Avtomobilni presslash uchun po‘lat navlarini tanlash: Muhandislik me'yoriy ko'rsatkichlari

Qisqacha

Avtomobillarni so'g'ashtirish uchun optimal po'lat navlarini tanlash shakllanish (cho'ziluvchanlik), mexanik mustahkamlik (quyilish/cho'zilish) va ishlab chiqarish xarajatlari o'rtasidagi aniq muvozanatni talab qiladi. Yuzaki parda panellarida yuqori sirt sifatiga ega bo'lgani uchun past karbonli po'latlar, masalan SAE 1008 hali ham standart bo'lib qolmoqda, zamonaviy xavfsizlik talablari tushuncha butunlay o'zgardi va konstruktiv mustahkamlik uchun Yuqori Mustahkamlikli Aralashmasiz Po'lat (HSLA) va Yettuk YUqori Mustahkamlikli Po'lat (AHSS) tomon siljishga olib keldi. Materialni muvaffaqiyatli tanlash metallning yorilmasdan cho'zilish qobiliyati bilan avtohalokat energiyasini so'rishi orasidagi o'zaro aloqani tushunishga bog'liq.

Asosiy tanlash omillari: Muhandislik me'yorlari

Bir darajani belgilashdan oldin muhandislar materialning mexanik xususiyatlarini qismning geometriyasi va funksiyasiga nisbatan baholashi kerak. Avtomobilni bosishdagi asosiy muvozanat umumjahon e'tirof etilgan: kuch oshgani sayin, shakllanish xususiyati odatda kamayadi. Ushbu teskari munosabat chuqur tortish uchun tanlangan materiallar uzunlikka ustuvorlik berishi kerakligini, xavfsizlik uchun muhim bo'lgan komponentlar esa zichlik kuchini ustuvorlik berishlarini talab qiladi.

Bosilgan materiallar uchun asosiy ish ko'rsatkichlari quyidagilardan iborat:

• Chiziq kuchi va tortilish kuchi: Chiqish kuchi elastik deformatsiyaning chegarasini belgilaydi, chiziq kuchi esa sindirish nuqtasini belgilaydi. Qurilma qismlari uchun yuk ostida doimiy deformatsiyani oldini olish uchun yuqori hosil nuqtasi juda muhimdir.
• Uzoqlik (n-qimmat): Ishli qattiqlash eksponenti (n-qimmat) po'latning tortilishni qanchalik yaxshi taqsimlashini ko'rsatadi. Yuqori n-qimmatlar mahalliylashtirilgan noziklanish yoki yirtilishsiz murakkabroq shakllarni yaratishga imkon beradi.
• Anisotropik (r-qimmat): Bu materialning noziklanishga chidamliligini o'lchaydi. Yuqori r qiymati chuqurlikdagi suv olish uchun zarur, masalan, neft idishlari yoki gaz tanklari uchun.

Narx samaradorligi ham muhim rol o'ynaydi. Ilg'or sifatli presslar og'irlikni kamaytirsa-da, ular ko'pincha ko'proq eskirish bilan kurashish uchun yuqori tonnatli presslar va qimmatbaho asboblar qoplamasini talab qiladi. koʻrsatilishicha Qimmatbaho qurilmalar , bu parametrlarni tushunish, masalan, bo'linish yoki haddan tashqari ko'tarilish kabi qimmatbaho ishlab chiqarish xatolaridan qochishning birinchi qadami hisoblanadi.

Standart uglerodli po'lat darajalari (ishchi otlar)

Uglerodli po'latlar avtomobil ishlab chiqarishining umurtqa qismidir va avtomobillarning umumiy og'irligidan sezilarli foizni tashkil etadi. Ushbu darajalar ularning og'irligi va bukillig'iga bevosita ta'sir ko'rsatadigan uglerod miqdoriga qarab tasniflanadi.

O'simliklarning yuqori issiqlik darajasi

O'rtacha karbonli po'latlar, odatda yumshoq po'latlar deb ataladi, odatda 0,25% dan kam uglerodni o'z ichiga oladi. Oʻrtacha darajalar SAE 1008 va SAE 1010 ko'rinadigan "A sinfi" sirt qismlari, masalan, paradorlar, kapotlar va eshik panellari uchun sanoat standarti hisoblanadi. Ularning yuqori bukikligi ularni yorilib ketmasdan murakkab, keng egri chiziqlarga o'rnatishga imkon beradi. Bundan tashqari, ularni osonlikcha payvandlash va bo'yash mumkin, bu ularni Body-in-White (BIW) yig'ilishi uchun ideal qiladi.

