بخشی از مقاله
بدنه هاي اتومبيل
آيا آلومينيم مي تواند يك راه چاره اقتصادي نسبت به اتومبيل باشد اگرچه استفاده از آلومينيوم در ماشين به مدت دو سال افزايش يافته است .در توسعه و پيشرفت اطاق هاي ماشين آلومينيمي محدوديت پيدا كرده است . در حقيقت بيشترين شعبات آلومينيم به شكل و قالب و طرح در حمل و نقل ،چرخها و غيره آمده است
سازندگان ماشين تمام آلومينيم با دو چشم انداز رقابت توسعه پيدا كرده اند: تك اطاق ماشين و قاب فضا دار چند اطاقه اگر چه آلومينيم براي اتومبيل هاي خود كار يك ماده دور از انتخاب است شعبات آلومينيم بخشي موثر براي استيل مي باشد . توسط فشار تنظيمي با سوخت مناسب توليد به وسيله كاهش وزن وسيله نقليه و دوره تناوب مناسب براي برخورد كردن آن مي باشد موانع ،كليدي هستند كه ارزش بالايي از آلومينيم اصلي به عنوان سنجش استيل و ساخت ، اضافه شده ارزش هايي از صفحات (ورقات )آلومينيم مي باشد
هم آلومينيم و صنايع خودرو مبادرت به ساختن آلومينيم چاره ارزشي موثر براي استيل كردن اين مقاله بررسي ميكند ارزش ساخت و گروهي از چهار بدنه آلومينيم اتومبيل طراحي شده ، تساوي ساخت با طبق قيمت اخير و تكنولوژي استفاده از ساخت جديد آلومينيم برخوردار شده ،سپس مصمم بر اين شد اگر آلومينيم يك چاره مهم براي استيل در پايين آوردن ارزش اصلي آلومينيم و بهبودي مراحل ساخت باشد
مقدمه :
اتومبيل و الومينيم ، تجارت ماندني در همان سال هاي اخير از قرن نوز دهم شدند اينها به استفاده اخير قالب گيري خيلي ابتدايي بر مي گردد اگر چه استيل ترجيح داده مي شود ،به وسيله بيشترين دستگاهاي خود كار در سالهاي اخير ، اقتصاد سوخت تغيير مي كند و به طور تناوبي تنظيم مي شود ،كاهش وزن شديدي توسط دستگاهاي خود كار مبادرت مي شود . آلومينيم به عنوان راه حل مهندسي ايده ال پيش نهاد مي شود
.چگالي يك سوم آن استيل و انقباض و خاموش كردن لازم از يك دستگاه خود كار را قانع مي سازد . اگر چه الومينيم تا وزني پنج بار گران تر از استيل مي باشد با وجود ارزش بالا در دو دوره گذشته مقدار الومينيم در اتومبيل به طور يك نواخت افزايش پيدا كرده است . كاوش الومينيم از سي و نه كيلو گرم 03/0 در سال 1976 به حدود 89 كيلو گرم ، 07/0 در ميان 90 افزيش پيدا كرده است اگر چه اين استفاده از الومينيم در بنياد هزينه استيل بخش به بخش بوده است نتيجه هيچ تغيير طراحي بنياني نيست بيشتر نفوذ الومينيم در حمل و نقل ، قطعات موتور و چرخ ها و ريخته گري با تعدادي انفصالات و كوبيدن مي باشد .الومينيم ساخته شده در طبقات نفوذي اگر چه به بخشهاي A/C و كمي دريچه براي پيش خوان اتومبيل براي بدنه اتومبيل محدود مي شود حقيقتا آن است
منشا چگونگي استفاده الومينيم شود جاي گزيني استيل آهن ، مس براي بخش هاي گوناگون در يك اتومبيل باشد در همه موارد ، جاي گزيني وزن بدون كم كردن ايفاء آن را كاهش مي دهد اما در بيشتر موارد ، ارزش بيشتري را تعيين مي كند .
