Ottimizzazzjoni taċ-Ċappetta tal-Ballun tas-Sospensjoni Design_hinge Knowledge_Tallsen 1

Iċ-ċappetta tal-ballun tas-sospensjoni hija l-prodott ewlieni tad-diviżjoni tal-komponenti tat-teknoloġija Chassis ZF, u d-disinn strutturali tiegħu huwa t-teknoloġija ewlenija tad-dipartiment. Hekk kif l-industrija tal-karozzi tkompli tevolvi, id-domanda għall-prodotti taċ-ċappetta tal-ballun qed tiżdied ukoll. Fil-passat, ċerti disinji tal-prodott ma kinux aktar kapaċi jissodisfaw il-bżonnijiet attwali tas-suq. Il-klijenti issa jeħtieġu ambjenti ta 'simulazzjoni aktar stretti, tagħbijiet ta' ħidma aktar kumplessi, u konformità mar-rekwiżiti regolatorji ġodda bħall-protezzjoni min-nies u l-kriterji ta 'falliment ta' wara l-kolliżjoni. Minħabba dawn iċ-ċirkostanzi, huwa imperattiv li jiġu ottimizzati l-aspetti tekniċi tal-ġonta tal-ballun.

Il-ġonta tal-ballun tintuża primarjament fis-sospensjoni ta 'quddiem, li tiffaċilita l-konnessjoni bejn il-virga u l-għaksa tal-isteering. Din il-konnessjoni tipprovdi t-tieni grad ta 'libertà meħtieġ għall-isteering. Sabiex tissodisfa l-aspettattivi ogħla tal-klijenti, il-fokus tar-riċerka u l-ottimizzazzjoni jinbidel lejn it-titjib tal-prestazzjoni tas-siġillar u r-reżistenza għall-ilbies tal-għeja.

Dan l-artikolu huwa bbażat fuq il-produzzjoni tal-massa attwali ta 'ZF tal-proġett Dongfeng Liuzhou B20 għal manifattur ta' tagħmir oriġinali domestiku (OEM), bl-intenzjoni li tiġi ottimizzata l-istruttura taċ-ċappetta tal-ballun tas-sospensjoni. Inizjalment, il-pjan kien li jkompli juża partijiet mill-proġett attwali prodott bil-massa. Madankollu, wara l-ewwel rawnd ta 'testijiet ta' validazzjoni tad-disinn (DV), ġie identifikat li kien għad hemm riskji potenzjali, l-aktar fil-forma ta 'tnixxija ta' ilma u xedd prematur. Wara l-analiżi, ġie deċiż li t-titjib tad-disinn kien meħtieġ biex jintlaħqu r-rekwiżiti attwali tat-test.

Analiżi ulterjuri ta 'proġetti OEM domestiċi ġodda oħra wriet li ħafna OEMs stabbilixxew speċifikazzjonijiet speċifiċi għall-prestazzjoni taċ-ċappetta tal-ballun, bir-rekwiżiti tad-disinn żdiedu b'mod sinifikanti. Bl-istess mod, l-OEMs globali qed jaġġornaw kontinwament l-ispeċifikazzjonijiet tagħhom għal ċappetti tal-ballun. Il-prodotti ZF għandhom bżonn jifilħu kundizzjonijiet ambjentali aktar ħorox, kundizzjonijiet operattivi aktar kumplessi u varjabbli, kif ukoll rekwiżiti ta 'protezzjoni tal-kolliżjoni aktar dettaljati. Fid-dawl ta 'dawn l-iżviluppi, dan l-artikolu għandu l-għan li jipproponi skema ta' ottimizzazzjoni raġonevoli bbażata fuq ir-riċerka u l-analiżi tal-ispeċifikazzjonijiet il-ġodda, sabiex jinkisbu prodotti li jissodisfaw l-istandards ta 'prestazzjoni bi prezz aktar baxx.

għal ċappetta tal-ballun:

Iċ-ċappetti tal-ballun jiżguraw il-konnessjoni tal-ktajjen tal-mekkaniżmu billi jżommu kuntatt kontinwu u moviment relattiv. Il-punti ta 'konnessjoni għal dawn il-movimenti huma magħrufa bħala ġonot. Iċ-ċappetti tal-ballun jistgħu jiġu kklassifikati bħala ċappetti mgħobbija b'mod radjali (ċappetti tal-ballun iggwidati) jew ċappetti mgħobbija b'mod assjali (ġonot tal-ballun mgħobbija). Kull ġonta tikkonsisti f'żewġ elementi li jgħaqqdu, bħal xaftijiet, bearings sempliċi, snien tal-gerijiet, eċċ., Li jikkooperaw ma 'xulxin u jkollhom ġeometrija xierqa għall-funzjoni tagħhom. L-elementi ewlenin tal-konnessjoni tal-ġonta tal-ballun huma l-istudju tal-ballun u s-sokit tal-ballun. Minbarra l-prestazzjoni tal-ġog tal-ballun innifsu, karatteristiċi oħra bħal materjal, daqs, kwalità tal-wiċċ, kapaċità ta 'ġarr tat-tagħbija, u lubrikazzjoni huma wkoll importanti.

