Автомашины үйлдвэрлэлд аль зэсийн хаягийн зузаан тохиромжтой вэ?

Автомашинд зэсийн хаягийн зузаан: Гол хэмжилтийн стандартууд

Автомашин барихад хэрэглэх цайрын хавтсыг үйлдвэрлэхдээ машин баригчид ихэвчлэн стандарт хэмжилтийн аргачлалд итгэдэг. Энд хоёр чухал тулгуур болох Америкийн материал шалгах нийгэмлэгийн ASTM B209 болон олон улсын ISO 7599 стандартууд ашиглагддаг. Эдгээр зааварчилгаанууд нь ихэнх автомашины хэрэглээнд ихэвчлэн дунджаар ±0.03 мм-ийн зөрүүтэйгоор зөвшөөрөгдөх зузааны хязгаарыг тогтоодог. Энэ яагаад чухал юм бэ гэвэл эдгээр техникийн шаардлагад нийцсэнээр биеийн самбаруудыг шахагч, боолдуур зэрэг тоног төхөөрөмжийн хатуу нөхцөлд тэсвэртэй байлгаж, эцсийн бүтээгдэхүүнд шаардлагагүй нэмэлт жин нэмдэггүй байдлаар хадгална. Жишээлбэл, урд капотыг авч үзье. Олон авто үйлдвэрлэгчид ингэснээр муруйлгасан газарт лугаа хамгаалах чадвар сайтай, мөн үйлдвэрлэлийн явцад нарийн муруйлгахад хангалттай хатуу байх 1.2 мм зузаан цайрын хавтсыг эдгээр стандартад нийцүүлэн зааж өгдөг.

Хавтсын металлын калибр болон зузаан: Системүүдийн хооронд хөрвүүлэх

The калибрын систем хойд Америкт үүнийг хэвийн ашигладаг боловч шугаман бус хэмжээс нь ихэвчлэн эргэлзэмтгий болгодог. Тооны утга багасах тусад нь материал зузаан байдаг бөгөөд автомашины хувьд ерөнхийдөө 12-р хэмжээст (2.5 мм) ба 18-р хэмжээст (1.0 мм)-ийн хооронд байдаг. Автомашинд хэрэглэгддэг нийтлэг зузааны хэмжээг доорх хүснэгтээс харна уу:

Европын үйлдвэрлэгчид глобал хангамжийн хэлхээнд гарах хэмжээсийн алдааг арилгахын тулд шууд метрик хэмжээг илүү их ашиглаж байна.

Автомашины цагаан тугалган хавтангийн ерөнхий зузааны хязгаар (0.6–2.5 мм)

Одоогийн үед машинуудыг мөнгөн цагаан хаягийн 0.6 мм зузаан хэмжээтэй дулааны хаалт, мөн огтлолд нь мөргөлдөөнд тасралт шингээх хэсгүүдэд 2.5 мм хүртэл зузаан ашиглан барьж байна. Өнгөрсөн жил гарган авсан судалгаагаар машин хөнгөвчлөх талаарх судалгаанд зааснаар өнөөдрийн ихэнх биеийн самбарууд нь 1.0-1.5 мм зузаан мөнгөн цагаанаар хийгддэг. Энэ нь төстэй ган материалтай харьцуулахад машинийн жинг 18%-24% хүртэл бууруулахад тусалсан. 2.0-2.5 мм зузаан материалыг илүү зузаан хэсэгт электромобилийн батерейн хайрцагт хэрэглэдэг. Ийм хувийн жинтэй материал нь баттерейг гэмтлээс хамгаалах болон шахагдсан огторгуйд баттерейн сайн ажиллагааг хангаж өгдөг.

