தாள் உருவாக்கும் ஆட்டோமொபைல் தூண்கள்: முன்னேற்ற தொழில்நுட்பங்கள் & பொறியியல் தீர்வுகள்

சுருக்கமாக

ஆட்டோமொபைல் பில்லார்களை ஸ்டாம்பிங் செய்தல் உயர்ந்த துல்லியத்தன்மை கொண்ட தயாரிப்பு செயல்முறையாகும், இது வாகனத்தின் பாதுகாப்பு மற்றும் அமைப்பு நேர்மைக்கு முக்கியமானது. இது யுல்ட்ரா-ஹை ஸ்ட்ரெங்க் ஸ்டீல்கள் (UHSS) மற்றும் முன்னேறிய அலுமினிய உலோகக் கலவைகளிலிருந்து A, B, மற்றும் C பில்லார்களை ஹாட் ஸ்டாம்பிங் மற்றும் புரோகிரெசிவ் டை வடிவமைத்தல் போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்து உருவாக்குவதை உள்ளடக்கியது. தயாரிப்பாளர்கள் முரண்பாடான இலக்குகளை சமப்படுத்த வேண்டும்: குறிப்பாக ரோல்ஓவர் மற்றும் பக்கவாட்டு மோதல் சூழ்நிலைகளுக்கு மோதிர் பாதுகாப்பை அதிகபட்சமாக்குதல்—எரிபொருள் திறன் மற்றும் EV ரேஞ்சுக்காக எடையை குறைத்தல். தற்போதைய முன்னேறிய தீர்வுகள் ஸ்பிரிங்பேக் மற்றும் வேலை கடினமடைதல் போன்ற சவால்களை சம்மாதானப்படுத்து செர்வோ பிரஸ் தொழில்நுட்பம் மற்றும் சிறப்பு கருவிகளை உள்ளடக்குகின்றன.

ஆட்டோமொபைல் பில்லார்களின் அமைப்பியல்: A, B, மற்றும் C

எந்தவொரு பயணிகள் வாகனத்தின் அமைப்பு ரீதியான முதுகெலும்பும் முன்புறத்திலிருந்து பின்புறமாக எழுத்து வரிசைப்படி குறியிடப்பட்ட தூண்கள் என அழைக்கப்படும் செங்குத்தான ஆதரவுகளின் தொகுப்பை சார்ந்ததாகும். இவை முற்றிலுமாக இணைந்து கூரையை ஆதரித்து, தாக்கத்தின் ஆற்றலை நிர்வகிக்கும் போது, ஒவ்வொரு தூணும் அதன் குறிப்பிட்ட வடிவவியல் மற்றும் பாதுகாப்பு பங்கு காரணமாக தனித்துவமான ஸ்டாம்பிங் சவால்களை வழங்குகின்றன.

அந்த A-தூண் முன் பக்க கதவு ஹின்ஜுகளை பிடித்து வைக்கும் கண்ணாடி சட்டத்தை உருவாக்குகிறது. குழு TTM , A-தூண்கள் பார்வைத்திறனை அதிகபட்சமாக்குவதற்கும், மேலும் உறுதியான உருளல் பாதுகாப்பை வழங்குவதற்கும் சிக்கலான 3D வளைவுகள் மற்றும் மாறுபடும் சுவர் தடிமனுடன் பொறியியல் முறையில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. தூணின் அமைப்பு கடினத்தன்மையை பாதிக்காமல் கண்ணாடி பொருத்துவதற்கான தள்ளிகளை உருவாக்க வடிவவியல் சிக்கலான தன்மை பெரும்பாலும் பல வடிவமைத்தல் செயல்பாடுகளை தேவைப்படுத்துகிறது.

அந்த B-தூண் பக்கவாட்டு மோதல்களில் பயணிகளின் பாதுகாப்பிற்கு மிக முக்கியமான பகுதி இதுவாகும். முன் மற்றும் பின் கதவுகளுக்கு இடையில் அமைந்துள்ள இது, வாகனத்தின் தரையிலிருந்து உச்சிக்கு இணைப்பது போல செயல்பட்டு, மோதலின் போது முதன்மை சுமை பாதையாக செயல்படுகிறது. பயணிகள் கேபினுக்குள் ஊடுருவுவதை தடுக்க, B-தூண்கள் அசாதாரணமாக அதிக விளை வலிமையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். ஆற்றலை அதிகபட்சமாக உறிஞ்சுவதை உறுதி செய்ய, உற்பத்தியாளர்கள் அடிக்கடி உயர் வலிமை கொண்ட எஃகு கொண்ட வலுப்படுத்தப்பட்ட குழாய்கள் அல்லது துண்டுகளை தூண் அமைப்பில் பயன்படுத்துகின்றனர்.

