo plokščių, skersiniai nariai yra sukurti atlaikyti didžiulius mechaninius krūvius, veikdami kaip skersinės atramos, jungiančios išilgines rėmo sijas. Jų pagrindinė funkcija – pasipriešinti sukimo jėgoms (sukimuisi) posūkiu metu ir užtikrinti standžias tvirtinimo vietas sunkiausiems automobilio posistemėms: varikliui, transmisijai ir pakabos valdymo svirtims.

Automobilių inžinieriams skersinio elemento konstrukcija yra suderinta kompromiso tarp standumo ir susidūrimo metu atsirandančios energijos valdymo. Susidūrus priekine ar šonine dalimi, skersinis narys turi deformuotis kontroliuojamu būdu, kad sugertų kinetinę energiją, tuo pačiu neleistų įsiskverbti į keleivių kabiną. Tam tikros konfigūracijos, pvz., priekinis skersinis narys su sukabintuvu , sukurtos integruoti kelias funkcijas – vairo mechanizmo atramą, pakabos geometrijos derinimą ir radiatoriaus tvirtinimą – į vieną išspaudžiamą surinkimą.

Šių detalių konstrukcinis vientisumas yra nepriimamas kompromisas. Pavyzdžiui, perdavimo skersinio nario gedimas gali sukelti variklio valdymo netolygumą, didelį virpėjimą ir katastrofišką transporto priemonės valdymo praradimą. Todėl žymėjimo procesas turi garantuoti 100 % kartojamumą, užtikrinant, kad kiekvienas vienetas atitiktų griežtus ISO ir IATF matmenų standartus.

Gamybos procesai: progresyvusis ir perkėlimo formų žymėjimas

Teisingos žymėjimo metodikos pasirinkimą lemia detalės sudėtingumas, gamybos apimtys ir medžiagos storis. Dvi vyraujančios technologijos nusako skersinio nario gamybos sritį: progresyvioji formų žymėjimo technologija ir perkėlimo formų žymėjimas.

Progresyvus štampavimas

Idealus didelės apimties gamybai mažesniems ir vidutinio dydžio skersiniams rėmams, progresyvaus štampavimo būdu tęstinė metalo juosta paduodama per keletą stotelių viename štampo komplekte. Kiekvieną kartą pasislenkant preso ėmimui pirmyn atliekamos specifinės operacijos – pjaustymas, lenkimas, gręžimas ir kalnijimas – seka tvarka. Šis metodas yra labai efektyvus detales, reikalaujančias sudėtingų elementų ir tikslių tolerancijų, gaminimui dideliais greičiais. Tačiau jis paprastai ribojamas maksimaliu štampo lovos dydžiu ir tuo, kad detalė turi likti pritvirtinta prie nešančiosios juostos iki paskutinės stotelės.

Pervadinis kalnojimas

Didesniems, głebokiams vai geometriškai složėbbiem šėskīšu kroso ėšklīkam—kaip tėk pavyzdēk ėšklaustam tėškegėnis trūkam vai SUV—pėrnesėnos štampovėnis prėvalėndas. Šė prōcese vėinėdės blonkas ėškirstams pėršta, paskēt pėrnesams vėinėdės dėžės stacėjōs pėr robotėnės rokės vai pėrnesėnos relės. Tai laikė īvaļdōma dėtala manipulėnovėma, kė laikė głebokō abdėlymō, kėrė nebūtō īmanōma progresivės dėžės prōcese. Štampovėnis pėrnesėnos īrangy prėvalėnds smogėngam dėtalams, kėrė materyna teka prėcīzēni kontroliovėma, lai īvėankla tankščio vai pūlymybōs.

Procesų palyginimas

Gamytojams, ieškantiems partnerio, gebančio susidoroti su šiais įvairialypiais reikalavimais, Shaoyi Metal Technology teikia visapusiškus sprendimus nuo greito prototipavimo iki masinės gamybos. Turėdami presus iki 600 tonų ir IATF 16949 sertifikatą, jie užtikrina perėjimą nuo inžinerinės koncepcijos prie didelės apimties pristatymo, prisitaikydami tiek prie sudėtingų perkėlimo operacijų, tiek prie aukštos spartos progresyvių eilių.

Medžiagų pasirinkimas: pereinama prie AHSS ir aliuminio

Reikalavimas padidinti kuro efektyvumą ir elektromobilių (EV) veikimo nuotolį radikaliai pakeitė išspaudžiamų detalių medžiagų pasirinkimą. Tradiciniai mažai anglies turintys plienai, naudoti dešimtmečius, daugiausia pakeisti pažangiomis medžiagomis, siūlančiomis geresnį stiprumo ir svorio santykį.

Aukštos stiprumo plienas (AHSS)

AHSS dabar yra pramonės standartas saugumui kritiškoms skersinėms atramoms. Medžiagos, tokios kaip dvifaziai (DP) ir martensitiniai plienai, leidžia inžinieriams naudoti storesnes plokštes nesumažinant konstrukcinio standumo. Nors tai sumažina bendrą automobilio svorį, sudėtingesnis yra spaustuvų formavimo procesas. AHSS turi didesnį tempimą, kuris padidina spaustuvų formų susidėvėjimą ir reikalauja žymiai didesnės galios spaustuvų efektyviam formavimui. Be to, medžiagos ribota plastiškumas daro ją linkusią įskilimams, jei lenkimo spinduliai nėra tiksliai apskaičiuoti.