Зузаан нь ажиллагаанд нөлөөлөх нь: Хүч, жин, аюулгүй байдал

Мөнгөн цагаан хайлшийн материаллын хүч чадал, хэлбэржүүлэх чадвар: Ажиллагааны шаардлагыг тэнцвэржүүлэх

Машин үйлдвэрлэхэд инженерүүд хэр зэргийн зузаан цайрны хаягт байх ёстой талаар маш их анхаардаг. Тэд деталиудыг хангалттай хүчтэй болгох, гэхдээ илүүдэл жин нэмж түлшний үр дүнтэй ашиглалтыг бууруулахгүй байх зөв тэнцвэрийг олохыг хүсдэг. Цайрны хувьд хаягт зузаан байх тусам тогтвортой муруйдаж чадах стресс их байдаг ч, иймд түүнийг нарийн нийлмэл хэлбэрт оруулах нь хэцүү болдог. Одоо ихэнх үйлдвэрт ашигладаг AA6111 хайлшийг жишээ болгон авч үзье. Энэ нь ойролцоогоор 150-200 МПа-ийн хүчийг өгдөг бөгөөд ихэнх автомашины биеийн хэсгүүдэд сайн тохирдог. Энэ материалд сайн тал нь харьцангуй хүчтэй ч гэсэн штамплах үед сайн муруйддаг явдал юм. Үйлдвэрлэгчид үйлдвэрлэлийн зардлыг хэт их нэмэхгүйгээр илүү сайн машин үйлдвэрлэх боломжийг олгодог ийм төрлийн тэнцвэрийг олж чаддаг материалыг хайж олоход дуртай.

Зузааны нөлөө: Хатуулаг, жин, мөргөлдөөнд тэсвэрт чанар

0.5 мм-ийн зузаан нэмэгдэл нь самбарын хатуулагийг 30–50%-иар сайжруулж, машинны жинд 1.2–1.8 кг/м² нэмдэг. Мөргөлдөөний загварчлал нь 35 миль/цагийн хурдтай мөргөлдөөнд 1.2 мм алчууд 0.8 мм-тэй адилтгалтаас 15% илүү энерги шингээн авдагийг харуулсан. Үйлдвэрлэгчид аюулгүй байдлыг болон үр ашгийг оновчтой болгохын тулд 1.5 мм-ийн мөргөлдөөний балка, 0.9 мм-ийн гадаад самбар зэрэг зузааныг хослуулан ашигладаг.

Нийлмэл биеийн самбарын загварчлал дахь алчуудын хэлбэржүүлэх чадвар

Хугарсан фендерийн тусгал зэрэг орчин үеийн автомашиндын загварчлал нь 20–30% хүртэл суналт хийх чадвартай алчуудыг шаарддаг. Харьцангуй нимгэн хэмжээс (0.6–1.0 мм) нь нарийн онцлог шинж чанаруудыг гүн олон удаа татах боломжийг олгодог бол зузаан хавтангууд (1.2–1.5 мм) дээврийн талбайн хэмжээсийн тогтвортой байдлыг хадгалдаг. Дэвшилтэт халуун боловсруулах аргаар 6000-р цуврал хайлшийг трещиний үүсэхгүйгээр 8–12 мм гүнтэй татах боломжийг олгодог.

Алчуудын хүч харьцуулахад ган: Самбарын зузааны солилцоо

Сталийн төстэй бүтцийн хүчийг олгохын тулд хөнгөн цагаан панелүүд нь зузааны хувьд ойролцоогоор 1.5-2 дахин илүү байх шаардлагатай. Жишээ нь, 1.2 мм зузаан хөнгөн цагаан хаалганы доторх хавтан нь 0.7 мм зузаан сталийн хавтанг солиход ойролцоогоор 40% жин хөнгөрүүлдэг. 2024 оны автомашинд зориулсан материал судлалын судалгаа нь илүү зузаан хөнгөн цагаан хэсгүүдийг ашигладаг ч гэсэн машины жин нь бүхэлдээ сталь ашигласнаас 25-30% хүндрэхгүй байдагийг харуулж байна. Энэ нь цахилгаан хөдөлгүүрт маш их ач холбогдолтой учир нь илүү хөнгөн машин нэг удаагийн цэнэглэлтээр илүү их зам туулдаг бөгөөд нийлүүлэлтийн стандартад илүү амархан нийцдэг. Ирээдүйд зориулан загварчлахдаа үйлдвэрлэгчид материал болон орчны хоорондын эдгээр харьцааг илүү ихээр татамжтай гэж үзэж байна.

