Qisqacha

Avtomashinalarning formlanish usuli bilan yengil qismlarini ishlab chiqarish — mustahkamroq, yengilroq va barqarorroq tushirilgan komponentlarni yaratish uchun muhim ishlab chiqarish strategiyasidir. Alyuminiy hamda yuqori mustahkamlikdagi ilg'or po'lat kabi materiallardan foydalanib, formalash jarayoni yuqori darajadagi donli tuzilishga ega va og'irlikka nisbatan kuchliroq bo'lgan qismlarni olish imkonini beradi. Ushbu usul umumiy avtomashina massasini kamaytirish uchun zarur bo'lib, bu bevosita yoqilg'i samaradorligini oshiradi, transport vositasining dinamikasini yaxshilaydi hamda xavfsizlik yoki ishlash xususiyatlariga ta'sir qilmay turib, chiqindilarni kamaytiradi.

Formalash orqali avtomashinalarni yengillashtirishning 'Nima uchun' va 'Nima'

Avtomobilni yengillashtirish — uning ishlash samaradorligi va samaradorligini oshirish uchun avtomashinaning umumiy og'irligini maqsadli ravishda kamaytirish amaliyoti hisoblanadi. Bu tushuncha qat'iy chiqazilgan moddiyotlar me'yori hamda iste'molchilarning yaxshiroq yoqilg'i tejamkorligi talab qilishlari tufayli zamonaviy avtomobilsozlik muhandisligining asosiy tamoyili bo'lib qoldi. RWTH Aachen Universiteti kabi ilmiy muassasalarning tadqiqotlariga ko'ra, avtomobilni yengillashtirish yoqilg'i iste'molini va CO2 chiqarilishini kamaytirish, shu bilan birga harakat dinamikasi va qulaylikni oshirish uchun asosiy texnologiya hisoblanadi. Yengil avtomashina tezlanish va tezlikni saqlash uchun kamroq energiyaga ehtiyoj sezadi, bu esa samaradorlikdagi jiddiy o'sishga olib keladi.

Avtomashinaning og'irligini kamaytirishning foydalari faqat yoqilg'i tejash bilan cheklanmaydi. Yengil avtomashina boshqaruvchanlikni yaxshilash, tezroq tezlanish va tormoz bosish masofasini qisqartirish orqali xavfsizroq va tezkorroq boshqarish imkonini beradi. Elektr transport vositalari (EV) uchun esa og'irlikni kamaytirish yanada muhim ahamiyatga ega, chunki bu batareya bloklarining katta og'irligini qoplaydi va transport vositasining to'liq elektr uzunligini oshiradi. AQSH Energiya vazirligi ta'kidlaganidek, transport vositasining og'irligini 10% ga kamaytirish yoqilg'i iqtisodkorligida 6-8% takomillashtirishga olib keladi.

Aynan shu yerda forchalanish hal etuvchi rol o'ynaydi. Forchalanish — bu metallarni joylashtirilgan siqilish kuchlari yordamida shakllantiruvchi ishlab chiqarish jarayonidir. Suvorilgan metall aralashma o'limga quyiladigan quyish usulidan farqli o'laroq, forchalanish detalning shakliga mos keladigan metall tuzilishini yaxshilaydi. Bu jarayon porozlikni bartaraf etadi va o'ziga qo'shni quyilgan yoki ishlangan qismlardan ancha mustahkam hamda chidamli bo'lgan komponentlarni yaratadi. Bu tabiiy mustahkamlik muhandislarga strukturaviy butunlikni qurbon qilmasdan qalinligi kamroq va yengilroq bo'lgan qismlarni loyihalash imkonini beradi hamda avtomotot sohasida yuqori kuchlanishdagi qismlarni ishlab chiqarish uchun forchalanishni g'oya ravishda mos yechim qiladi.

