طراحی بدنه اتومبیل با آلومینیوم

بدنه ماشین های فلزی به طور سنتی از منگنه کردن قطعات ورقی متصل شده توسط نقطه جوش مقاومتی ساخته شده است. تحولات جدیدتر شامل ابداع فن آوری هیدروفرمینگ و روش های جوشکاری پرتو لیزر میباشد. همراه با معرفی بازار جدید فولاد سخت و فوق سخت، امکان بهبود استحکام و نسبت نرخ تصادف به کاهش وزن بدنه ماشین های فولادی،بدون هیچ یا مقداری هزینه اضافی،امکان پذیر شد. جوش لیزر، اتصالات متصل به طور قابل توجهی استحکام ساختار بدنه مونوکوک (monocogue) را افزایش داد و اجزای ساختمان و تولید زیر شاسی نازک، لوله های فولادی hydroformed بهبود بیشتر قدرت بدنه و استحکام را امکان پذیر ساخت. http://caddesign.ir
طراحی مشابه و اصول ساخت، استفاده شده در ساختمان بدنه فولادی می تواند برای تحقق بخشیدن به بدنه خودرو تمام آلومینیومی استفاده شود. با این حال، جایگزینی مواد ساده همیشه منجر به هزینه موثر نمی باشد.
داشتن یک رویکرد جامع برای برسی کل سیستم شامل ساختار مواد ،مفاهیم طراحی مناسب و قالب های ساخت عملی ضروری است. ایده بدنه خودرو آلومینیوم از لحاظ مشخصات فنی و از لحاظ اقتصادی امیدوار کننده است، در نتیجه از ایده های طراحی آلومینیوم گرا و فن آوری ساخت به خوبی اقتباس شده است. با اشکال مختلف محصول (ورق، اکستروژن، ریخته گری، و غیره)،که آلومینیوم طیف گسترده ای از گزینه های طراحی را ارائه میدهد. بنابراین جایگزینی مناسب آلومینیوم بجای فولاد در ساختار بدنه نه تنها به کاهش وزن قابل توجه منجر میشود، بلکه تاثیر زیادی در بهره وری هزینه خواهد داشت.
انتخاب مناسب ترین فرم محصول - بسته به نوع خودرو و حجم تولید برنامه ریزی شده - همچنین اجازه می دهد تا به بهینه سازی عملکرد فنی تحت شرایط اقتصادی و زیست محیطی دست پیدا کنند.
عناصر اصلی محافظتی یک ساختار بدنه خودرو ("unibody") عبارتند از:
- پروفیل های حمل بار
- ورق های مستحکم
ساختمان پروفیل ، پایه و اساس خم شدن بالا و استحکام پیچشی مورد نیاز بدنه خودرو در محدودیت های بسته بندی خاص فراهم می کند.اسکلت اصلی  بدنه ساخته شده با پروفیل ها توسط اضافه کردن ورق های بدنه اصلی خودرو مستحکم تر میشوند.به علاوه یک طراحی بسیار خوب ضریب اطمینان بدنه خودرو را در تصادف بالا میبرد.(قابلیت جذب انرژی بالا توسط تغییر شکل بدون ایجاد ترک و شکستگی).
مزیت مهم آلومینیوم در مقایسه با فولاد علاوه بر قالب گیری راحت، پروفیل های تک و یا چند سوراخ با مقاطع پیچیده و دیواره نازک ، ریخته گری باه شکل های پیچیده همراه با خواص مکانیکی عالی است.
این مولفه ها را نمی توان تنها سودمند برای نسبت حمل بار به استحکام دانست ، بلکه ممکن است به عنوان عناصر اتصال به خدمت گرفته شوند.استفاده مناسب از اکسترود (پروفیل های با شکل خاص) و یا محصولات ریخته گری امکان توسعه جدید را فراهم میکند، طراحی های سازه نوآورانه و در نتیجه، کاهش وزن قابل توجه و صرفه جویی در هزینه های یکپارچه سازی قطعات و ترکیب عمل کردها در بر دارد.
نمودار سختی ورق های آلومینیوم مشابه سختی خمش ورق فولاد با 40 درصد ضخامت بیشتراست، یعنی کاهش وزن ناشی از یک تغییر ماده به 50٪ می رسد.
در مورد پروفیل ها، جایگزینی آلومینیوم بجای فولاد، در زمانی که ازهندسه متنوع (مقطع) استفاده شود، پتانسیل خاصی برای کاهش وزن ارائه میدهد، به عنوان مثال تغییر یک پروفیل باز به بسته و یا پروفیل چند محفظه(Multichamber). از این گذشته، یک عامل بالقوه مشخص برای استفاده مفید از پروفیل های آلومینیوم اکسترود شده وجود دارد که ضخامت پروفیل می توان افزایش پیدا کند.
عامل تعیین کننده در انتخاب مفهوم طراحی بدنه آلومینیومی،حجم تولید پیش بینی شده است. حجم تولید بالا برای حداقل هزینه مواد (بخش) و هزینه مونتاژ کم است اما می تواند سرمایه گذاری نسبتا بالایی تقبل کند ( در ابزار و تجهیزات تولید). در مقابل، حجم تولید کم حداقل هزینه های سرمایه را در حالی که هزینه های اجزاء و مونتاژ نقش کمتری بازی کند،طلب میکند.نمودار هزینه اجزاء ساختمان بدنه آلومینیومی