Автомашины үйлдвэрлэлд хэрэглэгддэг ердийн хөнгөн цагаан хайлш: 5xxx, 6xxx, ба 7xxx серийн

Автомашины хэрэглээнд зориулсан хөнгөн цагааны ангилал: 5xxx, 6xxx, ба 7xxx серийн танилцуулга

Автомашины үйлдвэрлэгчид хавтангийн хэрэглээнд гурван төрлийн ангилалын хөнгөн цагаан ашигладаг: 5xxx (магни-багацуу), 6xxx (магни-кремнез), ба 7xxx (цинк-магни). Эдгээр нь жингийн харьцаагаар хүч чадал өөр өөр давуу талуудтай бөгөөд 6xxx сплав нь оновчтой шинж чанараараа сүүлийн үеийн автомашины хөнгөн цагааны 68% хувийг эзлэж байна.

5000 серийн сплав: Халаалтанд дасахгүй бүтцийн хэсгүүдэд хэрэглэх

5000 серийн сплав нь коррозийн тэсвэрт чанартай байдгаараа онцлогтой бөгөөд машины доод хэсгийн хамгаалалт, бүтцийн бат бэхэшлэгт тохиромжтой. Энэ сплав нь 2.2–5.5% магнийг агуулсан бөгөөд халаалтанд дасахгүй, хүнд орчинд хүч чадлыг хадгалж, нарийн дүрсүүдийг хялбархан хэлбэржүүлэх боломжийг олгодог.

6000 серийн сплав: Халаалтанд дасах биеийн самбарууд дахь домины

6xxx сплавууд, жишээ нь 6061, 6016 нь автомашины гадна талын самбараас 75%-ийг эзлэдэг. Халаагаад боловсруулж болох чанар нь T4 байдлаар хэрэглэсэн нимгэн хавтсыг хэлбэр болгох, будах үед 180–240 МПа-ийн уян хатан байдлын хүчийг олгох боломжийг бий болгодог бөгөөд зовхи, хаалганы шиг хэсгүүдэд тохиромжтой юм. Эдгээр нь ингирсэнд тэсвэртэй байх, хөнгөн байх хоёр шаардлагыг хангана.

Автомашинд 6061 цагаан тугалмайн хавтсыг ашиглах: давуу тал ба хязгаарлалт

6061 цагаан тугалмайн хавтас нь цугласан хэсгийн сайн чанартай, стальтай адил хэмжээний жингээс 30% хөнгөн байдаг ч боловсруулах боломж муу учраас хавтгай самбаруудад хязгаарлагдаж ашигладаг. Сүүлийн үед tailor-rolled загварын технологид гарсан дэвшил нь A-баганууд, дээврийн салбарт түүнийг ашиглах боломжийг өргөтгөсөн.

Өндөр хүчтэй байхын тулд автомашины самбарт 7xxx цуврал цагаан тугалмыг шинээр ашиглаж байна

7xxx сплав, жишээ нь 7075 нь дэвшилтэт стальтай (550 МПа-ийн суналтын хүч) адил хүчийг 40% жин хөнгөрүүлсэн хэлбэрээр өгдөг. Хүйтэн боловсруулахад хэцүү ч гэсэн шинэ халуун боловсруулах арга техник нь мөргөлдөөнд тэсвэртэй байх шаардлагатай бамперийн систем, цахилгаан хөдөлгүүртэй машиний баттерейн хайрцагт түүнийг ашиглах боломжийг олгодог.