Yengil forchalanuvchi qismlar uchun asosiy materiallar

Materiallarni tanlash, avtomashina qismlarini forj usulida yengillashtirish muvaffaqiyatining asosini tashkil etadi. Maqsad og'irlik kuch nisbati, chidamlilik va xarajatlarning samaradorligi jihatidan yuqori bo'lgan materiallarni topishdir. Ushbu sohadagi ikkita yetakchi material toifasi — aluminiy qotishmalari va ilg'or yuqori mustahkamlikli po'latlar (AHSS).

Alyuminiy qotishmalari: Avtomobillarni yengillashtirish uchun aluminiy borgan sari odatiy materialga aylanmoqda. Asosiy afzalligi — po'latnikidan taxminan uch barobar kamroq zichlikka ega bo'lishi hamda qotishma sifatida forj qilinganda a'lo kuchga ega bo'ladi. So'rovni qondirish uchun forj kompaniyalari barcha ko'proq aluminiy ishlab chiqarishga sarmoya kiritmoqda. Forj qilingan aluminiy qismlar, masalan, vertlyug' tutqichi, boshqaruv tayanchlari va g'ildirak ramkalari avtomashinaning tarang massasini sezilarli darajada kamaytiradi, bu esa avtomashinaning yurish sifatini va boshqarilishini yaxshilaydi. Bu jarayon og'irlik hamda kuch nuqtai nazaridan optimallashtirilgan murakkab shakllarni yaratish imkonini beradi va zamonaviy avtomashina shassisi hamda vertlyug' tizimlari uchun nozik emas.

Yuqori mustahkamlikli po'latlar (AHSS): Alyuminiy mashhur tanlov bo'lsa-da, po'lat avtomobil ishlab chiqarishda muhim material bo'lib qolmoqda. AHSS va mikroqo'shimcha po'latlari o'zgacha zichlik kuchini taklif qiladi, bu esa qat'iy xavfsizlik va ishlash standartlariga javob beradigan nozik kesimli komponentlarni loyihalashtirishga imkon beradi. Muhim dvigatel va uzatish tizimining qismlari, masalan, kranparlar va ulash hassalari ko'pincha yuqori chidamli metalldan tayyorlanadi. Ushbu materiallar katta bosim va yuqori haroratlarga chidashlari mumkin, bu esa kuchlanish tizimida ishonchlilikni ta'minlaydi.

To'g'riroq taqqoslash uchun quyida keltirilgan jadvalda avtomobil quriganida ishlatiladigan ushbu asosiy materiallarning asosiy xususiyatlari qisqacha keltirilgan:

Asosiy forginka jarayonlari va texnologiyalari

Forginka jarayoni barcha hollarga mos keladigan echim emas; avtomobil sanoatida kerakli turli xil komponentlarni yaratish uchun turli usullardan foydalaniladi. Jarayonni tanlash tushirilayotgan qismning murakkabligiga, ishlatilayotgan materialga va talab qilinayotgan ishlab chiqarish hajmiga bog'liq. Asosiy usullarga shakl berishli forginka, shakl berishsiz forginka va aniq forginka kiradi.

Shakl berishli forginka (yopiq matritsali forginka): Bu avtomashina qismlari uchun eng keng tarqalgan formpresslov usulidir. Ushbu usulda metall ishlov beriladigan buyum ikkita matritsaga joylashtiriladi, ular esa kerakli qismning aniq nusxasini o'z ichiga oladi. Matritsalar bir-biriga yaqinlashganda, metall oqib ketadi va bo'shliqni to'ldiradi, shu tariqa aniq shaklga ega bo'lgan va o'lchamlari jihatidan a'lo komponentni yaratadi. Ushbu jarayon so'zma-so'z kuchli va barqaror bo'lishi talab etiladigan tirlar, tishli g'ildiraklar va suspensiyalar kabi qismlarni katta miqdorda ishlab chiqarish uchun idealdir.