C மற்றும் D தூண்கள் கேபினின் பின்பகுதி மற்றும் பின் ஜன்னலை ஆதரிக்கின்றன. B-தூணை விட இவை குறைந்த நேரடி மோதல் சுமைகளை சந்திக்கின்றன, ஆனால் முறுக்கு வலிமை மற்றும் பின்புற மோதல் பாதுகாப்பிற்கு இவை அவசியமானவை. நவீன உற்பத்தியில், அசெம்பிளி படிகளைக் குறைப்பதற்கும், வாகனத்தின் தோற்றத்தை மேம்படுத்துவதற்கும் இந்த பாகங்கள் அதிகமாக பெரிய உடல்-பக்க வெளிப்புற பேனல்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.

பொருள் அறிவியல்: UHSS மற்றும் AHSS நோக்கு மாற்றம்

கடுமையான மோதல் ஒழுங்குப்பாடுகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக, ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்பிங் தொழில்துறை மென்பானை எஃகுகளிலிருந்து அல்ட்ரா-ஹை-ஸ்ட்ரெங்த் ஸ்டீல் (UHSS) மற்றும் அட்வான்ஸ்ட் ஹை-ஸ்ட்ரெங்த் ஸ்டீல் (AHSS) ஆகியவற்றிற்கு பெரும்பாலும் மாறியுள்ளது. உடல்-இன்-வொயிட்டின் எடையைக் குறைப்பதன் மூலம் பேட்டரி எடையைச் சமன் செய்ய வேண்டிய மின்சார வாகனங்களுக்கு (EVs) இது குறிப்பாக முக்கியமானது என்பதால், எடை-வலிமை விகிதத்தை அதிகரிக்க வேண்டிய தேவை இந்த மாற்றத்தை இயக்குகிறது.

போரான் ஸ்டீல் போன்ற பொருள் தரங்கள் இப்போது பாதுகாப்பு-முக்கியமான மண்டலங்களுக்கு தரமாக உள்ளன. சூடேற்றுதலுக்குப் பிறகு இந்த பொருட்கள் 1,500 MPa ஐ மிஞ்சிய இழுவிசை வலிமையை அடைய முடியும். இருப்பினும், இந்த கடினமான பொருட்களுடன் பணியாற்றுவது குறிப்பிடத்தக்க பொறியியல் இடையூறுகளை ஏற்படுத்துகிறது. பொருளை வடிவமைக்க அதிக டன் அழுத்தங்கள் தேவைப்படுகின்றன, மென்மையான உலோகக்கலவைகளை விட வரைதல் செயல்முறையின் போது பிளவு அல்லது கிழித்தலின் ஆபத்து அதிகரிக்கிறது.

இந்தப் பொருள் மாற்றம் கருவியமைப்பு வடிவமைப்பையும் பாதிக்கிறது. UHSS இன் அரிப்பு தன்மையைத் தாங்க உடைத்தல் செதுக்குகள் உயர்தர கருவி எஃகு பகுதிகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், பெரும்பாலும் சிறப்பு மேற்பரப்பு பூச்சுகள் தேவைப்படுகின்றன. உருவாக்கிய பிறகு உலோகம் அசல் வடிவத்திற்கு திரும்ப முயற்சிக்கும் "ஸ்பிரிங்பேக்" விளைவை உற்பத்தியாளர்கள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும்—அதற்காக செதுக்கு மேற்பரப்பிலேயே மிகையான வளைவு ஈடுபாடுகளை பொறியியல் மூலம் செயல்படுத்த வேண்டும்.

முதன்மை உடைத்தல் தொழில்நுட்பங்கள்: சூடான vs. குளிர் உருவாக்கம்

ஆட்டோமொபைல் தூண்கள் உற்பத்தியை வரையறுக்கும் இரண்டு பிரதான முறைகள்: சூடான உடைத்தல் (அழுத்த கடினமாக்கல்) மற்றும் குளிர் உருவாக்கம் (பெரும்பாலும் முற்போக்கு செதுக்குகள் பயன்படுத்தி). பாகத்தின் சிக்கலான தன்மை மற்றும் தேவையான வலிமை பண்புகளைப் பொறுத்து இவற்றில் ஒன்றைத் தேர்வு செய்வது அமைகிறது.