Хайлшийн цувралуудын хоорондох исгэлтийн эсэргүүцэл, нягтлалтын ялгаа

5xxx серийн хайлш далайн усанд исэхэд илүү тэсвэртэй (жилд 0.02 мм-ийн алдагдалтай тул 7xxx серийн 0.08 мм/жилтэй харьцуулахад), харин 6xxx серийн хайлш нягтласан холболтын хувьд хамгийн сайн үзүүлэлттэй (суурь металллагийн хүчний 92%). Цайрын агууламж ихтэй 7xxx серийн хайлшууд нягтласан холболтонд стрессын улмаас исэхээс сэргийлэхийн тулд тусгай дүүргэгч металл шаарддаг.

Автомашинд зориулсан аллюминий нимгэн хальсны зөвлөгдөх зузаан

Машины биеийн самбарт хэрэглэгддэг ердийн аллюминий нимгэн хальсны зузаан (1.0–1.5 мм)

Гаднах биеийн хэсгүүдийг үйлдвэрлэхдээ ихэнх автомашины үйлдвэрлэгчид хүч чадал болон машинг хөнгөн жинтэй байлгахын хооронд зохистой тэнцвэрийг бий болгох тул 1.0-1.5 мм зузаан цайрын хавтанг ашигладаг. Энэ зузааны түвшинд металл нь орчин үеийн автомашинуудад шаардлагатай нарийн олон төрлийн загваруудад хэлбэржих боломжтой байдаг боловч мөн илүү сайн гэмтэлд тэсвэртэй байдаг. Энэ нь маш чухал учир нь өнгөрсөн жилийн J.D. Power-ийн судалгаагаар худалдан авагчдын бараг гурван хоёр нь хаалганы самбарын тэсвэрт чанарыг чанарын шалгуурын дээд талд тавьдаг байна. Олон улсын цайрын хорооны тоо мэдээллээс харвал эдгээр цайрын самбаруудыг ашигласнаар машины жин нь гангийн оронд хэрэглэснээс 12-18 хувийн хөнгөн байдаг бөгөөд өнөөгийн зах зээлд аюулгүй байдал хичнээн чухал байгааг санаарай.

Багажны хайрцаг, дээвэр, хаалганы самбар: Хэлбэржүүлэх чадвар болон хатуулаг байдлаас хамааран зузааныг сонгох

Үйлдвэрлэгчид нэг хавтан дотор зузааныг түвшин тус бүрт тохируулан ашигладаг — Tesla-ийн Cybertruck-ийн хаалгануудын шарнир хэсэгт 1.8 мм, цонхны шугам руу шилжих тусам 1.0 мм хүртэл багасгасан цайр ашигласан байдаг. Энэ арга нь жин тараах зохистой байдлыг хангаж, Федералын замын хөдөлгөөний аюулгүй байдлын стандарт 214-ийн хажуугийн мөргөлдөөний шаардлагыг хангана.

Бүтцийн бат бэхэс: Мөргөлдөөний бүсэд илүү зузаан (1.8–2.5 мм) материал ашиглах

Мөргөлдөөний үед энерги удирдах үүрэгтэй бамперийн хүчирхэгжүүлэлт, дэмжих баганууд зэрэг аюулгүй байдлын чухал хэсгүүд нь 1.8-2.5 мм зузаан цайрын навчны хэрэгцээтэй байдаг. Жишээлбэл, Porsche Taycan нь цахилгаан хурдны хамгаалалтын бүтэцдээ 2.3 мм зузаан 6xxx цувралын цайрыг ашигладаг. SAE-ийн судалгаа (2022-01-0345) - ээр үзүүлсэнээр ийм бүтэц нь энгийн гангуудтай харьцуулахад ойролцоогоор 40 хувиар илүү энерги шингээдэг. Зузаан цайрын навч нь автотой мөргөлдөх үед материал хэвийн 200 МПа-аас дээш хариуцлагатай байх ёстойг хангаж, хүчтэй байдлыг хадгалдаг. Түүнчлэн, цайр нь жин хөнгөн байх боломжийг олгох бөгөөд ган ашигласнаас 28-35 хувиар хөнгөн байдаг.