Ochiq matritsada formpresslov: Ochiq matritsada formpresslovda ishlov beriladigan buyum metallni to'liq o'rab olmaydigan tekis yoki oddiy matritsalar orasida shakllantiriladi. Operator kerakli shaklni olish uchun ishlov beriladigan buyumni boshqaradi. Yopiq matritsada formpresslovga qaraganda kamroq aniq bo'lsada, bu usul juda moslashuvchan bo'lib, katta, oddiy qismlar, masalan, o'qlar yoki yanada mukammal formpresslov jarayonidan oldin dastlabki shakllantirish (yarim fabrikatlar) uchun mos keladi.

Aniq formpresslov (deyarli to'liq shakl) Texnologiya rivojlanishi bilan birga, ariqlov xam aniqroq bo'ldi. Aniq yoki deyarli to'liq shakldagi ariqlov yakuniy o'lchamlarga juda yaqin bo'lgan qismlarni ishlab chiqaradi. Bu usul keyingi mexanik ishlash zarurini minimal darajada kamaytiradi, bu esa material, vaqt va xarajatlarni tejash imkonini beradi. Bu ayniqsa, uzatish qutisi tishli g'ildiraklari va differensial komponentlari kabi murakkab va nozik qismlarni yaratishda, qattiqqo'riq toleranslar muhim bo'lganda, ayniqsa qimmatbaho.

Ushbu ilg'or ariqlov jarayonlarini amalga oshirish katta mutaxassislarga va maxsus uskunalarga ehtiyoj sezadi. Masalan, Shaoyi Metal Texnologiya avtomobil sohasida IATF16949 sertifikatlangan isitilgan ariqlov bilan shug'ullanadi va prototiplashdan tortib, massali ishlab chiqarishgacha bo'lgan xizmatlarni taklif etadi. Bunday maxsus tashkilotlar ariqlov orqali yengillashtirishning to'liq imkoniyatlaridan foydalanish imkonini berish orqali etkazib berish zanjirida muhim rol o'ynaydi.

Zamonaviy avtomobillardagi qo'llanilishi va afzalliklari

Yengil, forklash qilingan qismlarning qo'llanilishi zamonaviy avtomashinaning deyarli barcha asosiy tizimlarida keng tarqalgan. Og'irroq quyilgan yoki ishlangan komponentlarni mustahkamroq, yengilroq forklash qilingan alternativlar bilan almashtirish orqali ishlab chiqaruvchilar umumiy og'irlikni kamaytirish imkonini oladilar va bu esa o'lchangan performansni oshirishga aylanadi. Ushbu qo'llanmalar odatda yuqori kuchlanish va siklik yuklamalarga duchor bo'ladigan sohalarda jamlanadi.

• Dvigatel & Quvvat uzatish tizimi: Avtomashinaning asosi forklashdan katta foyda olinadi. G'ildirak vali, ulagich tayoqchalari va kamshaftlar yonish va aylanish kuchlariga chidamli bo'lishi uchun yuqori mustahkamlikdagi po'latdan forklanadi. Ushbu aylanuvchi va ilgarilama-harakat qiluvchi qismlarni yengillashtirish inertsiani kamaytiradi va dvigatel tezroq javob berish va samaraliroq ishlash imkonini beradi.
• Shassi & Oshpanka: Bu alyuminiy qovurish uchun asosiy hudud. Boshqaruv qo'llari, boshqarma qo'lqoplari va subframe kabi qismlar ko'pincha alyuminiy qotishmalaridan yasalgan. Ushbu "bo'shliqsiz og'irlikni" kamaytirish (sospanssiya tomonidan qo'llab-quvvatlanmaydigan massa) g'ildiraklarga yo'l yuzasini yanada samarali ravishda kuzatib borishga imkon beradi, bu esa yuqori harakatlanishga, tirnoq va haydash qulayligiga olib keladi.
• Uzatish tizimi va haydovchisi: Qo'zg'atuvchi, chiqindi o'g'irlari va universal birikmalar maksimal kuch va charchashga chidamli bo'lish uchun yasalgan. Ushbu komponentlarni engillashtirish aylanish massasini kamaytiradi, bu esa tezlanish va avtotransportning umumiy samaradorligini yaxshilaydi. Maxsus qalqib chiqarish jarayonlari orqali yaratilgan bo'sh o'qlar bu sohada dizayn optimallashtirishning ajoyib namunasidir.
• Tormoz Tizimlari: Qovurilgan tormoz kaliplari qattiqlik va past vaznni birlashtiradi, bu esa tormozlash javobini va issiqlikni yo'qotishni yaxshilaydi. Ularning mustahkamligi yuqori bosim ostida egilmaslikni ta'minlaydi, bu esa doimiy va ishonchli to'xtatish kuchini beradi.

