Table of Contents

Hafif otomotiv çerçevelerinin gelişimi, en az eklenmiş kitle ile güçlü, dayanıklı bağlantıları geliştirmek, emisyonları azaltmak ve güvenlik veya performanstan ödün vermeden elektrikli araç yelpazesini genişletmek için merkezi bir mühendislik meydan okuması haline geldi.Bu makale, temel ilkelerinden hafife alan, en son araç yapılarını şekillendiren yeni araçlar için temel ilkelerden ortaya çıkardı.

Riveting nedir?

Riveting, bir perpre olarak adlandırılan metal pin kullanan iki veya daha fazla malzemeye katıldığı mekanik bir bağlantı sürecidir.Bu deformasyon genellikle per-drilled veya yumruklı deliklere katılmak için malzemelerde yer alır ve sonra kuyruk sonu da bilgilendirilir -veya "upset" - birlikte montaj yapan kalıcı bir kafa oluşturmak.Bu deformasyon genellikle etki, baskı veya ısı ile elde edilir, per-drilled veya uygulama.

Teknik binlerce yıl boyunca, eski gemi yapımında, zırh ve inşaatta ortaya çıkıyor. Otomotiv endüstrisinde, perçel, yüksek hacimli üretim hatları için uygun hale gelen hafif malzemelere doğru geçişler yapılır.

Neden Riveting Hafif Çerçeveler için Eleştirel

Kilo Tasarrufları

Hafif bir araçta her gram önemlidir.Dörtücüler kendilerini küçük ve ışıktır, özellikle de betonarme ve fındıklara kıyasla, bu da ek donanıma veya kaynaklara ihtiyaç duyar, bu da maddi ve ısı etkilenebilir bölgeleri ekleyebilir.

Ortak dürüstlük ve Fatigue Direniş

Riveted eklemler, sabit noktalarda strese yoğunlaşan noktadan daha da fazla stres dağıtıyor. Bu, döngü yükleme altında yorgunluka daha dayanıklı bağlantıları yaratıyor - sürekli vizasyon ve yol yüklerini deneyimleyen kritik bir faktör.The deformasyon of perductes also create a large having surface that direns pull-through operations.

Malzeme Uyumluluk

Permaye'nin en büyük avantajlarından biri, bu sorunları önlemek için mekanik bir bağlantı sağlamaktır, alüminyum, çelik, magnezyum ve karbon-fiber kompozitleri.Bu malzemeler, erime noktalarında farklar nedeniyle zor veya imkansızdır, termal genişleme ve metalurjik uyumluluk sağlar. Riveting, bu sorunları önlemek için mekanik bir bağlantı sağlar, gerçek çok fazla miktarda hafif tasarım sağlar.

Otomotiv İmalatında Kullanılan Riveting Türleri

Solid Rivets

Solid pers geleneksel tip, önceden bilgilendirilmiş bir kafa ile bir silindirik milden oluşur.Onlar perleğe koyup bir çekiç veya pnömatik tabanca ile kuyruğu baştan sipariş ederlerken, sağlam perzitler büyük ölçüde araç erişim gereksinimleri ve hız nedeniyle otomotiv montajında daha gelişmiş tipler tarafından değiştirildi.

Körler (Pop Rivets)

Kör pervaneler, ortaklardan birinden kurulabilir, onları kapalı veya zor hizmetler için ideal hale getirebilir.Bir mandrel, kör tarafta genişleyen, onarımlarda ve düşük hacimli montajda yaygın olarak kullanılan iken, kör perz genellikle diğer türlerden daha düşük güç sunar ve üretim araçlarındaki birincil yapısal eklemler için uygun olmayabilir.

Kendini kınayan Rivets (SPR)

Kendi kendini korumak pervaplar, arka tarafta en önemli pervane teknolojisidir, mekanik bir koridor oluşturmak, hatta alüminyum, çelik ve bazı kompozitler dahil olmak üzere iki, üç veya dört malzeme katmanına katılabilir.

