Introduzzjoni għat-Teknoloġija tal-Ittimbrar tal-Karozzi

Il-korp abjad ta 'karozza tal-passiġġieri jinkludi l-parti t'isfel tal-ġisem, il-qafas ta' fuq tal-ġisem, bibien, barnuża tal-magna, għatu tal-kompartiment tal-bagalji, fenders, u komponenti oħra. Hija l-pedament ta 'installazzjoni għall-magna, trasmissjoni, sistema ta' trasmissjoni, sistema ta 'brejkijiet, sistema ta' sospensjoni, sistema ta 'exhaust, sistema elettrika u komponenti ta' ġewwa, u tissodisfa r-rekwiżiti ta 'sikurezza tal-membri tagħha permezz tad-disinn strutturali korrispondenti tagħha. L-iskop tal-bodi tal-vettura ħafifa huwa li tnaqqas il-piż tal-iskeletru tal-ġisem filwaqt li tiżgura r-reżistenza tal-impatt strutturali, l-ebusija, is-saħħa, u l-prestazzjoni NVH tal-ġisem tal-vettura, filwaqt li ma żżidx l-ispiża tal-manifattura tal-korp tal-vettura biex ittejjeb il-kompetittività tas-suq ta ' il-prodott kollu tal-vettura.
Materjali ħfief
Il-materjali ta 'saħħa għolja u ħfief li qed jespandu kontinwament użati fil-karrozzerija tal-karozzi jinkludu prinċipalment azzar ta' saħħa għolja u azzar ta 'qawwa ultra-għolja, ligi tal-aluminju, plastiks tal-inġinerija tal-liga tal-manjeżju u materjali konformi.
Azzar ta 'saħħa għolja
L-azzar b'saħħa għolja jintuża prinċipalment f'partijiet ewlenin bħal travi kontra l-ħabta ta 'quddiem, rinforzi tal-pilastri A, B, u C, travi ta' limitu, travi kontra l-ħabta tal-bibien, u travi tas-saqaf, u gradwalment jespandi fi proporzjon mal-pubbliku. Il-proporzjon ta 'azzar ta' saħħa għolja użat f'xi karrozzi tal-karozzi Ewropej u Amerikani qabeż is-60%, bħal Audi A3, BMW 3 Series, Cadillac ATS, Ford Mondeo, eċċ; Il-proporzjon ta 'azzar ta' saħħa għolja f'mudelli ta 'karozzi Ġappuniżi jaqbeż ukoll il-50%, bħal Infiniti Q50, Honda Civic, eċċ;
liga tal-aluminju
Liga tal-aluminju gradwalment estendiet mill-barnuża tal-magna għall-fenders, għatu tat-trunk, u bibien, u xi karozzi high-end kisbu korp sħiħ tal-liga tal-aluminju;
liga tal-manjeżju
Liga tal-manjeżju evolviet minn frejm ta 'l-isteering wheel u frejm tas-sedil għal appoġġ ta' l-istering u komponenti tad-djar tas-sistema ta 'trasmissjoni;
Materjali komposti rinfurzati bil-fibra
Materjali komposti rinfurzati bil-fibra bdew jiġu applikati għal komponenti bħal moduli ta 'quddiem, tailgates ta' wara, u manifolds tad-dħul; Materjali komposti tal-fibra tal-karbonju espandew minn karozzi sportivi u karozzi lussużi għal applikazzjonijiet ta 'vetturi elettriċi ta' livell medju u għoli. L-istruttura tal-karozzerija ta 'ċertu sedan b'erba' bibien u żewġ għata, kif muri fl-istampa.
Disinn ta 'ottimizzazzjoni strutturali
F'termini ta 'disinn ta' ottimizzazzjoni strutturali, huwa aktar importanti li jsir pjan ta 'disinn aktar raġonevoli għall-istruttura tal-ġisem fl-istadju bikri tal-iżvilupp tal-vettura. Fil-preżent, id-disinn ħafif ta 'strutturi tal-karrozzerija tal-vettura b'ħafna materjali qed jiżviluppa lejn il-bini ta' pjattaforma ta 'disinn parametrizzata (kif muri fil-figura), li tapplika ottimizzazzjoni tat-topoloġija, ottimizzazzjoni tad-daqs, ottimizzazzjoni tal-morfoloġija, ottimizzazzjoni multi-objettiva, u disinn ta' ottimizzazzjoni integrata ta 'materjal tal-istruttura prestazzjoni.