Shakllantirish va Boshqa Usullar: Mustahkamlik va Og'irlik Jihatidan Solishtirish

Muhim avtomashina qismlarini ishlab chiqarish jarayonini tanlashda muhandislar ko'pincha shakllantirishni quyish va o'qish bilan solishtiradi. Har bir usulning o'ziga xos ahamiyati mavjud, lekin shakllantirish, ayniqsa, mustahkamlik va ishonchlilik jihatidan yuqori talablari bo'lgan detallar uchun aniq metallurgik afzalliklarga ega.

Soxta ishlab chiqarishning asosiy afzalligi metall tarkibidagi don (grain) strukturasi bilan bog'liq. Katta bosim ta'sirida soxta jarayoni donlarni maydalaydi va ularni detal shakliga mos ravishda oqishini ta'minlaydi. Bu uzluksiz don oqimi hosil qiladi, natijada hosil bo'lgan detallar juda yuqori cho'zilish kuchiga, plastiklikka ega bo'ladi hamda ta'sir va charchashga barqaror bo'ladi. Bunga qarama-qarshi ravishda, quyish jarayonida suyuq metall o'g'ilakka quyiladi, bu esa ixtiyoriy don strukturasiga olib kelishi va ko'rinmas porozliklar vujudga kelish ehtimolini keltiradi, natijada quyilma materiallarning mustahkamligi ancha past bo'ladi. Soxtalashga nisbatan, mexanik ishlashda esa (rezish orqali) bir jinsli metall blokdan (billettan) detallar kesib olinadi, bunda hech qanday don oqimi hosil bo'lmaydi, balki mavjud donlar kesib tashlanadi, bu esa detaldagi kuchlanish nuqtalarini keltirib chiqaradi va detallar yuk ostida ishlash paytida tezroq buzilishiga sabab bo'lishi mumkin.

Aynan shu tuzilmaviy afzallik tufayli quyilgan yoki o'qilgan qismlarga qaraganda bir xil material va o'lchamdagi forklashgan qismlar ancha mustahkam bo'ladi. Oshirilgan mustahkamlik "yengil dizayn" deb ataladigan narsaga imkon beradi, ya'ni forklashgan komponent boshqa usulda yaratilgan og'irroq qismning ishlash qobiliyatidan ham yuqori bo'lgan holda kamroq material — shu sababli, kamroq og'irlik — bilan loyihalantirilishi mumkin. Suspensiya va boshqaruv komponentlari kabi xavfsizlik jihatidan tanqidiy ahamiyatga ega dasturlar uchun forklash orqali taqdim etiladigan ishonchlilik va mustahkamlik uni afzal tanlov qiladi. Dastlabki jihozlarning narxi yuqori bo'lishi mumkin, lekin uzoq muddatli chidamlilik va massani kamaytirish ehtimoli ko'pincha yuqori samaradorlikdagi avtomobil dasturlari uchun eng samarali echim bo'lib xizmat qiladi.

Koʻpincha soʻraladigan savollar