கூட்டு அறைப்பு b-பில்லார்கள் போன்ற மிக அதிக வலிமை தேவைப்படும் பாகங்களுக்கு விருப்பமான முறையாகும். இந்த செயல்முறையில், ஸ்டீல் பிளாங்க் சுமார் 900°C வரை சூடேற்றப்படுகிறது, அது உருவமாக்கக்கூடியதாக (ஆஸ்டெனிட்டில்) மாறும் வரை. பின்னர் அது வேகமாக ஒரு குளிர்ந்த செதிலுக்கு நகர்த்தப்படுகிறது, அங்கு அது உருவாக்கப்பட்டு ஒரே நேரத்தில் குளிர்விக்கப்படுகிறது. மாக்னா இந்த நுட்பம் குளிர்ச்சியாக உருவாக்கினால் விரிசல் ஏற்படும் அளவிற்கு சிக்கலான வடிவங்களை மிக அதிக வலிமை கொண்ட பண்புகளுடன் உருவாக்க அனுமதிக்கிறது என்பதை வலியுறுத்துகிறது. இதன் விளைவாக குறைந்த ஸ்பிரிங்பேக் உடன் அளவில் நிலையான பாகம் கிடைக்கிறது.

குளிர் உருவாக்கம் மற்றும் முற்போக்கு செதில்கள் a-பில்லார் போன்ற சிக்கலான அம்சங்களைக் கொண்ட பாகங்களுக்கு தொடர்ந்து தரமாக உள்ளன. ஒரு முற்போக்கு செதில், குழாய் அச்சில் ஊடுருவும் போது ஒரே தொடர் செயல்பாட்டில்—துளையிடுதல், பற்கள் வெட்டுதல், வளைத்தல் மற்றும் துண்டித்தல்—போன்ற செயல்களை மேற்கொள்கிறது. இந்த முறை அதிக தொகை உற்பத்திக்கு மிகவும் திறமையானது. விரைவான முன்மாதிரி உருவாக்கத்திற்கும் தொகுப்பு உற்பத்திக்கும் இடையே உள்ள இடைவெளியை நிரப்ப வேண்டிய தேவை கொண்ட உற்பத்தியாளர்களுக்கு, Shaoyi Metal Technology iATF 16949 சான்றளிக்கப்பட்ட துல்லியத்துடன் சிக்கலான ஆட்டோமொபைல் பாகங்களைக் கையாள 600 டன் வரை அழுத்த திறன்களைப் பயன்படுத்தி அளவிற்கு ஏற்ற தீர்வுகளை வழங்குகின்றன.

சூடான உருவாக்கும் செயல்முறையில் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட வெப்பநிலையை அனுமதிக்கும் "TemperBox" தொழில்நுட்பத்தைப் போன்ற புதுமைகள் GEDIA இது பொறியாளர்கள் கடினமடைந்த B-பில்லாரில் "மென்மையான மண்டலங்களை" உருவாக்க அனுமதிக்கிறது—ஆற்றலை உறிஞ்சுவதற்காக வடிவமைக்கப்படும் பகுதிகள், மேலும் பில்லாரின் மற்ற பகுதிகள் பயணிகளைப் பாதுகாக்க கடினமாக இருக்கும்.

அச்சிடும் முறைகளின் ஒப்பீடு

தூண் உற்பத்தியில் பொறியியல் சவால்கள் & தீர்வுகள்

ஆட்டோமொபைல் தூண்களை உற்பத்தி செய்வது இயற்பியல் கட்டுப்பாடுகளுக்கு எதிரான தொடர்ச்சியான போராட்டம். திரும்பி வருதல் (springback) குளிர் ஸ்டாம்பிங் UHSS இல் மிகவும் பரவலாக உள்ள பிரச்சினை. பொருள் குறிப்பிடத்தக்க நெகிழ்வு நினைவை பராமரிப்பதால், பிரஸ் திறந்தவுடன் அது சற்று விரிவடைய முயற்சிக்கிறது. இந்த இயக்கத்தை முன்கூட்டியே கணிக்க தற்போது மேம்பட்ட சிமுலேஷன் மென்பொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் மூலம் டூல்மேக்கர்கள் இறுதி வடிவவியலை வழங்கும் "ஈடுசெய்யப்பட்ட" வடிவத்திற்கு டை மேற்பரப்பை இயந்திரம் செய்ய முடியும்.