1, Applikazzjoni tal-materjal
1. L-azzar b'saħħa għolja jintuża prinċipalment fil-pannelli ta 'ġewwa u ta' barra tal-vetturi kif ukoll komponenti strutturali. Fl-istess ħin, azzar b'saħħa għolja jista 'jtejjeb b'mod effettiv is-sigurtà passiva tal-korp tal-vettura. L-applikazzjoni ta 'ebusija avvanzata f'bodi tal-karozzi tal-azzar ultra ħfief u vetturi ta' kunċett avvanzati għandha prospett promettenti fit-tnaqqis tal-piż, il-konservazzjoni tal-enerġija, it-titjib tas-sikurezza u t-tnaqqis tal-emissjonijiet. Għalkemm qed jiffaċċja sfidi bħal rebound waqt l-iffurmar, l-azzar ta 'qawwa għolja għadu l-aktar materjal kost-effettiv u attraenti meta mqabbel ma' materjali alternattivi oħra. 2. L-applikazzjoni tal-liga tal-aluminju bdiet fis-snin 90, rappreżentata mill-korp tal-qafas tal-ispazju tal-aluminju kollu ta 'Audi. Ġie propost il-kunċett Audi All Aluminum Body Framework (ASF), u tnediet Audi100 korrispondenti, l-ewwel ġenerazzjoni Audi A8, A2. Minbarra l-Audi, kumpaniji oħra nedew ukoll il-korpi kollha tal-aluminju, bħal Jaguar XJ, New Range Rover, Mercedes Benz S-Class, eċċ., Kif muri fil-figura.
Ligi ta 'l-aluminju deformati żviluppaw malajr fl-applikazzjoni ta' partijiet strutturali tal-livell tal-parti tal-ġisem, bħall-għatu tal-kompartiment tal-bagalji tal-liga tal-aluminju dejjem aktar popolari, kopertura tal-kompartiment tal-magna, bieb ta 'wara, raġġ tal-bamper, eċċ Bl-iżvilupp u l-applikazzjoni ta' materjali ġodda bħal solidifikat ligi tal-aluminju, ligi tal-aluminju tal-metallurġija tat-trab, ligi tal-aluminju superplastiku, komposti tal-matriċi tal-aluminju u aluminju tal-fowm, ligi tal-aluminju se jiġu estiżi aktar fil-futur, u kkastjar, profili Is-sitwazzjoni li tgħaqqad folja tal-metall u aluminju hija mistennija li ssir it-tieni l-akbar materjal tal-karozzi wara l-azzar fil-futur.
Audi A8 korp kollu aluminju
3. Liga tal-manjeżju
Fil-preżent, liga tal-manjeżju hija prinċipalment ikkonċentrata fil-qafas tar-rota tal-isteering fuq il-korp tal-vettura. Il-qafas tad-dashboard, il-qafas tas-sedil, u komponenti oħra għadhom ma ġewx prodotti bil-massa u applikati f'komponenti strutturali tal-ġisem abjad. Fil-preżent, ġie attentat biss ċertu mudell ta 'Chrysler, kif muri fl-istampa. Minħabba limitazzjonijiet fir-reżistenza għall-korrużjoni u l-iffurmar, il-ligi tal-manjeżju għadhom ma ġewx użati ħafna.
4. Materjali komposti
It-teknoloġija tal-materjal kompost fl-industrija tal-karozzi kienet l-ewwel applikata għall-bumpers, segwita mill-produzzjoni ta 'pjanċi tal-azzar tar-rebbiegħa ta' sezzjoni trasversali varjabbli minflok pjanċi tal-azzar, u aktar tard użata biex tipproduċi erba 'bibien u żewġ għata. L-applikazzjoni fuq skala kbira ta 'materjali komposti seħħet wara nofs -1980s. Fl-1990, Ford u Chrysler żviluppaw suċċessivament materjali komposti.