آن افزايش مي تواند اثر معكوس در پايه مصرف كاهش سوخت و افزايش توانايي حمل و ايمني الكترونيك و افزايش زندگي اتومبيل ، اگر استفاده كننده ، سازنده و شايد به طور مهمي قانون گذار به فزض آن فاكتور ها صلاحيت كافي داشته باشد استفاده از مقدار بيشتر الومينيم در حجم توليد اتومبيل ها بار ها از تشخيص گران حجم كم نمونه ها پيش بيني كرد اما هنوز در باره ان موردي نيامده است . الومينيم فقط راهي است كه ميتواند جايگزين استيل با هر اهميتي كه است . جانشين مهم ماده اصلي در اسكلت يا بدنه اتومبيل باشد درخلال دوره گذشته ،سازندهگان وسايط نقليه بطور تكرار مبادرت ارزيابي حالات المينيمي وسايط نقليه كردند .نمونه هاي جديد از تركيب و پيشرفت تكنيك محصولات ازمايش شده بودند جالب اينكه بطور اصلي روي آزمايش مناسب تركيب متدها متمركز بودند.
هونداNS-X تنها اولين وسيله نقليه آلمينيومي ساخت توليد محدود بود . ايودي A8 مثال ديگر از يك تجمل صداي پايين فضادار تمام المينيمي طراحي شده است .
اطاق سفيد ( B I W )
در حالي كه آلومينيم توانايي بيشتري بر راندن ترن و گرماي نواحي مبادله براي كم وزن كردن ساختمان آلومينيم پيدا كرده است شماره كليد برنامه نويسي كرده است طراحي براي بهره برداري سودمند از آلومينيم و به عبارت ديگر ارزش موثر باشد در شكل يك : نشان داده شده است ( B I W ) حدود 27/0ميانگين تخمين تمام وزن اتومبيل است . بنابراين نفوذ الومينيم در (B I W ) ميزان بزرگي در باره بايد باشد .
جايگزيني بخش به بخش آلومينيم براي استيل ،اگر چه سبكي وزن و زنگ زدگي راه حل عايقي بهتر از آلومينيم نيست زيرا اتومبيل نياز مند ساخت استفاده بهينه از الومينيم است مقداري آلومينيم و شركت هاي خودكار طراحي فضا دار الومينيم استفاده از نقشه ريخته گري و استخراج آلومينيم را رايج كرده اند .ديگران طبق طراحي تك اطاق ماشين را توسعه داد اند در حالي كه غالبا يك بدنه آلومينيمي نشان دار است . اگرچه طراحي هاي استفاده عملي شغل و نمايش موثر است روشن نيست كه طراحي به طور اقتصادي براي حجم توليد بهتر مناسب است
پيروزي نهايي از يك تا دو طراحي بستگي به پيشرفت توسعه در نواحي عمومي تكنولوژي ساخت ، به خصوصا در آلومينيم هاي نشان دار است . اين مقاله مقايسه و برسي ساخت و گروه آلومينيم و استيل ماشين هاي خود كار را در دو گروه (طبقه):كوچك ،سوخت موثر و اندازه متوسط وسايط نقليه .
روش شناسي ( متالوژي)
ساخت ( B I W ) از دو ارزش مقايسه مي شود:ساخت بخشها و بخشهاي گروهي اين ارزش ها را تخمين زده است به تكنيك استفاده توسعه داده در MITسيستم ماده آزمايشگاهي عنوان شد بطور تكنيكي نمونه ارزش tcm)). ارزش تكنيكي نمونه ورقه گسترده بر اساس ابزار تحليلي كه ارزشهاي مراحل ساخت را به پلكان مراحل عنصري تفكيك ميكند. ارزشها با هر گام ازتركيب اصول مهندسي مشتق مي شود واطلاعات ابتكاري براي عمليات ساخت ا ست.عامل مصرف شده شامل طراحي تخصصي پارامترهاي ماده (استعداد هاي مهندسي ـ ارزش ماده)اندازهاي فر ايند.
