Avtomobil Soqmoq Materiallarini Tanlash Bo'yicha Qo'lanma

Qisqacha

Avtomashinalar uchun to'g'ri urg'ulash materiallarini tanlash kabi muhim ishlash omillariga asoslanib, uglerodli po'lat, qotishma po'lat, alyuminiy va titanni tanlashni o'z ichiga oladi. Ushbu qaror egiluvchanlik, isiga chidamlilik, og'irlikning mustahkamlikka nisbati va narxni muvozanatga soladi, shunda tishli g'ildiraklar va krankshaftlar kabi komponentlar ham ishonchli, ham hamdur bo'ladi. Yuqori samarali, xavfsiz va samarali transport vositalari qismlarini ishlab chiqarishda to'g'ri material tanlovi asosiy ahamiyatga ega.

Avtomashinalar Urg'ulashining Asoslari

Shakllantirish — bu urish, presslash yoki gildiraklar orqali mahalliy siquv kuchlaridan foydalangan holda metallarni shakllantiruvchi ishlab chiqarish jarayonidir. Suyuq metallni o'gizmaga quyishdan iborat bo'lgan quyishga qaramasdan, shakllantirish metaldagi tuzilmani yaxshilash uchun qattiq metall bo'laklarini deformatsiyalaydi. Bu jarayon komponentning shakliga mos ravishda don oqimini tekislantiradi, natijada uning mustahkamligi, chidamliligi va charchashga chidamliligi sezilarli darajada oshadi. Aynan shu strukturaviy butunlik aylanma yuklama va katta kuchlanishlarga chidashi kerak bo'lgan avtomobil qismlarini ishlab chiqarishda shakllantirish usulini afzal ko'rishga sabab bo'ladi.

Avtomobil sanoatida yengilroq, mustahkamroq va yoqilg'ini kamroq iste'mol qiladigan transport vositalariga bo'lgan talab forqalashni noyob qildi. Forqalangan komponentlar boshqa usullar bilan tayyorlangan qismlarga nisbatan kuchlanish-og'irlik nisbati jihatidan afzallikka ega bo'lib, xavfsizlik yoki ishlash sifatini buzmasdan umumiy transport vositasining og'irligini kamaytirishga hissa qo'shadi. Transport vositasining dvigateli, uzatish qutisi va osma tizimlaridagi asosiy komponentlarni tez-tez qattiq sharoitlarda ishonchlilikni kafolatlash uchun forqalash orqali tayyorlanadi.

Forqalash jarayoni o'tkaziladigan harorat asosida quyidagilarga bo'linadi: qizdirib, iliq yoki sovuq forqalash. Qizdirib forqalash metallning qayta kristallanish nuqtasidan yuqori haroratlarda amalga oshiriladi, bu esa materialni juda plastik qilib, murakkab shakllarga osonroq aylantirish imkonini beradi. Sovuq forqalash xona haroratida yoki unga yaqin haroratlarda amalga oshiriladi, bu esa plastik oqish orqali metallning mustahkamligini oshiradi, lekin kuchliroq uskunalar talab qilinadi. Iliq forqalash ikkalasi orasidagi hamjihatlikdir, aniqlik va shakllantirilish qobiliyatining muvozanatini ta'minlaydi.

Materialni tanlash bo'yicha asosiy me'yorlar

Avtomobil sanoatida forklash uchun mos materialni tanlash komponentning ishlashi, xizmat muddati va narxiga bevosita ta'sir qiladigan muhim qaror hisoblanadi. Tanlov jarayoni muhandislik talablari hamda ishlab chiqarish amaliy jihatlari o'rtasidagi ehtiyotkorona muvozanatdir. Yakuniy detal belgilangan operatsion talablarga javob berishini ta'minlash uchun bir qator asosiy me'yorlarni baholash kerak.