O'rta va yuqori uglerodli po'lat (SAE 1045, 1095)

Uglerod miqdori oshgani sayin po'lat qattiqroq va mustahkamroq bo'ladi, ammo sezilarli darajada shakllanishi qiyinroq bo'ladi. Oʻrtacha uglerodli SAE 1045 yuqori eskirish chidamliligini talab qiladigan qismlar, masalan, g'ildiraklar yoki tutqichlar uchun ishlatiladi. Yuqori uglerodli po'latlar, masalan SAE 1095 , qattiqligi va shaklini saqlab qolish talab qiladigan, masalan, ko'priklar yoki kliplar kabi dasturlarda eng yaxshi ishlaydi. Talan Products qayd etishicha, bu darajalar yuqori chidamlilikni taklif qilsa-da, ular shtamplash jarayonida qiyinchilik tug'diradi, ko'pincha ko'p shakllanish bosqichlari yoki issiqlik bilan ishlashni talab qiladi.

Yuqori chidamli va ilg'or po'latlar (HSLA va AHSS)

Yoqilg'i tejamkorligi bo'yicha talablar va to'qnashuv xavfsizligi bo'yicha qoidalarni kuchaytirish uchun avtomobil muhandislari yuqori mustahkamlikdagi past qotishma (HSLA) va yuqori mustahkamlikdagi po'latlarga (AHSS) tobora ko'proq murojaat qilishmoqda. Ushbu materiallar ishlab chiqaruvchilarga qurilmalarning yaxlitligiga putur etkazmasdan og'irlikni kamaytirish uchun nozikroq o'lchovlardan (downgauging) foydalanishga imkon beradi.

HSLA po'latlari vanadiy yoki niobiy kabi elementlar bilan mikroqo'shimchalar orqali ularning mustahkamligini oshirish. Ular shassis qismlari, osilish qo'llari va mustahkamlamalar uchun keng qo'llaniladi. AHSS , shu jumladan ikki bosqichli (DP) va transformatsiya tufayli hosil bo'ladigan plastistiklik (TRIP) po'latlari, tez-tez 800 MPa dan oshadigan torish kuchlari bilan yanada kuchli kuch-og'irlik nisbatiga ega.

Ushbu materiallarni qayta ishlash uchun maxsus qobiliyatlar talab etiladi. Yuqori chidamlilik katta "qaytish"ga olib keladi, bu metallning bosmalashdan keyin asl shakliga qaytish moyilligi. Buni hal qilish uchun ilg'or matrit dizayni va og'ir ishlashli press liniyalari kerak. Qo'riqlash qo'llari yoki subframe kabi murakkab tarkibiy qismlar uchun yuqori hajmli talablarni bajarishga qodir ishlab chiqaruvchi bilan hamkorlik qilish juda muhimdir. kabi kompaniyalar Shaoyi Metal Texnologiya iATF 16949 sertifikatiga ega bo'lgan 600 tonnagacha bo'lgan aniqlik va bosish imkoniyatlaridan foydalanib, ushbu muhim xavfsizlik komponentlarini samarali etkazib berish.

Korroziyaga chidamli va zanglamaydigan variantlar

Qattiq muhitga, masalan, chiqindi tizimlariga yoki tashqi bezaklarga duch keladigan komponentlar uchun korroziyaga chidamlilik hal qiluvchi omilga aylanadi. Galvanizatsiya (zink qoplamasi) uglerodli po'latdan yasalgan karosyer panellari uchun himoya bo'lsa-da, maxsus qo'llanmalar zanglamaydigan po'latning o'ziga xos xususiyatlarini talab qiladi.

Ferritli zanglamaydigan po'lat (400 seriyasi): 409 марка автомобillar egzoz sistemalari uchun eng optimal tanlodir. Bu 300 seriyasiga nisbatan korroziyaga to withstand qabiliyeti bilan birga, nisbatan nizbuq ba'olohiqlanma temperaturada oksidlani. Magnitli va moyin formaga ega.