Funzjoni u rekwiżiti tekniċi taċ-ċappetta tal-ballun:

Il-funzjoni taċ-ċappetta tal-ballun hija li tikkonnettja l-virga mal-għaksa tal-isteering, u b'hekk tipprovdi tliet gradi ta 'libertà. Tnejn minn dawn il-gradi ta 'libertà jintużaw għas-swat tar-roti u l-isteering, filwaqt li t-tielet tippermetti varjazzjoni elastokinematika għar-rota. Il-ġonta tal-ballun tista 'tintroduċi biss forzi tensili, kompressivi u radjali minħabba t-tliet gradi ta' rotazzjoni tagħha ta 'libertà. Idealment, il-ġonot tal-ballun m'għandhomx ikollhom l-ebda logħob b'xejn biex jevitaw ħoss bla bżonn. L-ispostament elastiku għandu jiġi mminimizzat biex jiġi evitat skumdità waqt is-sewqan u biex iżomm l-evalwazzjoni suġġettiva tas-sewwieq. Barra minn hekk, it-torque tax-xogħol taċ-ċappetta tal-ballun huwa indiċi ta 'evalwazzjoni importanti u m'għandux ikun inqas mill-valur permess biex jiġi evitat xedd prematur u ħoss.

Analiżi tal-Mod ta 'Falliment tad-Disinn Oriġinali:

1. Nuqqas ta 'test tal-prestazzjoni tas-siġillar:

Matul l-istadju inizjali tal-proġett B20, intalab mill-klijent biex ikompli juża l-prodotti tal-proġett eżistenti biex inaqqas l-ispejjeż tar-riċerka u l-iżvilupp u l-ħin taċ-ċiklu. Madankollu, matul it-test DV, ġew osservati modi ta 'falliment bħal tnixxija ta' ilma u sadid fil-prestazzjoni tas-siġillar taċ-ċappetta tal-ballun. Wara l-ispezzjoni, ġie skopert li ċ-ċappetta tal-ballun u l-għaksa tal-istering kellhom adattament ħażin, li rriżulta fi distakk ħieles ta '2.5mm bejniethom. Dan id-distakk jista 'potenzjalment iwassal għal tnixxija ta' ilma, u jindika li s-sistema ta 'siġillar ma laħqitx ir-rekwiżiti tat-test. Aktar żarmar taċ-ċappetta tal-ballun żvelat korrużjoni severa fuq il-wiċċ ta 'tgħammir bl-għaksa tal-istering. Dan ikkonferma li l-prestazzjoni tas-siġillar tal-prodott attwali ma laħqitx ir-rekwiżiti tad-disinn għall-proġett B20. Notevolment, tbajja tal-ilma viżibbli u korrużjoni severa ġew osservati fuq il-pinnijiet tal-ballun fiż-żona tal-qoxra tat-trab. Dan indika li s-sistema attwali li ma tagħmilx trab ma kinitx biżżejjed u teħtieġ titjib.

2. Analiżi tar-riżultati tat-test:

Ir-riżultati tat-test indikaw li d-dħul tal-ilma waqt l-ittestjar waqa 'taħt il-livell W3, fejn it-tbajja' tal-ilma ġiet osservata viżwalment. Dan enfasizza s-severità tal-kundizzjonijiet tad-dħul tal-ilma fis-sistema tas-siġillar wara t-test. Iż-żona tad-dħul tal-ilma affettwat prinċipalment l-għenuq fiż-żewġt itruf taċ-ċappetta tal-ballun. Ir-raġunijiet possibbli għall-falliment kienu kif ġej:

- Il-kwalità tal-assemblaġġ u l-għażla tad-daqs tal-għonq: Il-għonq kellu definizzjoni ta 'daqs massimu wara li ġie mġebbed, li kien immirat biex jiżgura li l-forza tal-ikklampjar issodisfat ir-rekwiżiti tad-disinn wara d-deformazzjoni elastika tal-għonq. Madankollu, jekk l-assemblaġġ attwali ma jsegwix strettament l-ispeċifikazzjonijiet, jista 'jirriżulta f'forza ta' kklampjar inadegwata u għonq maħlul.

