車のシャーシと自動車金型加工で知っておくべきこと

車のシャーシ構造

全体的な構造の面では、今日の車のシャーシは、名前を持つ2つの主要な形態で来ます。
  • フレーム上のボディ(またははしごフレーム)
  • ユニボディ(またはモノコックボディ)
[キャプション id="attachment_1739" align="aligncenter" width="786"]車のシャーシ構造 図1. 車のシャーシ[/キャプション]

フレーム上のボディ – 切り離された車のフレーム

フレーム上のボディは、別のシャーシに配置されたボディ構造です。 頑丈で固定されたシャーシを備えた馬車に触発されました。 取り外し可能なフレーム構造により、iron-xiシャーシシステムに影響を与えることなくシャーシ設計の変更が容易になり、古いシャーシプラットフォーム上でまったく新しいモデルを作成することさえできるため、研究開発(R&D)時間と設計コストを大幅に節約できます。 新しいシャシーシステムを構築する必要と比較した生産ラインへの投資。
これらのフレームは、一般的にSUV、ピックアップトラック、車、特殊車両で発見されています…

取り外し可能な車のシャーシの利点

  • 動作時の騒音レベルを下げます。 ボディとシャーシは別々で、ゴム製のクッション、取り付けられたボルトを介して互いに接触しているだけです… 車が動いているときに騒音はありません。
  • 事故で車が変形した場合の修理が簡単。 「フレーム」から分離された位置は簡単に交換でき、まったく新しい車に修理することもできます。
  • 高負荷抵抗、優れたらせん抵抗、強くて耐久性があります。
  • 湿気、泥、岩、砂道、水、雪による錆による被害が少なく,…

ボディオンフレームの欠点

  • 容積は大きく、足回りの鉄に置かれたシャーシ部分の特定の設計のために焦点が高いです。 これは、パフォーマンスの低下、コーナリング時の安定性の欠如、および燃料消費量の増加につながります。 したがって、SUVやピックアップは、ガソリンマシンよりもトラクションが良く、経済的になるためにオイルマシンを使用することがよくあります。
  • 過去には、取り外し可能なフレームは、車に座っている人に重い結果を残しました。 車にはインパルス吸収帯がないため、強い衝撃があると車は減速しますが、車内の人は衝突直前の速度で動き続けます。 この速度は、車内の人がハンドルやエアバッグに衝突したときにのみ低下します。 しかし、現在、新しい安全ブレーキシステムの改良により、この欠点は徐々に克服されつつあります。

ユニボディ – インスタントカーフレーム

ユニボディは連続したボディ構造であり、統一されたブロックを形成します。 この構造は、ほとんどのセダン、ハッチバック、一部のMPV、CUVに現れ,… 主な理由は、重量の面でフレーム上のボディの最大の欠点を克服するためです。 アルミニウム合金、炭素などの高硬度の軽量材料の使用から,…本当にユニボディは、車の構造をはるかに軽くします。 性能の向上、燃費の向上、コーナリング時の安定性の向上は、ストレートフレーム車を使用する際に言及されるものです。
また、カーフレームはインパルス吸収性に優れており、事故発生時に車内に座っている乗客にとってより安全です。
 
欠点は修理が難しく、負荷容量は高くなく、設計は複雑で,…
 
[キャプション id="attachment_1743" align="aligncenter" width="503"]ユニボディ車のシャーシ構造 図2. ユニボディ車のシャーシ構造[/キャプション]

車の金型加工で知っておくべきこと

この記事では、Unibodyシームレスフレームを選択して、金型と 治具のテクスチャを解析します。 シャシーを構成するディテールに加え、下図のようにクルマのシェルを構成するディテールもある。
[キャプション id="attachment_1744" align="aligncenter" width="584"]車のシェル構造 図3. 車のシャーシとシェル構造[/キャプション]
 
シャーシ上のコンポーネントの分離は、生産段階が詳細なクラスタのアセンブリシーケンスを分割するためにそれに依存するため、重要です。 これは、自動車組立工場での作業の流れでもあります(図4)。
[キャプション id="attachment_1745" align="aligncenter" width="688"]工場内のワークフローまたは自動車製造プロセス 図4. 工場内のワークフローまたは自動車製造プロセス[/caption]

アンダーボディ詳細クラスタの治具

アンダーボディクラスタを組み立てる最初のステップには、アッセンブリーフロントレール(RH/LH)クラスタの組み立てが含まれます(図5)。
著者の例では、2種類の鋼のみが使用されています。
  • 低弾性限界(約200MPa)のFEP04
  • FEE355は弾性限界が高く(355MPa以上)、可塑化変形する能力は低い。
通常、ここのレールは、良好な塑性変形、大きな厚さのスチール製で、深い心を作成するためにドローモールドで刻印されます。 フォームを打ち抜いた後、ディテールは(幾何学的形状のために)高い硬度を有するが、それでも運動エネルギーを吸収するために衝撃で弾性的に変形する能力を有する。
[キャプション id="attachment_1747" align="aligncenter" width="456"]フロントレールカークラスターの詳細な治具 図5. フロントレール自動車クラスターの詳細な治具[/キャプション]