• Kuchning vaznga nisbati: Zamonaviy avtomobil dizaynida transport vositasining og'irligini kamaytirish yoqilg'i samaradorligi va boshqaruvni yaxshilash uchun juda muhim bo'lgani uchun bu nihoyatda dolzarb. Alyuminiy va titanning qotishmalari og'irliklari uchun a'lo kuchga ega bo'lib, ishlash ko'rsatkichlari va kosmik texnologiyalarga o'xshash sohalarda foydalanish uchun g'oya idealdir.
• Suhunga qarshi quchi: Dvigatel va chiqish tizimlari ichidagi komponentlar juda yuqori haroratlarga duch keladi. Materiallar isonchalikli haroratlarda ham strukturaviy butunligi va mustahkamligini saqlashi kerak. Qotishma po'latlar va titanning yuqori haroratli muhitlarga buzilmay chidamli bo'lish qobiliyati tufayli ular tez-tez tanlanadi.
• Shakllanuvchanlik va mustahkamlik: Shakllanuvchanlik — bu materialning singib ketishsiz cho'zilish kuchlanishi ostida deformatsiyalanish qobiliyatini anglatadi, boshqacha tomondan, mustahkamlik — bu materialning sindan plastik deformatsiyalash orqali energiyani so'rash qobiliyati. Bu xususiyatlar oshiq tizimi komponentlari va bog'lovchi tirgaklar kabi, birdanbirla ta'sir yoki og'ir yuklarga duch keladigan qismlar uchun ahamiyatli.
• Korroziyaga qarshilik: Avtomobil qismlari namlik, yo'l tuzi va boshqa korroziyaga olib keladigan omillarga duch keladi. Rost, alyuminiy hamda himoya qoplamali ba'zi quyidagi po'latlar kabi korroziyaga chidamli, muhit ta'siridan uzod barqaror bo'lish qobiliyatiga ega bo'lgan materiallar tanlanadi va uzoq muddatli ishonchlilik ta'minlanadi.
• Ishlov berish: Soquvdan keyin ko'plab komponentlarning yakuniy aniq o'lchamlariga erishish uchun qo'shimcha mashinalashtirish kerak bo'ladi. Materialning mashinalashtirilishi ushbu yakuniy operatsiyalarning vaqtini hamda narxini ta'sir qiladi. Ba'zi qotishmalar maxsus ravishda kesish va shakllantirishni osonlashtirish uchun ishlab chiqilgan.
• Narx: Xomashyoning narxi va pichoqlash jarayonining murakkabligi muhim omillardir. Yuqori samarali qotishmalar, masalan, titanning yaxshiroq xususiyatlari bor bo'lsa ham, uglerodli va mikroqotishmali po'latlar ko'pincha zarur ishlashni qurbon qilmasdan yirik seriyali ishlab chiqarish uchun eng iqtisodiy yechimni taqdim etadi.

Ushbu muvozanatlarni tushunish chuqur mutaxassislarga ega bo'lishni talab qiladi. Kompanentlarni ishlab chiqarishni optimallashtirishni istagan kompaniyalar uchun mutaxassis bilan hamkorlik qilish katta ahamiyatga ega bo'lishi mumkin. Masalan, ilg'or pichoqlash yechimlari ta'minotchilari namuna tayyorlashdan boshlab massaviy ishlab chiqarishgacha moddalarni tanlash va jarayonni optimallashtirish bo'yicha maslahat berishi mumkin hamda komponentlarning IATF 16949 kabi qattiq sanoat standartlariga javob berishini ta'minlay oladi.

Keng tarqalgan pichoqlash materiallari va ularning qo'llanilishiga doir qo'llanma

Avtomobil sanoati stress ostida bo'lganda ularning noyob xususiyatlari va ishlash xususiyatlarini saqlab qoladigan tanlangan metallarga tayanadi. Material tanlovi dvigatel ichki qismlaridan boshlab shassi komponentlarigacha bo'lgan maxsus dasturlarga qarab belgilanadi.

Uglerodli po'lat

Karbonli po'lat ajoyib mustahkamligi, iste'molga chidamliligi va arzonligi tufayli formpress sanoatining asosiy materiali hisoblanadi. Uning xususiyatlari asosan karbon miqdoriga bog'liq. Past karbonli po'lat, bolt-somlar kabi detallar uchun yaxshi ishlanadi, o'rtacha karbonli po'lat egilish va burilish vali, uloqtirish tayoqchalari uchun muvozanatli xususiyatlarga ega. Yuqori karbonli po'lat prujinalar va kuchli ishlatiladigan asboblar kabi maksimal qattiqlik va iste'molga chidamli bo'lishi talab etiladigan sohalarda qo'llaniladi.

Yaxshi tomonlari:

• Yuqori hajmdagi ishlab chiqarish uchun arzon
• Mustahkamlik va plastiklikning yaxshi muvozanati
• Iste'mol va yeyilishga chidamli

Salbiy tomonlari:

• Himoya qoplamalari bo'lmagan taqdirda korroziyaga moyil
• Ilg'or qotishmalarga nisbatan og'irlikdagi mustahkamlik nisbati past

Qotishma po'lat

Qotishma po'lat quyidagi elementlarni qo'shish orqali hosil qilinadi: xrom, nikel, molibden va marganets. Bu qo'shimchalar mustahkamlik, qattiqlik, namlikka chidamlilik hamda issiqlik va korroziyaga chidamli kabi xususiyatlarni yaxshilaydi. Shu moslashuvchanligi tufayli qotishma po'lat aylanma val, g'ildirak uzatmalar va universal sharnirlar kabi yuqori ishlash talab qilinadigan sohalarda keng qo'llaniladi.