(پارامترهاي كنترل تجهيزات ـ فضاي لازم وتوان مصرف) وپرامتر هاي توليد(توليد حجم وميزان ماشين الات تواضه ، وقت كم زمان مصرف). نمونه ها همچنين به حساب فرصت اقتصادي ارزش پيوستن بزرگ با مالكيت تجهيزات.نيروي مصرف شده انتقال داده مي شود با تخمين ثابت و متغير براي هر پله از ساخت ارزش ميدهد. ارزش متغير شامل انرژي ـ مواد و آزمايشگاه مستقيم ارزش ثابت تجهيزات بزرگ مورد نياز براي فرايند ساخت را پوشش ميدهد شامل ماشين ابزارطراحي تخصصي هزينه ساختمان تعمير و مخارج غير مستقيم ازمايشگاه مي باشد. در صورت فقدان دقيق اطلاعات مكان مخصوص ماشين و ابزار ارزش ميتواند پيش بيني شود . بر اساس طراحي تخصص يافته از توليد استفاده به سرعت اطلاعات ابتكاري مشق مي شود .
شكل دو شرح مي دهد متالوژي ارزش ساخت (B I W )را تخمين مي زند . براي طراحي هاي اتومبيل ، يك ليستي از بخشها از جزئيات احتراق تراحي هاي اتومبيل آماده مي شود . ليست شامل ابعاد و وزن بخشهايي كه به طور وسيعي طبقه بندي به دو گروه هستند بخشهاي كوچك كه از ارزش نمونه برخوردار است, ميانگين ارزش را بر اساس وزن اقتصاص داده بودند .
بخشهاي بزرگتر به موجب فرايند ساخت ـ نشان گذاري ريخه گري يا فراواني اقتصاص يافته اند.گروه نمونه همچنين درسيستم ازمايشگاهي مواد توسعه يافت براي توسعه تخمين ارزش( BIW) است .TCM نمونه گره بر اساس نسبت اطلاعات پايدار از ورقه هاي عريض ميباشد .يك (BIW) گروهبندي ميشود بوسيله ضمينه كه با هم ديگر زير مجموعه گوناگون كه متصل به يكديگردر پايان خط گروه از توليد كامل ميباشد .ارزش نمونه گروه ، نسبت بهبه اطلاعات بايد به كامپيوترمربوط اطلاعات لازم براي هر متد متصل است نمونه سپس براساس مقدار الحاق كه ميتواند اداره شود در هر ايستگاهي كه در طي زمان قابل محاسبه است.
ايستگاه زمان اعداد ايستگاه هايي راكه احتياج هست براي توليد مشخص رساو بنا بر اين تجهيزات و ارزش ماشينهاي كمكي ميباشد .بموجب ارزشهاي محاسبه اي نمونه گروه انتخاب ميشود اطلاعات ضروري با هر اطلاعات ذخيره ميشود ( جوش ليزير ،گاز راكد فلز( MIG) جوش كاري، نقطه جوش، محكم كردن قير چسب دار و الي آخر) نيروي مصرف شده براي محاسبه است . به موجب مقايسه ساخت و ارزش گروه از طراحي هاي اتومبيل ضروري استكه طراحي ها با سايز يكسان باشد . شش طراحي برسي شدند،سه تايي كه سوخت موثر هستند ماشين هاي متصل هستند تمام استيل ولكس واگن لويو پيوندي لويو و ايودي A2 Audi و همه اندازه و سايز شبيه به هم دارند .