フロントレールクラスタ内のコンポーネント

  1. レールボクシング
  2. フロントレール
  3. フロントエンドアタッチメントブラケット
  4. フロントレール延長
  5. フロントレール補強
  6. クロスメンバーからレールマチ
  7. パワートレインサポート強化
  8. アッパーフロントサスペンションタワー
  9. 下部フロントサスペンションタワー
  10. レールボックス
  11. タワーからクロスメンバーブレースへ
[キャプション id="attachment_1746" align="aligncenter" width="404"]フロントレールクラスタ治具加工 図6. フロントレールクラスタ治具加工[/caption]
この部品はかなり複雑な構造なので、溶接が困難な箇所が多いです。 溶接治具の設計は、溶接を見逃さないように、詳細で細心の注意を払った計画に注意を払う必要があります。 過失は非常に危険であり、シャーシ全体に影響を与える可能性があります。 2022年5月上旬、トヨタは、同じ詳細クラスターの崩壊に対する懸念から、ベトナムで200台以上のRaize車をリコールした。
 
[キャプション id="attachment_1748" align="aligncenter" width="497"]自動車フレーム構造用加工治具 図7. 自動車フレーム構造用加工治具[/キャプション]
フロントレールRH(1)およびLH(2)クラスタは、フロントレールバッククロスメンバー(5)、ストラットタワークロスメンバーアセンブリ(3)、およびロアダッシュパネル(4)と溶接されています。 これらの詳細なクラスターはすべて、フロントフレームアセンブリを形成します。 この部品は、あまり絡み合わず、風通しの良い質感のための治具を作るのが非常に簡単です(図7)。

アンダーボディフレーム

アンダーボディフレームは、フロントサブフレーム(1)(フロントサブフレーム)、リアサブフレーム(2)(リアサブフレーム)、および2つのアンダーボディレール(3Rおよび3L)(2つのアンダーキャリッジレール)で構成されています(図8)。
[キャプション id="attachment_1749" align="aligncenter" width="629"]フロントフレームアセンブリ加工 図8. フロントフレームアセンブリ[/キャプション]

アンダーボディクラスタ(足回り)の組み立ての最後のステップには、詳細が含まれています(図9)。

[キャプション id="attachment_1750" align="aligncenter" width="697"]足回り車の組み立て 足回り車のシャーシ詳細組み立て 図9. 足回りアンダーボディカーシャーシ詳細クラスタの組み立て[/キャプション]
  1. アンダーボディフレームアッシー
  2. フロントフロアアッシー
  3. リアシートクロスメンバーアッシー
  4. リアフロアフロントアッシー
  5. リアフロアバックアッシー
  6. ダッシュトップパネルアッシーまたはウォーターボックス
  7. 背面パネルアッシー
  8. ロッカーパネルアッシーRH / LH
  9. インナーボディサイドアッシーフロントRH / LH
  10. ストラットタワー補強RH / LH
  11. アッパーレールボクシングRH / LH
その後、次のステップはボディコンプ治具で行われ、シェルフレームの詳細なクラスターをSPOT、SPR溶接技術で接続,…(図 10):
[キャプション id="attachment_1751" align="aligncenter" width="661"]自動車フレーム製造における治具および金型 図10. 自動車フレーム製造における治具および金型[/キャプション]
  1. アンダーボディアッシー
  2. 右上のレール
  3. 左上のレール
  4. ボディサイド右
  5. ボディサイド左
  6. カウルトップ
  7. ヘッダ
  8. ルーフフレーム
足回りには前後サスペンション、パワートレイン、エキゾーストシステム、シート、コントロールクラスターなどのアクセサリーが搭載されており、さらに前後からの衝突に対向するメイン構造で、側面からの衝突の吸収にも関わっている。

車下の構造解析

[キャプション id="attachment_1752" align="aligncenter" width="677"]車のシャーシ構造 図11. 車のシャーシ構造[/キャプション]
足回りの下の垂直フレームが車の長さに沿って走っていることに気付くことができます。 この構造は明らかにボディオンフレーム構造から改善されていますが、より複雑で、重量と耐荷重の要件を満たし、衝突ダイナミクスを吸収します。 また、写真上ではAポジションとBポジションの2つがあり、クルマの前後のサスペンションが取り付けられているところです。 ボディコンプ治具を作るとき、これらはまた、治具にシャーシを配置するための4つの標準穴(穴データム)であり、これらの位置は設計時に注意する必要があります。

ベトナム能力精密金型合資会社

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