Materjali komposti għandhom ħafna vantaġġi li materjali tal-metall ma jistgħux jitqabblu ma ': densità baxxa, saħħa speċifika għolja, u modulu speċifiku għoli; Il-proprjetajiet tal-materjal għandhom id-disinjabbiltà; Id-disinn tal-istruttura tal-prodott għandu grad kbir ta 'libertà, li jagħmilha faċli biex jinkiseb disinn integrat u modulari; Reżistenza tajba għall-korrużjoni, durabilità, insulazzjoni tal-ħoss u tnaqqis tal-ħoss; Jistgħu jintużaw proċessi ta 'molding multipli, li jirriżultaw fi spejjeż baxxi tal-moffa; Wiċċ ta 'grad A, jista' jevita l-bexx u proċessi oħra; Investiment baxx u ċiklu ta 'produzzjoni qasir. Fil-preżent, hemm bżonn urġenti għall-iżvilupp ta 'karozzi ħfief. Minn perspettiva komprensiva tal-iżvilupp tal-prestazzjoni tal-ispiża, materjali komposti rinfurzati b'fibra tal-karbonju bbażati fuq ir-reżina huma l-għażla preferuta għal materjali komposti użati fil-komponenti strutturali tal-karrozzerija tal-vettura. Jista 'jiġi applikat għal għata tal-kompartimenti tal-magna, fenders, saqaf, kompartiment tal-bagalji, pannelli tal-bibien, u komponenti strutturali ħfief tax-chassis.
Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-materjal kompost tal-karozzi, intuża ħafna f'karozzi sportivi u karozzi lussużi. Meta mqabbel ma 'komponenti ta' liga tal-aluminju, materjali komposti jistgħu jnaqqsu l-piż b'madwar 50%. Bħalissa, il-fibra tal-karbonju fil-karozzi evolviet minn fibri unidirezzjonali u materjali minsuġa bidirezzjonali għal korpi prefabbrikati tal-fibra tal-karbonju vojta minn ħafna assi, li jistgħu jiksbu diversi forom u strutturi ta 'komponenti tal-karozzi, kif muri fl-applikazzjoni ta' materjali komposti f'vetturi elettriċi BMW I3.
2, Proċess ta 'manifattura
1. L-iffurmar bis-sħana għandu preċiżjoni għolja u prestazzjoni tajba tal-iffurmar, u huwa użat ħafna fil-produzzjoni ta 'bumpers tal-karozzi b'saħħa għolja, crash bars tal-bibien, tisħiħ tal-pilastri A, B, C, frejms tas-saqaf, kanali tan-nofs u komponenti oħra ta' sikurezza u strutturali . Fil-preżent, din it-teknoloġija qed tiżviluppa malajr barra mill-pajjiż, u qed tintuża minn General Motors fl-Istati Uniti, Ford, Volkswagen fil-Ġermanja, u oħrajn biex jimmanifatturaw partijiet stampati ta 'saħħa għolja. Il-parti t'isfel tal-karozzerija tal-karozza taċ-Ċina FAW Hongqi H7 qed tuża wkoll teknoloġija tal-iffurmar bis-sħana fuq skala kbira, kif muri fil-figura:
2. Iwweldjar bil-lejżer
Fl-1985, Audi adottat b'suċċess l-ewwel pjanċa wweldjata bil-lejżer fid-dinja. Fis-snin 90, kumpaniji ewlenin tal-karozzi fl-Ewropa, l-Amerika u l-Ġappun bdew jużaw it-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer fuq skala kbira. F'dawn l-aħħar snin, din it-teknoloġija ġiet użata ħafna fid-disinn u l-manifattura ta 'korpi ġodda ta' vetturi tal-azzar madwar id-dinja. Kif muri fl-istampa, il-komponenti strutturali tipiċi tal-korp tal-vettura FAW H7 fiċ-Ċina huma wweldjati bil-laser.