محصول - حجم

 نمودار هزینه اجزاء ساختار بدنه آلومینیومی

نمودار نسبت هزینه بر قطعات ساختمان بدنه خودرو،آماده به مونتاژ تنها یک تغییر شاخص دارد. در عمل، هزینه های واقعی اجزای بدنه آلومینیومی خیلی قابل توجه است.اشکال قطعات، تلرانس هندسی مورد نیاز و خواص مکانیکی، و غیره، پارامترهای مربوطه هستند. هزینه قطعات آلومینیوم اکسترود به طور قابل توجهی وابسته به شکل دادن اضافی مورد نیاز و مراحل ماشینکاری متفاوت است. خم سه بعدی(3D-bending) و عملیات هیدروفرمینگ افزایش ویژه ای برهزینه دارد. در مورد ساختار قالب ریخته گری، مهم ترین عامل هزینه (بخش خاص) طول عمر ابزار است. علاوه بر این، هزینه های مونتاژ می تواند به تنهایی تفاوت های زیادی با توجه به شرایط عملکرد خاص و تلرانس هندسی قطعه را نشان دهد. اما همچنین هزینه آماده سازی سطح و حفاظت در برابر خوردگی می تواند قابل توجه باشد. بنابراین، تجزیه و تحلیل دقیق از تمام عوامل مختلف مؤثر بر هزینه ها، به طور کلی لازم خواهد بود.
با توجه به حجم تولید برنامه ریزی شده، فرم مختلف محصول– ورق ها، اکستروژن ها و ساختمان قالب‌های ریخته گری - را می توان در نسبت های مختلف برای ساختار بدنه خودرو استفاده کرد. طرح‌ها‌ی مواد مخلوط شده، یعنی ترکیب با اجزای دیگر مواد (فولاد، منیزیم، فیبر کامپوزیت تقویت شده، و غیره) اضافه بر احتمالات بیشتر است. برای ساختمان بدنه خودرو با آلومینیوم فشرده، با این شرایط،امروزه تنها سه ایده اساسی طراحی بدنه خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد:
• ساختار شاسی نردبانی اکستروژن فشرده (راست و خم دو بعدی اکستروژن)
• ساختار Spaceframe یا قاب فضایی شامل شکل دادن اکستروژن ، ریخته گری، دیواره نازک
• ساختار unibody ورق فشرده.