Yaxshi tomonlari:

• Yuqori mustahkamlik va namlikka chidamlilik
• Issiqlik va korroziyaga oshirilgan chidamlilik
• Turli qotishma elementlari orqali xususiyatlarni ancha moslashtirish imkoniyati

Salbiy tomonlari:

• Oddiy uglerodli po'toldan qimmatroq
• Ko'proq murakkab termik ishlash jarayonlarini talab qilishi mumkin

Zanglamaydigan po'lat

Kamida 10,5% xrom tarkibi tufayli ajoyib korroziyaga chidamliligi bilan tanilganroq bo'lib, qattiq muhitga ta'sir qiladigan komponentlar uchun ishlatiladi. Avtomobil sanoatida bu — chiqindilar tizimi, klapanlar va podshipniklar uchun ishlatiladi. U yuqori haroratlarda ham mustahkamligini saqlaydi va toza, yakuniy ko'rinishni taqdim etadi.

Yaxshi tomonlari:

• Rust va korroziyaga a'lo chidamlilik
• Barqaror va ekstremal haroratlarga chidamli
• Uzoq xizmat muddati va kam ta'mirlash talabi

Salbiy tomonlari:

• Karbon va aksariyat qotishmali po'latlarga qaraganda qimmatroq
• Ishlov berishda biroz qiyinchilik tug'dirishi mumkin

Alyuminiy

Alyuminiy uning past zichligi va ajoyib korroziyaga chidamliligi uchun qadrlanadi. Alyuminiyni forg'lash uning mustahkamligini oshiradi, bu esa og'irlikni kamaytirish muhim bo'lgan ilovalar uchun mos keladi, masalan, suspensiyaga tushadigan tayanchlar (boshqaruv tayanchlari, burunlar), g'ildiraklar va porshenlar kabi ba'zi dvigatel qismlari. Med va magniy kabi elementlar bilan qotishma hosil qilish mexanik xususiyatlarini yanada yaxshilaydi.

Yaxshi tomonlari:

• Yengil vazn, yoqilg'i samaradorligini va transport vositasining dinamikasini yaxshilaydi
• Yuqori korrozziya oldidagi muqavimat
• Yaxshi issiqlik va elektr o'tkazuvchanlik

Salbiy tomonlari:

• Po'latga nisbatan kuchsizroq
• Material narxi yuqori

Titan

Titanium oddiy metallarga nisbatan eng yuqori mustahkamlik-og'irlik nisbatiga ega. Shuningdek, u korroziyaga va yuqori haroratlarga nihoyatda chidamli. Avtomashinalar sohasida uning foydalanilishi odatda xarajatlari tufayli yuqori samaradorlik va poygalarda ishlatiladigan transport vositalariga cheklangan. Uning keng tarqalgan qo'llanilishiga uloqtirish tirgaklari, klapanlar va narxini oqlash mumkin bo'lgan joydagi chiqish qismlari kiradi.

Yaxshi tomonlari:

• Ogʻirlikka nisbatan ajib kuch
• Korroziyaga va issiqqa yuqori chidamlilik
• Ajoyib charchash muddati

Salbiy tomonlari:

• Po'lat yoki aluminiyga qaraganda ancha qimmat
• Ishlov berish va qayta ishlash qiyin

Zamonaviy avtomobillardagi formlangan qismlar: dvigateldan shassigacha

Zamonaviy avtomobillarning xavfsizligi, ishonchliligi va samaradorligi uchun formlash jarayoni muhim ahamiyatga ega. Kuch va chidamlilik zarur bo'lgan avtomashinaning barcha asosiy tizimlarida tanlovsiz keng qo'llaniladigan tanlov sifatida turli xil muhim komponentlarni yaratish uchun formlash jarayonidan foydalaniladi. Ushbu tizimlarni o'rganish orqali formlangan qismlarning avtomobilsozlik muhandisligining asosini qanday ta'minlayotganini ko'rishingiz mumkin.

Ichida DVIGATEL , eng kuchli yuklanishga duchor bo'ladigan ba'zi komponentlar forklanadi. Porshenlarning chiziqli harakatini aylanma harakatga aylantiruvchi kolenni val (krankshaft) doimiy burilish va egilish kuchlariga chidasha uchun uglerodli yoki mikroqotishli po'latdan forklanadi. Porshenni kolenvalga ulovchi shatun (connecting rod) har bir portlash tsikli davomida katta siqilish va cho'zilish yuklarini bartaraf etish uchun ham forklanadi. Yuqori samarali dvigatellar uchun mustahkamlikni maksimal darajada oshirish va og'irlikni minimal darajada saqlash maqsadida ushbu qismlar uchun forklangan qotishma po'lat yoki titandan foydalaniladi.

