چگونه می توان ایمنی تصادف را تا 45 درصد با قطعات ورق فلزی افزایش داد؟

پاسخ مستقیم است: ادغام اجزای ورق فلزی خودرو با استحکام بالا و مهر دقیق در مناطق ساختاری کلیدی می تواند عملکرد ایمنی تصادف را تا 45٪ بهبود بخشد. . این امر از طریق درجه بندی مواد بهینه، مناطق مچاله مهندسی شده، ساختارهای کابین تقویت شده، و تکنیک های شکل دهی پیشرفته به دست می آید - همه از طریق قطعات فلزی سفارشی بدنه خودرو که به طور خاص برای مدیریت انرژی تصادف طراحی شده اند، انجام می شود.

برای مهندسان، متخصصان تدارکات، و طراحان خودرو، درک چگونگی قطعات ورق فلزی ماشین کمک به حفاظت از سرنشین اختیاری نیست - این یک نیاز اصلی طراحی است. در زیر یک تفکیک جامع و مبتنی بر داده از نحوه دستیابی به این بهبود 45 درصدی در عمل آورده شده است.

چرا ورق فلز ستون فقرات ایمنی تصادف خودرو است؟

وسایل نقلیه مدرن به شدت به آن متکی هستند قطعات ورق فلزی خودرو برای جذب، تغییر جهت و اتلاف انرژی تصادف قبل از رسیدن به سرنشینان. برخلاف مواد کامپوزیت، ورق فلز ترکیبی منحصر به فرد از تغییر شکل کنترل شده، استحکام کششی بالا و قابلیت ساخت در مقیاس را ارائه می دهد.

طبق داده‌های تست ساختاری NHTSA، خودروهایی با ساختار بدنه ورق فلزی بهینه‌سازی شده، کاهش متوسطی در تغییر شکل اوج کابین نشان می‌دهند. 38-45٪ در آزمایش‌های برخورد از جلو با سرعت 40 مایل در ساعت در مقایسه با خودروهایی که از پیکربندی استاندارد فولاد ملایم استفاده می‌کنند. دستاوردهای ساختاری از سه ستون ناشی می شود:

• انتخاب درجه مواد (فولاد پیشرفته با استحکام بالا در مقابل فولاد نرم معمولی)
• هندسه دقیق و تلورانس های شکل دهی
• استقرار استراتژیک پانل های تقویت کننده و ریل های تصادف

انتخاب مواد: اولین گام برای افزایش ایمنی 45٪

همه فولادها در یک سناریوی تصادف عملکرد یکسانی ندارند. عیار فولاد مورد استفاده در قطعات خودرو مهر دقیق به طور مستقیم نحوه رفتار قطعه تحت بار ضربه ای را تعیین می کند - آیا به طور قابل پیش بینی کمانش می شود، انرژی را به تدریج جذب می کند یا به طور فاجعه بار می شکند.

انتقال مناطق ساختاری از فولاد نرم به AHSS یا UHSS - به ویژه ستون های A/B و پانل های راکر - تنها تاثیرگذارترین تغییری است که باعث ایجاد معیار بهبود 45 درصدی در تجزیه و تحلیل تست تصادف صنعت ذکر شده است.

مناطق مچاله مهندسی شده: هندسه دقیق جان انسان ها را نجات می دهد

یک ناحیه مچاله فقط به اندازه هندسه موثر است قطعات ورق فلزی ماشین که آن را تشکیل می دهند. یک پانل تخت به طور آشفته سگک می شود. یک قطعه با شکل دقیق با الگوهای مهره های مهندسی شده و انتقال ضخامت کنترل شده به شیوه ای قابل پیش بینی و پیش رونده فرو می ریزد - انرژی جنبشی را به جای انتقال به کابین به کار تغییر شکل تبدیل می کند.

ویژگی های کلیدی طراحی که عملکرد ناحیه مچاله را افزایش می دهد:

• آغازگر مهره - خطوط برجسته کم عمق که باعث ایجاد الگوهای تاخوردگی ثابت در یک بار از پیش تعیین شده می شود
• ضخامت دیواره مخروطی - ضخیم تر در گره های ساختاری، نازک تر در مناطق قربانی، امکان فروپاشی پیش رونده
• قوطی های خرد کن با بخش بسته - انتهای ریل جعبه ای که 60 تا 70 درصد انرژی ضربه ای با سرعت کم را قبل از درگیر شدن قاب اصلی جذب می کند.
• پروفیل های بخش کلاهی - استاندارد در اعضای طولی جلو؛ مدول بخش را بدون اضافه کردن وزن افزایش دهید

در یک مطالعه معتبر FEA (تجزیه و تحلیل عناصر محدود) روی یک پلت فرم سدان سایز متوسط، جایگزینی ریل های جلوی استاندارد با ریل های AHSS با شکل گیری دقیق با آغازگرهای مهره ای، نیروی کاهش سرعت اوج را بر روی آدمک سرنشین کاهش داد. 41% در تست مانع 35 مایل در ساعت.

تقویت کابین: حفاظت از فضای بقا

در حالی که مناطق مچاله جذب انرژی را مدیریت می کنند، ساختار کابین باید سفت و سخت باقی بماند. قطعات ورق فلزی بدنه خودرو سفارشی مورد استفاده در ستون B، مونتاژ راکر و ریل سقف، یکپارچگی فضای بقای سرنشین را در شرایط برخورد جانبی، واژگونی و تست قطب مشخص می کند.