اتومبيل ها ي سايز مياني با طراحي فورد مقايسه مي شوند ، فورد P 2000 و آيودي A8 است. A8 به بازار لوكس مقصد داده مي شود و بزرگتر از دو تاي ديگري مي باشد . دو مقايسه ارزشهاي ساخت طراحي ها ، ارتباط مختلفي دارد در اندازه ها يي كه بايد براي تخمين زده شود . بنابراين براي مطالعه بخشي از A8 به ابعاد طراحي شده فورد مقايسه مي شود . اين مقياس گذاري بخشها و صفحات از ايودي A8 به نسبت ظاهري ابعاد از دو طراحي ها است . بخش وزن همچنين كم ميشود.به وسيله صفحات(ورقات )كلفت و پايدار با قي مانده كه به خود مي گيرد . اين مقياس قابل تهيه يك 1 : 1 مقايسه اي از طراحي ها بر خلاف سايز مختلف است .
ارزش هاي ساده در حالي كه مقياس گذاري و ارزش هاي ماشين مقياس نرمال هستند . ارزش ها بستگي به بخش ابعاد به طور ابتكاري به سرعت دارد .
بررسي طراحي هاي اتومبيل كوچك
لوپو اتومبيل كوچك طبق تك اطاق ماشين استيل طراحي مي باشد . لوپو پيوندي درست شبيه به نسخه استيل مي باشد . اما درها ـ سرپوش و گلگير و چرخها از آلومينيم ساخته شده اند . (يكي از صفحات ازمنيزيم ساخته شده است ) . همچنين قسمتهايي از سيستم ترمز ، شاسي اتومبيل و چرخها از فلزات سبك تراز نسخه استيل ساخته شده اند . داخل اتومبيل با صندلي هاي مخصوص ، فرمان ماشين و پدال ، وزن زخيره مي شود . در ايودي A2 اجزاي ساختماني متشكل از برآمدگي هاي زيادي كه جوش جمع كرده اند صفحات برامده از ورقه آلومينيم كه نسبت به فضا دار است فهرست يك : جزئياتي از وزن و توليد سه طراحي مي دهد.
شكل سه كه ارزش ساخت سه طراحي را نشان مي دهد ، به روشني مقياس اقتصادي در ساخت طراحي ها را نشان مي دهد . اگر چه منحني ها يك شكل مشابه لوپو استيل و پيوندي را نشان مي دهند .A2 حدود 40% بخشهاي بيروني و قالب دار ، سطح بيروني ابتدا نمي تواند سود اقتصادي از ميزان نشان شده بگيرد لوپو پيوندي گران ، نسبت به نسخه پيوندي در تمام ساخت مقايسه مي شود زيرا همه دريچه ها از الومينيم ساخته شده اند
كه ماده و ارزش ابزار زيادي از نشان و نقش در همه قسمت ها متحمل مي شود . از طرفي ديگر A2 مثل يك اتومبيل آلومينيمي طراحي شده بود و اسكلت فضا دار به وسيله بخشهاي تركيب براي استفاده بيشتر ـ ريخته گري به جاي الومينيم هاي نشان دار استفاده بهينه بوده اند .شكل4 ارزش كامل از ساخت را تفكيك مي كند ،توسط دو گروه ساخت طبقه بندي مي شود .
شكل 3و4نشان ميدهد مواد و ابزار قيمت در اين مقايسه گروه هايي از بزرگ ترين جلوه كنندگان هستند .تفكيك نشان ميدهد در توليد متوسط 60000 هر اگهي ، ابزار قيمت ماشين پيوندي و ايو دي A2 قابل مقايسه هستند اگر چه ارزش مادي A2بالاتر است. اين خميدگي از ان ابزار قيمت پيوندي است . ارزش ها توسط دو عامل محاسبه ميشود: كاهش خط سيد زيرا ورقه آلو مينيمي ميل به از هم گسستگي دارد نياز نقشهاي آهسته و اضافي نشان ها را كوبيده ميسازد. ديزل يا مهره ارزشي براي ديزل ها با روكش مخصوص افزايش پيدا مي كند . در توليد بالا ، پيوندي به طور قابل توجه اي كاهش پيدا مي كند زيرا ارزش بيشتري از فرايند نشان گذاري بر روي چرخ دنده ها گستردگي بيشتري دارد .