Friction Stir Riveting

Gelişen bir teknoloji, perzorasyona dönüşen bir aracı kullanarak, pervaptan ısıyı ve malzemeleri pervatan etmeden önce yumuşatmak için geri dönüşümlü bir araç kullanır.Bu işlem, magnezyum ve kompozitler gibi ısıya duyarlı malzemelere katılmanızı sağlar.

Diğer Katılma Yöntemleri

Kaynak Kaynak Kaynak

Direniş nokta kaynağı (RSW) çelik vücut-beyaz yapılar için baskın katılma yöntemidir. ancak RSW, yüksek termal iletkenlik ve oksit tabakası nedeniyle alüminyuma başvurmak zordur. Lazer kaynağı ve ark kaynağı bazı alüminyum eklemler için kullanılır, ancak hassas sığma ve kalkan gaz gerektirir. Riveting ısı etkilenebilir bölge ve termal bozulmadan kaçınır, ki bu da ince enerji kaynakları için sorunlu olabilir.

Bolting Bolting

Bolted eklemler onarım ve geri dönüşüm için disassembly avantajı sunar, ancak fındık, çamaşırlar ve ek bağlantıcılar gerekli olan parçalar nedeniyle önemli ağırlık ekliyorlar.

Kumaşı

Yapısal yapıştırıcılar, sözde "hippirit" eklemleri ile birlikte giderek daha fazla kullanılır. büyük bir alana yüklenen yapıştırıcılar ve NVH performansına karşı yapılan baskılar standarttır. ancak yapıştırıcılar yalnızca kabuklu tutma ve yüzey hazırlığına karşı hassas olabilir. Rivets gerekli söndürücüler, yapıştırıcılar korozyona karşı ortaktır.

Araç Tasarımı ve Performansı Üzerine Etkisi

Yakıt Verimliliği ve Emisyonlar

Kilo azaltma doğrudan yakıt ekonomisini geliştirir. Aracın ağırlığındaki her %10 indirim için, yakıt tüketimi geleneksel araçlarda% 6-8 oranında düşebilir. Elektrikli araçlarda kilo azaltma aralığı genişletilir ve batarya büyüklüğü gerekliliklerini azaltır. Riveting aksi takdirde yapısal bir bütünlük olmadan bu kilo tasarrufunu mümkün kılar.

Güvenlik ve Crashability

Riveted eklemler kaza performansında kritik bir rol oynarlar. Düzgün tasarlanmışken, kendi kendine bağlı perfüzyon perziği, özellikle de bir çarpışma sırasında ortak bütünlüğü absorbe edebilir. Birden çok perlelinin ilerici başarısızlığı, krimin bölge davranışını kontrol etmenize yardımcı olabilir. Çalışmaları, alüminyum yapılarındaki perzitler benzer veya daha iyi enerji absorpsiyonunu elde edebilir, özellikle de bağlayıcı bir şekilde birleştirilir.

Gürültü, Titreşim ve Harshness (NVH)

Riveted eklemler, iyi NVH özellikleri için gerekli olan aracın genel sertliklerine katkıda bulunur. Sert bir vücut, kabine vibrasyon ve gürültü iletimini azaltır. daha fazla söndürücü özellikleri ile birlikte, Otomotiv mühendisleri, maksimum sertlik için maksimum yerleştirmeyi optimize etmek için bilgisayar simülasyonlarını kullanır.

Modern Yenilikler Riveting

Otomatik Riveting Systems

Yüksek hacimli üretim hatları şimdi servo tabanlı permatüre silahlarla donatılmış robotik iş özellikleri kullanıyor. Bu sistemler saatte 60 araç aşan üretim oranlarında tutarlı bir kalite sağlıyor.

Yüksek-Strength Rivets

Yeni perle malzemeleri ve kaplamalar, yüksek güçlü çeliklerin ve alüminyum alaşımların gücünü eşleştirmek için geliştirildi. Boron çelik pers, örneğin, kapılmış tabakaları kırmadan alüminyuma ultra yüksek güçlü çelik katılabilir. çinko-nickel ve alüminyum flake kaplamaları, altmış gibi sert ortamlarda korozyon koruması sağlar.