சொட்டல் மற்றும் மேற்பரப்பு தரம் அதிக தொடர்பு அழுத்தங்கள் காலிங் (பொருள் இடமாற்றம்) மற்றும் அதிகப்படியான கருவி அழிவை ஏற்படுத்தும். மேலும், எஞ்சியிருக்கும் சுழற்சி திரவங்கள் கீழ்நோக்கிய வெல்டிங் செயல்முறைகளில் தலையிடலாம். ஒரு வழக்கு ஆய்வை IRMCO ஜல்வானிசேட் ஸ்டீல் தூண்களுக்கு எண்ணெய்-இல்லா, முழுமையாக செயற்கை ஸ்டாம்பிங் திரவத்திற்கு மாறுவது திரவ நுகர்வை 17% குறைத்ததையும், வெல்டிங் குறைபாடுகளை ஏற்படுத்திய வெள்ளை கரிப்பு பிரச்சினைகளை நீக்கியதையும் காட்டியது.

அளவீட்டுத் துல்லியம் தூண்கள் கதவுகள், ஜன்னல்கள் மற்றும் கூரை பலகங்களுடன் சரியாக ஒழுங்கமைய வேண்டும் என்பதால் இது கட்டாயமானது. ஒரு மில்லிமீட்டர் அளவிலான மாற்றங்கள் காற்று ஓசை, தண்ணீர் கசிவு அல்லது மோசமான மூடும் முயற்சிகளுக்கு வழிவகுக்கலாம். துல்லியத்தை உறுதி செய்ய, பல தயாரிப்பாளர்கள் ஸ்டாம்பிங்கிற்குப் பிறகு உடனடியாக ஒவ்வொரு பொருத்தும் துளை மற்றும் ஃபிளேஞ்சின் நிலையை சரிபார்க்கும் லைனில் லேசர் அளவீட்டு அமைப்புகள் அல்லது சரிபார்ப்பு பிடிப்பான்களைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

எதிர்கால போக்குகள்: எடை குறைத்தல் மற்றும் EV ஒருங்கிணைப்பு

மின்சார வாகனங்களின் எழுச்சி பில்லர் வடிவமைப்பை மாற்றியமைக்கிறது. EVகளில் உள்ள கனமான பேட்டரி பேக் சேஸியின் மற்ற பகுதிகளில் எடை குறைப்பதை அவசியமாக்குகிறது. இது தைலர் வெல்டட் பிளாங்க்ஸ் (TWB) -க்கு ஊக்கமளிக்கிறது, இதில் வெவ்வேறு தடிமன் அல்லது தரநிலை கொண்ட தகடுகள் லேசர் மூலம் ஒன்றாக வெல்டிங் செய்யப்படுகின்றன முன்னே அடிப்படையில் அதிக தடிமன் மற்றும் வலிமையான உலோகம் தேவையான இடத்தில் மட்டும் (எ.கா., மேல் B-பில்லர்) பயன்படுத்தப்படுகிறது, எடையைக் குறைக்க மற்ற இடங்களில் மெல்லிய உலோகம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

விபரீதமான வடிவமைப்பு மாற்றங்களும் வருங்காலத்தில் உள்ளன. B-பில்லர் இல்லாத கதவு அமைப்புகள் போன்ற சில கருத்துகள், அணுகுதலை மேம்படுத்த உடல் அமைப்பை முற்றிலும் மாற்றி வடிவமைக்கின்றன. இந்த வடிவமைப்புகள் B-பில்லர் கையாளும் அமைப்பு சுமையை வலுப்படுத்தப்பட்ட கதவுகள் மற்றும் ராக்கர் பேனல்களுக்கு மாற்றுகின்றன, பக்க மோதல் பாதுகாப்பு தரநிலைகளை பராமரிக்க மேலும் மேம்பட்ட ஸ்டாம்பிங் மற்றும் லாட்ச் இயந்திரங்களை தேவைப்படுகின்றன.