L-użu tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-lejżer jista 'jnaqqas in-numru ta' komponenti tal-karozzi, inaqqas il-piż tal-vettura, itejjeb l-użu tal-materja prima, itejjeb il-funzjonalità strutturali, u jżid il-flessibilità tad-disinn tal-prodott.
3. Pjanċa tal-ħxuna differenzjali
Pjanċa tal-ħxuna differenzjali hija prodotta wara l-iwweldjar bil-lejżer biex issolvi l-problemi tal-pjanċi wweldjati bil-lejżer. Il-proċess tal-produzzjoni jidher fil-figura
Pjanċi ta 'ħxuna differenzjali jistgħu jissostitwixxu pjanċi wweldjati bil-lejżer biex jiksbu ħfief aħjar. Iżda ma jissostitwixxix kompletament il-pjanċi tal-iwweldjar bil-lejżer, minħabba li l-iwweldjar bil-lejżer jista 'mhux biss iwweldja pjanċi ta' ħxuna differenti, iżda wkoll iwweldja pjanċi ta 'materjali u saħħiet differenti flimkien. Pjanċi ta 'ħxuna differenti ma jistgħux jiksbu din il-funzjoni.
3, Stima tal-ispiża
Meta mqabbel ma 'materjali ħfief oħra, l-azzar ta' saħħa għolja għandu prezzijiet aktar baxxi u ekonomija aħjar, u l-applikazzjoni mifruxa tiegħu tista 'ttejjeb is-sigurtà tal-vetturi. Azzar ta 'qawwa għolja jista' jnaqqas il-ħxuna tal-materjali, għalhekk meta mqabbel ma 'pjanċi tal-azzar ordinarji, jista' jsir akbar mingħajr ma tiżdied b'mod sinifikanti l-ispiża, li hija madwar 1.5 darbiet dik tal-pjanċi tal-azzar ordinarji.
Densità tal-liga tal-aluminju 2.68g/cm ³, Terz biss tal-pjanċa tal-azzar. Meta wieħed iqis li l-użu tal-aluminju jeħtieġ żieda fil-ħxuna u s-sezzjoni trasversali, il-piż jista 'jitnaqqas bi 30% sa 50%. Meta mqabbel mal-pjanċi tal-azzar, l-ispiża tal-pannelli tal-aluminju ġenerali se tiżdied bi 2-5 darbiet.
Materjal kompost tal-fibra tal-karbonju b'densità ta '1.5 g/cm ³, Inqas minn 1/5 ta' l-azzar. L-applikazzjoni ta 'materjali komposti tal-fibra tal-karbonju għal bibien tal-karozzi, għata tal-kompartiment tal-magna, u għata tal-kompartiment tal-bagalji tista' tnaqqas il-piż b'aktar minn 50%, u l-ispiża materjali tagħha hija aktar minn 5 darbiet ogħla minn dik tal-pjanċi tal-azzar.
4, Livell ħafif
L-industrija domestika tal-karozzi ħfief ma ffurmatx skala, il-katina industrijali mhix kompluta biżżejjed, u hemm vojt sinifikanti ma 'pajjiżi barranin. Aktar minn 60% tal-mudelli tal-karozzi mainstream internazzjonali għandhom korpi tal-azzar ta 'qawwa għolja, u l-azzar b'livelli ta' saħħa ta '780MPa u 980MPa huwa pjuttost komuni fil-komponenti tal-ġisem. Azzar ta 'saħħa għolja jista' jnaqqas il-piż tal-partijiet b'20-30% mingħajr ma jikkomprometti s-sigurtà u l-kumdità.