Berilgan Uyug'otuvchi tizim va uzatmalar dvigateldan g'ildiraklargacha quvvatni uzatishda forklangan komponentlardan keng foydalanadi. G'ildiraklar, val, mufta katta moment va iste'molga chidashi kerak. Dastalab forklanmagan yoki ishlangan g'ildiraklarga qaraganda forklanmagan po'lat va qotishma po'lat g'ildiraklar ishqalanish chidamliligi va mukammal mustahkamlikka ega bo'lib, xizmat muddatini uzaytiradi. Bu mustahkamlik tishlarning sinib ketishini oldini oladi va turli xarakat sharoitlarida silliq quvvat uzatishni ta'minlaydi.

Bilan Ovqizish tizimi va korpus , xavfsizlik asosiy tashvishdir. Kontrol tirgaklar, shar sharnirlar, g'ildirak bortlari va uzatma tayanchlari kabi komponentlar doim yo'l yuzasidan keladigan ta'sirlarga duchor bo'ladi. Ushbu qismlarni po'lat yoki alyuminiy qotishmalardan forgalash ularga halokatli ishdan chiqishni oldini olish uchun zarur bo'lgan mustahkamlik va ta'sirga chidamlilik beradi. Forgalanmagan qismlarning takomillashtirilgan don strukturasi ularni avtomashina hayoti davomida millionlab kuchlanish tsikllarining vayron qiluvchi ta'siriga ancha chidamli va barqaror qiladi.

Forgalashda ishlab chiqarish uchun dizayn

To'g'ri materialni tanlash muhim bo'lsada, forgalash jarayonida muvaffaqiyatga erishishda qismning o'zi dizayni ham teng darajada muhim rol o'ynaydi. Ishlab chiqarish uchun dizayn (DFM) — bu ishlab chiqarishni soddalashtirish, natijada esa xarajatlarni kamaytirish, sifatni yaxshilash va ishlab chiqarish muddatini qisqartirish maqsad qilingan tamoyillar majmui. Forgalash uchun DFM metall qoliplarda qanday oqib, mustahkam, nuqsonlarsiz komponent hosil qilishini o'z ichiga oladi.

Pichoqlash uchun DFM tamoyillaridan biri keng foydalanishdir burchak va Soxta Burchak Radiuslari . Kichik ichki burchaklar metall oqimini sekinlashtirishi, kuchlanish konsentratsiyasini yaratishi va shaffof to'ldirish yoki treshchinalar kabi nuqsonlarga olib kelishi mumkin. Muhandislar parda bo'shlig'ida material erkin va tekis harakat qilishini ta'minlash uchun silliq, yumaloq o'tishlar bilan qismlarni loyihalashadi, natijada don tuzilishi doimiyroq bo'lgan mustahkamroq qism hosil bo'ladi. Shu bilan birga, material oqimiga xalaqit berishni oldini olish uchun qalinlikning kesimida keskin o'zgarishlardan saqlanish kerak.

Boshqa bir muhim nuqtalar ichida chiqish burchagi , bu detaling vertikal tomonlariga qo'llaniladigan yengil konus shaklidagi meyorida. Bu mevir detalni shakllantirishdan keyin pres-formadan oson chiqarish uchun zarur. To'g'ri chizilgan burchaklarsiz detal pres-formaga qotib qolishi mumkin, bu esa ishlab chiqarishni kechikishiga va detalga hamda jihozga zarar yetkazish xavfini keltirib chiqaradi. Pres-formaning ikki yarmi uchrashadigan bo'linish tekisligi — ya'ni parting line — e'tibor bilan ishlanishi kerak, chunki bu ortiqcha material (sochiq) ni kamaytiradi hamda keyingi mexanik ishlash operatsiyalarini soddalashtiradi.

Yakunda, DFM optimal oldingi shakl yoki bo'sh joy dastlabki metall bo'lak ko'pincha asosiy forjlash operatsiyasidan oldin yakuniy detalning taxminan shakliga keltiriladi. Samarali ishlab chiqilgan preform kerakli miqdordagi materialni minimal darajada saqlaydi va forjlash bosqichlarining sonini kamaytiradi, bu esa bevosita xarajatlarga va ishlab chiqarish samaradorligiga ta'sir qiladi. Dizayn bosqichida forjlash mutaxassislari bilan hamkorlik qilish - tashkilotni ishonchli, yuqori hajmli ishlab chiqarish uchun ajoyib moslashtirish tamoyillarini joriy etishning eng yaxshi usulidir.