در اين برسي ها فقط ارزش ماشين ها بدون صفحات دريچه در نظر گرفته بودند بنابر اين اتصال قيمت براي لوپو استيل و پيودي در اين تحليل ها يكسان هستند . در حقيقت مجاورت صفحات الومينيمي و منيزيومي در برگشت به نسبت تك اطاق استيل و بعلاوه ارزش نتايج براي جلوگيري از فشار و زنگ زدگي مستقيم در اين مجاورت را مي دهد . دو طراحي را در مجاورت تكنولژي هاي متفاوت بكار ميگيرد ـ براي لوپو مجاورت تكنولژي به كار گرفته شده عايق مقاومت براي نقطه جوش مي باشد . A2 متشكل از 35 متر خط ليزر ، 20متر از خميد جوش و 1800 منگنه پرچ مي باشد . شكل 5 ـ A2 نشان ميدهد كه ارزان تر از حجم پايين توليد فراهم مي شود زيرا قياس هاي اقتصادي با فرايند جوش ليزري مواجه مي شود . در حجم توليد پايين ،
حزينه بالاي ماشين هاي جوش ليزري قيمت بالايي را در بر مي گيرد اگر چه تراز هاي افزايش توليد ميزان اقتصادي باعث افت قيمت لوپو مي شوند. فقط مصرف گاز نيتروژن را در جوش ليزري در بر مي گيرد كه در حاشيه حزينه مي باشد . بيشتر قيمت ها روي ماشينها و ليزر مي باشد .
شكل 6 نشان مي دهد تفكيك مجاورت با قيمت ها توسط تكنولوژي براي توليد A2 ، 60000 هزار ماشين در هر آگهي كه برتري ارزش ليزر در مراحل مي تواند به روشني در حدود 52% ديده شود .
شكل 7 ، كه نشان مي دهد ارزش ساخت حجم توليد متفاوت ، شبيه بخش هاي ساخت منحني قيمت مي باشد. لوپو پيوني و A2در ارزش رقابتي هستند . پيوندي تك اطاقه خيلي گران تر از معادل استيل طراحي بهينه شده است . براي وسيله نقليه استيل و آلومينيم و منيزيوم اضافه شده نه فقط ماده قيمت مي شود ، بلكه ابزار قيمت براي بخشهاي آلومينيم نشان دار ارزش يابي مي شود . علاوه براين تمام بخشهاي غير استيل در اتومبيل قيمت 510 دلار بين A2 و لوپو استيل موجود مي باشد .
بررسي طراحي هاي اتومبيل سايز متوسط
طراحي فورد يك چهار در ،سايز متوسط ،تك اطاق استيل مي باشد كه در اصل بررسي ها استفاده شد . فورد 2000 P تمام الومينيم تك اطاقه مشابه در ابعاد فراوان به نسبت فورد مي باشد . پروژه 2000 P با شراكت براي نصل جديد را از وسايط نقليه برنامه (PNGV) برقرار مي كند . طراحي تك اطاقه مجاور جوش ورقه آلومينيمي در ساختمان (BIW)و صفحات دريچه ، قالب آلومينيمي جلو و لنو دار برج بالايي ، محصول نيمه قاب آلومينيمي ، يك قطعه سيلندر آلومينيمي و مخلوط آلومينم قسمت گردنده ماشين طبل را در بر ميگيرد.
آيو دي A8 يك اتو مبيل لوكس بزرگ ، اولين نسل طراحي فضا دار بود.
A8يك قالب فضا دار ساخته شده از فراواني لنو دار متصل شده به وسيله اشكال قالب آلومينيمي خالص مي باشد. روش هاي پرچ منگنه ها ، جوش MIG وبعضي از عايق هاي جوش مي باشد . اگر چه اين 118 تن مانند اتو مبيل ساير متوسط طبقه بندي نشده است براي اين تحليل ها ، سه اتو مبيل در دسترس از اطلاعات و خصوصيات طراحي معين از سه اتو مبيل مقايسه ميشوند .