یک ستون B به درستی تقویت شده با استفاده از UHSS داغ می تواند مقاومت کند بیش از 80 کیلو نیوتن بار جانبی قبل از تسلیم - در مقایسه با تنها 45 کیلونیوتن برای یک معادل فولاد نرم معمولی. این به طور مستقیم به کاهش نفوذ درب در آزمایش‌های سد جانبی IIHS، یکی از مهم‌ترین معیارهای ارزیابی ایمنی در سطح جهانی، ترجمه می‌شود.

مناطق تقویت بحرانی در طراحی بدنه ورق فلزی سفارشی:

• مجموعه های داخلی/خارجی ستون B - مقاومت اولیه در برابر نفوذ ضربه جانبی
• تقویت پانل راکر - حفاظت از منطقه آستانه در هنگام برخورد با قطب جانبی؛ غالباً قطعات خیاطی جوش داده شده
• حلقه های له کننده سقف و ریل های نرده ای - حفظ فضای سر در سناریوهای rollover
• فایروال و پنل داشبورد - در تصادفات از جلو، جابجایی پیشرانه به سمت عقب را محدود کنید

مهر زنی دقیق: چگونه تحمل ها به طور مستقیم بر ایمنی تأثیر می گذارد

قطعات خودرو مهر دقیق به سادگی شکل فلزی ندارند - آنها با تحمل ابعادی طراحی شده اند که بر کیفیت جوش، مسیرهای بار ساختاری و سختی اتصال تأثیر می گذارد. انحراف ابعادی زوج ± 0.5 میلی متر در یک فلنج ریل تصادفی می تواند استحکام جوش را 15 تا 20 درصد کاهش دهد و مسیر انتقال انرژی در هنگام ضربه را به خطر بیندازد.

کنترل‌های فرآیند کلیدی که دقت درجه ایمنی را تضمین می‌کنند عبارتند از:

• مهر زنی پیشرونده با پرس‌های کنترل‌شده سروو برای شکل‌دهی مداوم در طول دوره‌های با حجم بالا
• بازرسی CMM (ماشین اندازه گیری مختصات). با دقت 0.1 ± میلی متر برای قطعات ساختاری حیاتی
• جبران خسارت بهار طراحی قالب برای درجات AHSS و UHSS تعبیه شده است
• مهر زنی داغ (سخت کردن با فشار) برای قطعاتی که هم به استحکام فوق العاده بالا و هم به هندسه محکم نیاز دارند

قطعات فلزی سفارشی بدنه خودرو: تطبیق ایمنی با الزامات پلت فرم

قطعات خارج از قفسه به ندرت عملکرد بهینه تصادف را برای یک پلت فرم خودرو خاص ارائه می دهند. قطعات ورق فلزی بدنه خودرو سفارشی در برابر مسیرهای بار تصادف خاص پلت فرم توسعه یافته اند و مهندسان را قادر می سازند ضخامت دیوار، شکل مقطع و منطقه درجه مواد را به منطقه بهینه کنند.

پرهای جوش داده شده (TWB) - یک قابلیت کلیدی در ساخت ورق فلزی سفارشی پیشرفته - به گریدهای مختلف فولاد اجازه می دهد تا قبل از مهر زنی با لیزر جوش داده شوند. یک ریل خالی تصادفی ممکن است یک بخش AHSS 1.5 میلی متری در جلو (برای جذب انرژی) با یک بخش UHSS 2.0 میلی متری در عقب (برای محافظت از کابین) ترکیب کند. این امر جریمه وزن استفاده از فولاد با درجه حداکثر را در کل حذف می کند.

مزایای سفارشی سازی پلتفرم خاص:

• تا کاهش وزن 12 درصدی در مقابل سازه‌های بدنه فولادی یکنواخت با درجه‌بندی ایمنی معادل
• مسیر انطباق مستقیم با معیارهای انتخاب ایمنی برتر IIHS و معیارهای 5 ستاره Euro NCAP
• سازگاری با مشخصات جوش OEM و الزامات عملیات سطح
• کاهش تعداد قطعات از طریق تشکیل یکپارچه عناصر ساختاری چند منظوره

پیوستن به فناوری و حفاظت در برابر خوردگی: عوامل ایمنی که اغلب نادیده گرفته می شوند

حتی با بالاترین استحکام قطعات ورق فلزی خودرو اگر کیفیت اتصال ضعیف باشد یا خوردگی مواد پایه را تخریب کند، پیش از موعد از کار می افتد. جوشکاری نقطه ای مقاومتی، جوشکاری لیزری و چسبندگی ساختاری همگی بر راندمان انتقال بار در مفاصل تأثیر می گذارند - عاملی حیاتی در نحوه حرکت انرژی تصادف در ساختار بدنه.

• جوش لیزری مناطق تحت تاثیر حرارت باریک تری نسبت به MIG/MAG فراهم می کند و خواص مکانیکی AHSS را در فاصله 2 تا 3 میلی متری مهره جوش حفظ می کند.
• چسب های ساختاری همراه با جوش نقطه ای استحکام پوسته شدن مفصل را 30 تا 50 درصد افزایش می دهد و میرایی را اضافه می کند که خستگی ناشی از ارتعاش را کاهش می دهد.
• پوشش الکتریکی کاتدی روی فسفات سیستم های (e-coat) 10 سال حفاظت در برابر خوردگی را ارائه می دهند و خواص فولاد ساختاری را در طول عمر مفید حفظ می کنند

درباره شرکت صنعت خودرو جیانگ سو Yarujie

سوالات متداول