Матеріали для виготовлення кузовів.
Тонколистова сталь
Більшість кузовів сучасних автомобілів виконані з листової сталі товщиною 0,6–3,0 мм. Поряд з вуглецевою сталлю останнім часом активно застосовується низьколегована тонколистова сталь, яка, з одного боку, характеризується підвищеною міцністю, а з іншого — зберігає «податливість», необхідну для складної і глибокої штампування у величезних гідропресах, які зазвичай використовуються при виготовленні кузовів.Сучасні високоміцні сталі застосовуються для панелей кузова, які сприймають найвищі навантаження від згинаючих і крутних моментів або при поглинанні енергії зіткнення. Використання таких високоміцних сталей дозволяє виготовляти кузовні панелі більш тонкими, що призводить до економії маси. У деяких сучасних автомобільних кузовах до 50 % листової сталі є високоміцної.
Метод гидроформования для виготовлення сталевих кузовів. На малюнку показана послідовність створення лонжерона кузова методом гидроформованияХоча формування панелей гидропрессом залишається найпоширенішим способом для виготовлення сталевого кузова, в даний час розвивається технологія на основі гидроформования, при якому сталева труба-заготівля розширюється у формі імпульсом високої внутрішнього гідравлічного тиску. Це — альтернативний шлях створення закритих порожнин кузова; може використовуватися для формування стійок дверей, підсилювачів даху, віконних рам або деталей передка.Алюмінієві сплавиОсновною перевагою використання алюмінієвих сплавів є їх мала щільність. Маса кузова з алюмінієвого сплаву може бути приблизно в два рази легше еквівалентного сталевого кузова з такими ж характеристиками по жорсткості і пасивної безпеки. Алюміній менше кородує, так як захищений поверхневої окисною плівкою. 
Головний недолік алюмінію — його вартість, яка істотно вище, ніж в аналогічної високоякісної сталі. Алюміній гірше піддається контактній зварці, ніж листова сталь (зварювання алюмінію вимагає надзвичайно точного контролю зварювального струму і часу контакту). Алюміній раніше використовувався тільки як матеріал для двигунів, коробок передач і деталей підвіски. У кузовостроении алюміній починає використовуватися для отъемных частин кузова (двері, капот і кришка багажника), в результаті економиться маса і алюмінієві частини можуть бути зібрані окремо і потім приєднані до кузова механічними засобами; це дозволяє уникнути багатьох технічних проблем, пов'язаних з цим матеріалом.Елементи передньої частини кузова з алюмініюУ той же час існують конструкції частково (рис.) або повністю алюмінієвих кузовів, наприклад просторова рама ASF фірми Audi, виробництво якого вимагає істотної модернізації технологічного процесу.ПластмасиПластмаси є альтернативою алюмінію, а також забезпечують зниження маси кузова. Проте їх застосування стикається з проблемами повторної переробки (рециркуляції). Відсутність корозії — це результат використання пластмас, хоча ці матеріали є важкими для переробки. Сьогодні виробники прагнуть обмежити виробництво кількома чистими пластмасами, серед яких найбільш використовуваними є: поліамід (нейлон), полікарбонат, поліетилен, поліпропілен і поліуретан. Пластмаси, які містять гази і руйнують озоновий шар, наприклад, полівінілхлорид (PVC — Polyvinyl Chloride) і політетрафторетилен (PTFE) виходять з обігу.Пластмаси повсюдно застосовуються там, де їх переваги очевидні, наприклад в формованих бамперах, в яких опір незначного руйнування при ударі є надзвичайно цінним.Композитні матеріалиКомпозитні матеріали складаються з двох і більше фізичних або хімічних компонентів, міцно сполучених між собою. Основна перевага композитних матеріалів у тому, що вони володіють комбінацією властивостей, які не властиві окремим компонентам. Названі матеріали можуть бути отримані спіканням частинок, з'єднанням шарів різних матеріалів або армуванням одного матеріалу волокнами іншого.Першим композитним матеріалом використаним у кузові транспортного засобу був склопластик (GRP — Glass Reinforced Plastic), в якому поліестер або епоксидна смола з'єднана зі скловолокном. У готовому виробі скловолокно забезпечує більшу частину механічної міцності, в той час як основа зі смол підтримує форму і забезпечує зручність обробки поверхні.Альтернативний підхід використовується листовий відливання (SMC — Sheet Moulding Compound), в якій гнучкі листи укріпленої смоли підготовлені і потім спресовані. Менші, але більш товсті, компоненти можуть бути сформовані з густого литтєвого компаунда (DMC — Dough Moulding Compound). Найбільш часто використовуваний «каркас» у всіх цих матеріалах — скловолокно, яке є дешевим, якісним і має дуже високе відношення жорсткості до масі. Для спеціального застосування в дорогих конструкціях використовують більш жорстке і міцне вуглецеве волокно — кевлар, воно часто використовується в якості основи при виготовленні «кокона» гоночного автомобіля.Різні типи шаруватих матеріалів отримали назву сендвіч-панелі (Sandwich) — у вигляді пластмасових шарів між тонкими шарами стали. Панелі, зроблені з такого типу матеріалу, можуть діяти як ефективні шумопоглиначів.
Дата добавления: 2016-02-27; просмотров: 1160;