Aliuminio lydiniai

Aukščiausios kokybės ir elektriniams automobiliams vis dažniau teikiama pirmenybė aliuminiui (ypač 5000 ir 6000 serijų lydiniams). Aluminio detalės gali sverti maždaug trečdalį jų plieninių atitikmenų, suteikdamos didžiules lengvumo naudas. Tačiau aliuminio stampavimas sukelia unikalių iššūkių: jis turi žemesnę formuojamumą nei plienas ir labiau linkęs plyšti. Pažangios technikos, tokios kaip superformavimas —naudojant gaso padidį formuoti kaitinėtos aluminio plokštės—ar specializuoti smelai často reikalingi, aby sėkmingai gaminti sudėtingas aluminio štvartas.

Inžinerijos iššūkiai ir kokybės kontrolė

Štvartų gamyba automobilių standartams suteikia išsolvingą metalurgijos ir mechanikos barierų. Dvi primarės defektai—springspaga ir heat distortion—nustato rigoristinės inžinerijos solucijas.

Atsitraukimo Kompensavimas

Kai metalas štampuojamas, jis turi natürinę tendenciją atsukt į savo originalinę formą po formavimo siły įrengimo; tai zinoma kaip springspaga. Su stipriais materialais, kaip AHSS, springspaga yra pronoužė ir sunkiau prognozėjama. Aby kontrav, štamplų dizaineri naudoja simuliacijos softverį, aby aprašytu elastinę reakciją ir inžineri štamplą „over-bend“ detales. Štampuojant metalą past desired angle, jis springspaga į korrektą toleranciją.

Managing Heat Distortion

Skersiniai retai būna atskiri dalys; jie dažnai suvirinami prie tvirtinimo plokštelių, jungiamųjų žnyplių ar rėmo sijų. Intensyvus šilumos kiekis iš robotinio MIG suvirinimo sukelia šiluminį plėtimąsi ir susitraukimą, dėl ko gali iškrypti išspaudžiamoji detalė. Vadovaujančios gamyklos, tokios kaip Kirchhoff Automotive, tai kompensuoja projektuodamos pradinį išspaudimą su kompensacine geometrija. Detalė specialiai išspaudiama „ne pagal specifikaciją“ tam tikra kryptimi, kad vėlesnė suvirinimo šiluma ją patrauktų į tinkamas galutines dimensijas.

Pastaba: Kokybės kontrolė šioms detalėms siekia daugiau nei tik vizuali apžiūra. Reikalingas automatinis optinis skenavimas ir koordinačių matavimo prietaisai (CMM), kad būtų patvirtinta, jog svarbūs tvirtinimo taškai lieka submilimetrinių tolerancijų ribose nepaisant šių fizinės įtampos.

Išvada

Automobilių skersinių gamyba yra sritis, kurioje susijungia didelė jėga ir mikroskopinė tikslumas. Kai automobiliai vystosi link lengvesnių konstrukcijų ir elektrinių variklių, reikalavimai išplėstinei štampavimo technologijai – gebančiai formuoti AHSS ir aliuminį be jokių defektų – tik stiprės. Pirkėjams ir inžinieriams sėkmė priklauso nuo tiekėjų pasirinkimo, kurie ne tik turi didelės keliamosios galios įrangą, bet ir pakankamą inžinerinę patirtį medžiagų elgsenos valdymui, užtikrindami, kad rėmo pagrindas lieka nepajudinamas esant apkrovai.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokia yra pagrindinė skersinio funkcija automobilyje?

Skersinis veikia kaip konstrukcinis tvirtinimas, jungiantis automobilio rėmo bėgius. Jis palaiko svarbius komponentus, tokius kaip transmisija, variklis ir pakaba, taip pat atsparus sukimo jėgoms, kad išlaikytų rėmo standumą ir tvirtumą važiuojant.

2. Ar pažeistą skersinį galima remontuoti?

Apibendrintai tariant, sulankstytą ar įtrūkusį skersinį dėklą reikėtų pakeisti, o ne taisyti. Kadangi tai saugumui kritiškai svarbus konstrukcinis komponentas, jo suvirinimas ar išlyginimas gali pakenkti metalo nuovargio savybėms ir avariniam atsparumui. Važiavimas su pažeistu skersiniu dėklu gali sukelti perdavimo netolygumą ir stiprų vibraciją.

3. Kodėl šiluminis iškraipymas yra svarbus dėmesys gaminti skersinius dėklus?

Skersiniai dėklai dažnai reikalauja suvirinimo, kad būtų pritvirtintos tvirtinimo atramos. Suvirinimo šiluma verčia metalą plėstis ir trauktis, dėl ko detalė gali išsiviesti. Gamytojai turi projektuoti išspaudimo formą taip, kad būtų kompensuojamas numatomas iškraipymas, užtikrinant, jog galutinė surinkta dalis idealiai tiktu.