Hibrit Ortaklar: Rivets + Yapıştırıcı

Konfeksiyon ile perpreing kombinasyonu şimdi premium arabalarda yaygındır ve kitlesel pazarlama araçlarında giderek daha fazla sürmektedir. yapıştırıcı, çoğu hizmet yükü taşırken, pers bir kaza sırasında düzeltme sağlar ve statik gücü 30-50% ve yorgunluk hayatını tek başına karşılaştırıldığında çeşitli dereceler ile geliştirir.

Vaka Çalışmaları

Ford F-150 Alüminyum Vücut

2015 Ford F-150, taksi ve yatak için birincil katılma yöntemi olarak kullanılan, yaklaşık 318 kilogram (700 kilo) çelik prestij ile karşılaştırıldığında, yüksek oranda daha iyi yakıt ekonomisine sahip olan bir kamyondu.[BKD) ile 200'den fazla kamyonda yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan bölgelerden daha iyi bir şekilde faydalanan bir kamyondu.

Audi A8 Space Frame

Audi, A8 ile çok boyutlu uzay konseptini öncüledi, alüminyum, yüksek çözünürlükli çelik, magnezyum ve karbon fiber-jektif polimer (CFRP) Bu farklı malzemelere katılmak için gerekli olan bir karışıma katılın: sınıfdaki en iyi periyod periyod-to-küre, metal-to-küresel çelik-kırık için akış-kırıklık vidaları ve CFRP için yapıştırmak.

Meydanlar ve düşünceler

Korozyon

Periyodik metallere pers ile katılmak, galvanic korozyon risklerini öğretir.Bu, oto üreticilerin perleksiyonları daha fazla bariyer sağlar (örneğin alüminyum-flake veya çinko-nickel) ve tabakalar arasındaki engeller. Self-piercing pers, nem ingress, ve eksiyon sağlar. Proper tasarım ve malzeme seçimi uzun vadeli dayanıklılık için önemlidir.

Onarım ve Servisability

Riveted eklemler kalıcıdır ve sadece erişim için başarısız olamaz. çarpışma onarımında, hasarlı paneller kesintiye uğramalı ve özel pervane ekipmanı ile yeni materyallere katıldı. Bu, vücut dükkanları için eğitim programları ve portatif onarım kılavuzlarının geliştirilmesi için gerekli eğitim programları gerekli. Aftermarket onarım yönergeleri artık standartlaştırılmıştır.

Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet Maliyet

Kendi kendine bağlı ekipman pahalı, robotik hücreler her biri yüzlerce dolar mal olur. Ancak, maliyet düşük maliyetli malzemeler (daha yüksek güç çelik yerine aydınlatma) ve kaynak eksiltme modelleri ortadan kaldırmak için uygundur.

Otomotivde Riveting Geleceği

Hafifletme talepleri yoğunlaşırken, perköpektif teknoloji gelişmeye devam edecektir. Araştırma, daha ince ölçümler ve daha yüksek güçlü malzemeler için perziğe yoğunlaşıyor.Komrusyon perçel ve ultrasonik-assisted perfüzyon, yeni alaşımlara ve termoplastiklere katılmanız için araştırılıyor. Ayrıca, dijital ikizler ve makine öğrenimi gerçek zamanlı olarak, baskı ve yeniden çalışmalarımızı azaltmak için kullanılıyor.

Ayrıca, büyük batarya paketleriyle elektrikli araçların yükselişi, aşırı sert ve yıkıcı yapılar gerektirir. Riveted alüminyum ve kompozit uzay çerçeveleri bu uygulama için uygundur. Tesla, Lucid ve Rivian tüm vücut yapılarında geniş bir pervane kullanıyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Riveting, geleneksel bir zanaat tekniğinden yüksek teknolojiye kadar ilerledi, hafif otomotiv çerçevelerinin geliştirilmesi için gerekli olan otomatik katılım sürecine katıldı.En benzersiz yetenek, öngörülebilir gelecekteki mühendisler için önemli bir teknoloji sağlamak ve önemli ağırlık azaltmaya katkıda bulunmak, korozyon önleme, onarım ve ilk yatırımda, sürekli inovasyonu sağlamak için önemli ölçüde güvenecektir.