汽車框架

汽車框架的圖1

汽車框架的圖2

汽車框架的圖3

車架由前部和后部兩部分組成。它們連接到前后的硬殼式車身上。前框架包含前懸架、防傾桿、前行李箱、前保險杠和大燈。后框架容納后電機、電池、后懸架、防傾桿、后行李箱、后保險杠和尾燈??蚣茉O計基于所有平面的完全三角剖分。三角剖分是將具有復雜配置的多邊形區域劃分為一組三角形的過程。這種設計的優點是它結合了輕便和高剛度和強度。在設計框架時,考慮了載荷傳遞區域。這些區域包含將負載均勻分布在框架的所有部分的節點。為了增加后框架的剛度,在減震器安裝座之間安裝了橫桿??蚣苡山Y構鋁合金 6061 制成。與其他金屬相比,鋁具有許多優點:重量輕、強度高、焊接性好、耐腐蝕性、耐溫度變化。合金 6061 具有良好的機械性能組合。它能夠在失效前承受很大的負載。拉伸強度為 310 MPa。它的彈性模量為 68.9 GPa。合金 6061 經過熱處理以提高強度?;鼗鸷笞兊酶鼜?。這種合金很容易通過焊接連接,很容易通過銑削、鉆孔加工,并且很容易變形成所需的形狀。合金 6061 具有 2.7 g/cm3 的低密度。具有良好的耐腐蝕性。鋁合金的高耐腐蝕性是由于 Al2O3 氧化膜的形成。它與引起金屬腐蝕的元素不發生反應。鎂 (Mg) 和硅 (Si) 用作主要合金元素。它們賦予合金強度和耐腐蝕性。由于含銅量,合金 6061 的耐腐蝕性略低于其他類型的合金(5052,不含銅)。合金 6061 具有良好的耐濃硝酸以及氨和氫氧化銨的腐蝕性能。合金 6061 的化學成分:97.9% 鋁、0.6% 硅、1% 鎂、0.2% 鉻、0.28% 銅。框架使用標準輪廓使組裝過程更容易??蚣茉O計由簡單的元素組成:圓管、方管、角鋼、板。這種類型的設計成本低。它更容易操作和維修。由于管子之間的距離很大,框架內部的部件更容易安裝和拆卸。管子的圓形可以很好地分配負載。高負載場所的框架部分由直徑為 40 mm、壁厚為 5 mm (?40x5 mm) 的管道制成。負載較低的地方的截面由直徑較小的 30 mm、壁厚為 3 mm (?30x3 mm) 的管道制成。電池和電機的連接位置由 55 毫米的方管和 5 毫米(55x5 毫米)的壁厚制成。懸架臂的連接處由 8 毫米厚的板制成。為了增加框架的強度和剛度,將 6 毫米厚的角撐板焊接到管道的接頭上。管道的開口端經過焊接,以防止水和污垢進入管道。這是使用 1.5 mm 厚的鋁板方形坯料完成的。焊接前,將管道切割成圖紙的尺寸并進行標記。切割后,將管段放置在焊接臺釘上。坐標根據圖紙中的尺寸確定管道的位置,用特殊設備固定管道。磁性方塊用于設置所需的角度。然后用幾個焊點固定管段。檢查完所有尺寸和角度后,對所有接縫進行最終焊接。所有接縫都按順序從一側繞過到另一側,以避免出現間隙。只有嚴格遵守圖紙和高質量焊接,框架的強度和完整性才足夠。在準備用于焊接的框架部件時,要特別注意元件的安裝。確保部件沿接頭的整個周邊相互均勻粘附,并保證最小間隙。這消除了結構中不必要的應力,確保了高質量的接縫和框架的適當強度。由鋁合金 6061 制成的方形和圓形橫截面的管道在氬惰性氣體環境 (MIG) 中使用自耗電極的半自動脈沖電弧焊方法焊接在一起,在框架中形成堅固的永久接頭。

汽車框架的圖4

汽車框架的圖5

與鋼相比,鋁及其合金具有特定的性能,這使得它們的焊接過程相對困難。這些特性包括以下內容:形成孔的趨勢;高導熱性,對氧的高親和力,形成穩定的氧化物 Al2O3 以覆蓋零件表面的薄膜形式;氧化膜的熔點 (2050 °C) 明顯超過鋁的熔點 (660 °C);線性膨脹系數高;容易形成冷熱裂紋;氧化膜的密度超過金屬本身的密度,與母材相比,焊接接頭的強度性能降低;流動性;加熱時突然從固態轉變為液態;焊接時對氫氣的高吸收性。鋁在焊接方面非常反復無常,因為它有一層氧化膜。氧化物的熔點為 2050 °C。 因此,為了用電弧擊穿它,需要大電流。但鋁本身在 600 °C 后在氧化物下熔化。 事實證明,在高焊接電流下:液體浴向兩側分散;電弧難以控制;底切和燒傷的數量增加。如果電流減小,將無法燒穿氧化膜 - 所有填充金屬將留在表面,不會與賤金屬熔合。這將使關節變弱,而不是氣密。因此,使用了可以在焊接過程中自動改變電流的 MIG 裝置。在大電流下燒穿氧化物,在小電流下焊接母材。這種模式稱為脈沖。使用 MIG 方法焊接鋁合金 6061,使用通用 MM215 裝置。該焊機的焊接電流為 20 至 230 A,電壓為 240 V,重量約為 29 kg。它配備了簡化焊接參數設置的技術。它還具有軟啟動焊接的功能。焊接過程是使用焊工手動控制的焊槍進行的。ER4043 鋁填充絲自動送入。由于鋁是熔融形式的液態金屬,因此連接是在較低的位置進行的。在 MIG 中電弧燃燒過程中發生的最重要的過程是電極絲的熔化金屬轉移到熔池中。該過程的性質受保護氣體環境的成分、電流、電弧電壓、電極絲的材料和直徑等因素的影響。根據這些條件,熔化材料以短脈沖進入熔池。通過填充焊絲,最佳數量的合金元素和脫氧劑進入熔池,從而確保良好的連接。交流電模式允許您在焊接周期內自動切換電流的極性。結果,在循環開始時,氧化膜被破壞,在下一個循環中,實現了鋁的深度和致密熔合。設置電流的極性和平衡允許您調整清潔區域和穿透深度。未來焊縫的質量取決于工件表面的準備。在工作之前,每個產品都經過清潔,即使其表面沒有可見的油、碎屑或其他污染物的痕跡。氧化膜通過機械和化學方式去除。表面經過機械清洗,然后是鋁的工作表面用溶劑(丙酮、汽油、石油溶劑油)處理,然后在焊接循環前將產品干燥。對于機械清潔方法,使用砂紙和鋼絲刷。對于化學方法,使用堿性溶劑,然后用熱水和冷水沖洗并干燥工件。所有焊縫均具有最高質量,并具有完全熔透。焊縫完全環繞管道的周長。焊接后,去除焊道,磨掉尖銳的角落和邊緣,研磨所有表面。通常,焊接后,焊縫附近的性能約為整個金屬強度的 40%。因此,為了賦予強度,框架經過熱處理 - 回火。熱處理后,框架上覆蓋有保護性底漆。

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