Austenitli Nerjiman Stal (300 Seriya): 304 марka korroziyaga ustun to withstand qabiliyeti va magnit olmay, estetikli səthinə malik. Shu payt Larson Tool and Stamping bu marka dekorativ tajriba, tochkalar qapshiqi va rust olmayan hissalar uchun terjih etiladi. Biraq, bu bahada qymmat va stamping prosesini усложняет qiladi, chunki ish qatlami paydo oladi.

Qayd etiluvchi qism: Qaysi marka qaysi hissa uchun?

Doğru materialni tanlash avtomobil arxitekturasindagi hissanin orni va maqsadiga oslonadi. Bu qarar matrisi tanlov prosesini optimallashtiradi:

• Körinuvchi tashqi (Skin Panelar): Səthin keyfiyati va formaga to withstand qabiliyeti öncelikli. Foydalanish: Nizbuq Karbon / IF Stal / Bake Hardenable Stal.
• Xavfsizlik kafesi (ustunlar, tom qirralari): Asosiy e'tibor energiya yutish va to'qnashuvdan himoya qilishga qaratilgan. Foydalanish: Ikki fazali (DP) yoki Boron po'lati (qizdirilgan preslangan).
• Shassi & Oshpanka: Asosiy e'tibor chidamlilikka va foydalanish muddatiga qaratilgan. Foydalanish: HSLA 350/420.
• Chiqindilar va issiqlik ekranlari: Asosiy e'tibor issiqlikka va korroziyaga chidamlilikka qaratilgan. Foydalanish: Poxolotli 409 yoki Alyuminiylanagan po'lat.

Material xususiyatlarini qo'llaniladigan joyning aniq kuchlanish va atrof-muhit sharoitiga moslashtirish orqali muhandislar ishlatish muddati va ishlash samaradorligini ta'minlash hamda ishlab chiqarish xarajatlarini nazorat qilish imkoniyatiga ega bo'ladi.

Po'lat tanlash strategiyalarining xulosi

Oddiy yumshoq po'latlardan murakkab ko'p fazali qotishmalarga o'tish zamonaviy avtomashina muhandisligining rivojlanishini anglatadi. Muvaffaqiyatli tikilgan loyihalar faqat jadvaldan darajani tanlashga emas, balki tayanchning butun hayotiy siklini — press-samaradan halokat sinovi laboratoriyasigacha — tahlil qilishga bog'liq. Elektr transport vositalarining yengil vaznga bo'lgan ehtiyojlarini yoki tijorat yuk mashinalarining chidamli ishlashini optimallashtirishda to'g'ri tanlangan po'lat darajasi avtomashinalarning xavfsizligi va samaradorligining asosi hisoblanadi.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

1. Tikishda HSLA va yumshoq po'lat orasidagi farq nima?

HSLA (Yuqori mustahkamlikli past miqdordagi qotishma) po'lat qotishma komponentlarini qo'shish tufayli yumshoq po'latga qaraganda ancha mustahkam bo'lib, ingichka, yengilroq qismlarni olish imkonini beradi. Biroq, HSLA shakllantirish uchun kamroq mos keladi va kattaroq qaytish kuchiga ega bo'lib, chuqur tortilgan korpus panellarida ishlatiladigan yumshoq, plastik yumshoq po'latga nisbatan aniqroq matritsa kompensatsiyasi talab qilinadi.

2. Nima uchun SAE 1008 avtomobil korpus panellari uchun afzal ko'riladi?

SAE 1008 magnitli stalinga qaraganda formalanma va səth finish keyfiyati yaxshi. Karbonning tөrba mizoji kompleks, gladkiy shakllarғa tяrtib, bolshaklanmaslikka imkany beradi, avtomobilning tashqi təsirini kөrinishi uchun boya səthi konsistentlikni taminlaydi.

3. Neyjriy stalingni avtomobil qurilish hissalarida istodala bolma?

Neyjriy staling kuchli va korroziyaga qarshi, lakin AHSS yoki HSLA qaraganda qurilish bezopaslik kafasinda keng istodala bolma, umumiyen dorang. U umumiyen istodala boladi (yogin isiga qarshi) va dekorativ trim (korroziyaga qarshi) uchun, baziyo xususiy yuqori performansi qurilishlarda istodala boladi.