பாதுகாப்பின் மையத்தில் துல்லியம்

ஆட்டோமொபைல் தூண்களின் உற்பத்தி என்பது மேம்பட்ட உலோகவியல் மற்றும் துல்லியப் பொறியியலின் சந்திப்பு ஆகும். பாதுகாப்புத் தரநிலைகள் மேம்படுவதுடன், வாகன கட்டமைப்புகள் மின்சாரமயமாகும் நோக்கித் திரும்புவதால், அச்சிடும் தொழில்நுட்பம் அதிக அறிவுடைய அச்சுகள், வலிமையான பொருட்கள் மற்றும் மிகவும் திறமையான செயல்முறைகளுடன் தொடர்ந்து புதுமையை ஏற்றுக் கொள்கிறது. அழுத்து கடினமாக்குதலின் சூடாக இருந்தாலும் சரி, முற்போக்கு அச்சுகளின் வேகமாக இருந்தாலும் சரி, இலக்கு எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கிறது: பயணிகளை சேதமின்றி பாதுகாக்கும் வலிமையான, இலகுவான பாதுகாப்பு கூடத்தை உருவாக்குவது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. தூண்களுக்கான ஹாட் ஸ்டாம்பிங் மற்றும் கோல்ட் ஸ்டாம்பிங் இடையே உள்ள வித்தியாசம் என்ன?

ஹாட் ஸ்டாம்பிங் (அழுத்து கெட்டியாக்கம்) என்பது உருவாக்குவதற்கு முன் ஸ்டீல் பிளாங்கைச் சுமார் 900°C க்கு சூடேற்றி, அடுத்து அச்சில் வேகமாகக் குளிர்விக்கும் செயல்முறையாகும். B-பில்லார்கள் போன்ற மிக அதிக வலிமை கொண்ட பாகங்களை உருவாக்க இந்த செயல்முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது, இவை உள்நுழைவை எதிர்க்கின்றன. குளிர் ஸ்டாம்பிங் அறை வெப்பநிலையில் உலோகத்தை உருவாக்குகிறது, இது வேகமானது மற்றும் ஆற்றல் செயல்திறன் மிக்கது, ஆனால் அதிக வலிமை கொண்ட பொருட்களில் ஸ்பிரிங்பேக் கையாள்வது மிகவும் சவாலானது. A-பில்லார்கள் மற்றும் பிற கட்டமைப்பு பாகங்களுக்கு இது அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. யூல்ட்ரா-ஹை ஸ்ட்ரெங்த் ஸ்டீல் (UHSS) இலிருந்து ஏன் B-பில்லார்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன?

B-பில்லார்கள் பக்கவாட்டு மோதல்களுக்கு எதிரான முதன்மை பாதுகாப்பாகும். UHSS ஐப் பயன்படுத்துவது பில்லார் மிக அதிக விசைகளைத் தாங்கி, வாகன கேபின் உள்நோக்கி இடிந்து விழாமல் தடுக்க அனுமதிக்கிறது, இதனால் பயணிகள் பாதுகாக்கப்படுகின்றனர். மிதமான ஸ்டீலின் தடிமனான அளவுகளைப் பயன்படுத்துவதை விட UHSS இன் அதிக வலிமை-எடை விகிதம் மொத்த வாகன எடையைக் குறைக்கவும் உதவுகிறது.

3. ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட பில்லார்களில் உள்ள ஸ்பிரிங்பேக்கை உற்பத்தியாளர்கள் எவ்வாறு கையாளுகின்றனர்?

ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட உலோகம் அதன் அசல் வடிவத்திற்கு திரும்ப முயற்சிக்கும் போது ஸ்பிரிங்பேக் ஏற்படுகிறது. இந்த நடத்தையை முன்னறிவிப்பதற்கும், "மிகுந்த வளைவு" அல்லது ஈடுசெய்யப்பட்ட பரப்புகளைக் கொண்டு ஸ்டாம்பிங் செதில்களை வடிவமைப்பதற்கும் உற்பத்தியாளர்கள் முன்னேற்ற சிமுலேஷன் மென்பொருளை (ஆட்டோஃபார்ம், டைனாஃபார்ம்) பயன்படுத்தார்கள். பாகம் ஸ்பிரிங்பேக் ஆகும் போது, சரியான இறுதி அளவுகளில் அமைவதை இது உறுதி செய்கிறது.