Xi komponenti ta 'mudelli ta' karozzi high-end f'impriżi konġunti barranin jew domestiċi jużaw materjali ħfief. Komponenti tal-plastik tal-inġinerija jistgħu jnaqqsu l-piż bi 30% sa 35% meta mqabbla ma 'komponenti tal-azzar, komponenti ta' liga tal-aluminju jistgħu wkoll inaqqsu l-piż bi 30% sa 50% meta mqabbla mal-komponenti tal-azzar, komponenti ta 'liga tal-manjeżju jistgħu jnaqqsu l-piż b'40% sa 55% meta mqabbla mal-azzar komponenti, u komponenti komposti tal-fibra tal-karbonju jistgħu jnaqqsu l-piż b'40% sa 60% meta mqabbla mal-komponenti tal-azzar.
5, Mogħdija tat-Teknoloġija Ħfief tal-Vettura
Il-mogħdija ħafifa tal-bodi tal-vetturi barranin hija murija fil-figura li ġejja:
Tpinġija fuq teknoloġiji barranin tista 'tesplora l-mogħdija ta' żvilupp ta 'teknoloġija tal-ġisem ħafif fiċ-Ċina
1. Żmien qasir
Għan: Iżżid il-proporzjon ta 'applikazzjoni ta' azzar ta 'qawwa għolja u azzar ta' qawwa ultra-għolja, tnaqqas b'mod raġonevoli l-ħxuna tal-pjanċi tal-azzar, tapplika b'mod wiesa 'teknoloġija avvanzata li jiffurmaw u teknoloġija li tgħaqqad, u tikseb l-għan ħafif mistenni.
Approċċ: Azzar ta 'qawwa għolja, azzar ta' saħħa ultra-għolja, plastiks ta 'inġinerija, u applikazzjoni xierqa ta' liga tal-aluminju tal-manjeżju u materjali komposti huma użati biex jottimizzaw id-disinn tal-parametri strutturali tal-karrozzerija tal-vettura. Il-ħxuna, il-forma tas-sezzjoni trasversali u d-daqs tal-pjanċi tal-azzar tal-Euro huma wkoll użati ħafna, inkluż l-iwweldjar bil-lejżer, proċessi ta 'iffurmar bis-sħana, u teknoloġiji avvanzati ta' konnessjoni.
2. Nofs it-terminu
Għan: Biex tikkontrolla l-karatteristiċi u t-teknoloġija tal-konnessjoni ta 'ligi tal-manjeżju tal-aluminju u materjali komposti, kif ukoll il-metodu ta' disinn ta 'ottimizzazzjoni kollaborattiva b'ħafna oġġetti ħfief integrat tal-prestazzjoni tal-materjal tal-istruttura, u biex tissodisfa d-distakk bejn il-livelli tekniċi meħtieġa u barranin.
Mogħdija: Tespandi l-proporzjon tal-applikazzjoni u l-kwantità ta 'liga tal-aluminju tal-manjeżju u materjali komposti fil-karrozzerija tal-karozzi, ottimizza d-disinn ta' liga tal-aluminju tal-manjeżju u strutturi ta 'komponenti ta' materjal kompost rinfurzat bil-fibra bbażati fuq proprjetajiet materjali, u tisfrutta bis-sħiħ il-vantaġġi tal-prestazzjoni tal-materjali nfushom.
3. fit-tul
Għan: Ikkontrolla gradwalment il-karatteristiċi ta 'materjali komposti tal-fibra tal-karbonju, metodi ta' disinn ta 'komponenti, proċessi ta' manifattura effiċjenti, metodi ta 'kontroll tal-prestazzjoni, u teknoloġiji ta' konnessjoni, u gradwalment tlaħħaq mal-livell ta 'teknoloġija ħafifa tal-karozzi fil-pajjiżi żviluppati fl-industrija tal-karozzi.
Approċċ: Profiċjenti fid-disinn, manifattura, u teknoloġija ta 'konnessjoni ta' korpi ta 'vetturi ibridi tal-aluminju tal-azzar, gradwalment nikkontrollaw id-disinn strutturali tal-komponenti tal-materjal kompost tal-fibra tal-karbonju. Manifattura effiċjenti, kontroll tal-prestazzjoni, u teknoloġija ta 'konnessjoni se jespandu l-proporzjon ta' applikazzjoni ta 'materjali komposti tal-fibra tal-karbonju fil-karozzi.