production volume

 ایده طراحی بدنه با آلومنیوم فشرده


دیدگاه‌ها   

0 #10 اردلان 1395-07-26 10:41
با سلام . ممهنون از مطالب ارزندتون.پایان نامه من راجع به تصادف خودرو هستش ولی نمیتونم آموزش طراحی خودرو در نرم افزار کتیا رو پیدا کنم.کسی میتونه راهنماییم کنه؟ممنون
نقل قول کردن
+2 #9 امیر عرفان 1395-04-14 21:24
سلام . ممنون از مطلب خوبتون . من دانشجوی مکانیک هستم و دارم روی پایان نامم کار میکنم که در مورد طراحی بدنه داخلی خودرو هست و گرفتن تست ضربه تو نرم افزار نسرن . مشکل من اینه که اطلاعات در مورد اندازه های قطعات داخلی ندارم . حالا هر ماشینی باشه فقط اطلاعات در مورد اندازه هاش نیاز دارم. اما جایی نتونستم پیداش کنم. اگه ممکنه من رو راهنمایی کنید . با تشکر
نقل قول کردن
-1 #8 مجید دادخواه 1394-04-18 21:05
به نقل از آرمینا:
با سلام و خسته نباشید، نوشتید کپی برداری غیر مجاز هست، آیا استفاده از مطالب با ذکر منبع هم غیر مجازه؟
با تشکر از مطلب بسیار خوبتون

ممنون.
حقوق مادی و معنوی این مقاله متعلق به این سایت میباشد.با ذکر منبع و نویسنده عیبی ندارد.
نقل قول کردن
0 #7 آرمینا 1394-04-18 13:54
با سلام و خسته نباشید، نوشتید کپی برداری غیر مجاز هست، آیا استفاده از مطالب با ذکر منبع هم غیر مجازه؟
با تشکر از مطلب بسیار خوبتون
نقل قول کردن
0 #6 جلال 1394-03-28 10:40
سلام و تشکر به دلیل ارائه مطلب بسیار جالب
اما علی رغم محتوای خوب متاسفانه ترجمه خوبی انجام نشده در صورت امکان اصلاح کنید
نقل قول کردن
0 #5 مجید دادخواه 1394-02-07 12:52
به نقل از Amin:
راستش خودرو مد نظرم BMW m6 هست که متاسفانه هنوز نقشه شاسی شو پیدا نکردم فقط بلوپرینت بدنه هست .. ممنون میشم کمکم کنید .. :sad:

یک سری به اینجا بزنید workshop-manuals.com/bmw/
سعی کنید برای شروع مدل های پایین تر را انتخاب کنید.
نقل قول کردن
-2 #4 Amin 1394-02-06 15:07
راستش خودرو مد نظرم BMW m6 هست که متاسفانه هنوز نقشه شاسی شو پیدا نکردم فقط بلوپرینت بدنه هست .. ممنون میشم کمکم کنید .. :sad:
نقل قول کردن
-1 #3 مجید دادخواه 1394-01-22 15:12
به نقل از Amin:
با سلام و تشکر بابات مطالب خوبتون . راستش من دانشجوی سال آخر مهندسی مکانیک هستم و برای پایان نامم نیاز شدید به نقشه شاسی دارم .. موضوع پایان نامم تحلیل برخورد ماشین هست . ممنون میشم اگه راهنمایی کنید که نقشه شاسی رو از کجا می تونم تهییه کنم . باید شاسی رو با نرم افزار انسیس رسم کنم و بعد تحلیل برخورد .... با تشکر

سلام.خیلی ممنون.
اگر میشه بیشتر توضیح دهید.
همانطور که در مقاله میخوانید شاسی های مختلفی از نظر دسته بندی وجود دارد.
شما با سرچ کردن کلمه Bluprint Chassis میتوانید از تصاویری که ارائه میدهد استفاده کنید.
نقل قول کردن
-1 #2 Amin 1394-01-22 12:26
با سلام و تشکر بابات مطالب خوبتون . راستش من دانشجوی سال آخر مهندسی مکانیک هستم و برای پایان نامم نیاز شدید به نقشه شاسی دارم .. موضوع پایان نامم تحلیل برخورد ماشین هست . ممنون میشم اگه راهنمایی کنید که نقشه شاسی رو از کجا می تونم تهییه کنم . باید شاسی رو با نرم افزار انسیس رسم کنم و بعد تحلیل برخورد .... با تشکر
نقل قول کردن
+3 #1 مجید دادخواه 1393-07-26 17:32
با نظرات خود مارا در ترجمه و ارائه مقالات یاری کنید.
نقل قول کردن

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

اخبار طراحی خودرو

طراحان خودرو

Login Form