- Falliment tad-disinn tal-kopertura tat-trab: Analiżi komparattiva tad-disinn tal-kopertura tat-trab żvelat devjazzjoni fl-angolu tal-kon taż-żona tal-labirint. Id-disinn kurrenti kellu angolu tal-kon ta '20 °, filwaqt li d-disinn standard kellu angolu tal-kon ta '12 °. Din id-devjazzjoni żiedet ir-riskju ta 'tnixxija.

- Falliment tad-disinn taż-żona tas-siġillar tal-pin tal-ballun: Id-disinn tal-brilli tal-ballun kellu struttura mtejba f'żona speċifika, b'dijametru ta '1mm akbar mix-xaft tal-pin tal-ballun. Din l-istruttura kellha l-għan li tipprevjeni li l-għatu tat-trab jiġi ppressat fil-pożizzjoni tal-għonq tal-pin tal-ballun. Madankollu, taħt kundizzjonijiet tax-xogħol estremi tal-ġonta tal-ballun, bħal fil-pożizzjoni tal-limitu, iż-żona ta 'kuntatt bejn il-kopertura tat-trab u l-pass kienet żgħira wisq, li tirriżulta fil-possibbiltà ta' falliment. Barra minn hekk, temperaturi baxxi jistgħu jwasslu wkoll għal żoni ta 'kuntatt żgħar, li joħolqu lakuni u tnixxija ta' ilma.

Skema tad-Disinn tal-Ottimizzazzjoni tal-Ballun taċ-Ċappun:

1. Ottimizzazzjoni tal-assemblaġġ tal-għonq:

Il-falliment tat-tarf tal-għonq irriżulta primarjament minn kwistjonijiet dwar l-assemblaġġ tal-produzzjoni. Biex tindirizza dan, kien meqjus effettiv li tiddefinixxi d-daqs tal-installazzjoni tal-għonq fl-ispeċifikazzjoni tal-proċess intern (IPS), li ssir parti mill-istruzzjoni tal-operazzjoni tal-produzzjoni. L-IPs jiddefinixxu d-direzzjoni tal-installazzjoni, id-dijametru massimu tal-apparat tal-għodda, u l-firxa tad-dijametru tal-ftuħ tal-għonq. Barra minn hekk, ikun jinkludi wkoll ir-rapport tal-Analiżi tal-Element Finit (FEA) u r-rapport tat-tqassim tal-kopertura tat-trab. Dan il-metodu jtejjeb il-proċess ta 'assemblaġġ u jiżgura li jissodisfa r-rekwiżiti tad-disinn.

2. Disinn ottimali tal-pin tal-ballun:

L-analiżi tal-modi ta 'falliment wriet li d-disinn mhux raġonevoli taż-żona labirint tal-kopertura tat-trab u ż-żona ta' kuntatt żgħira tal-pass tal-pin tal-ballun kienu l-fatturi ewlenin li jikkontribwixxu għall-falliment tat-test tas-siġillar. Meta wieħed iqis ir-restrizzjonijiet tal-ispejjeż u l-iżvilupp tal-proġett, l-ottimizzazzjoni tal-istruttura tal-pin tal-ballun kienet meqjusa bħala l-iktar soluzzjoni kosteffikaċi. Id-disinn ottimizzat kellu l-għan li jipprovdi żona ta 'kuntatt akbar bejn il-pass tal-pin tal-ballun u l-għata tat-trab meta ċ-ċappetta tal-ballun kienet fl-angolu massimu tax-xogħol tagħha. Id-disinn oriġinali kien jidher forma ta 'sezzjoni trasversali semikirkulari għall-pass, filwaqt li d-disinn il-ġdid introduċa struttura ta' sezzjoni trasversali rettangolari u żied id-dijametru ta 'barra tal-pass. Dan irriżulta f'żona ta 'kuntatt ikbar u pprovda forza ta' reazzjoni akbar taħt kondizzjonijiet tax-xogħol estremi, li tnaqqas ir-riskju li l-lakuni u l-għata tat-trab jiġu ppressati fl-għonq.

3. Verifika tal-aqwa test tad-disinn:

Ġew prodotti kampjuni bbażati fuq id-disinn ottimizzat u soġġetti għal testijiet ta 'prestazzjoni tas-siġillar. Ir-riżultati wrew li l-kontenut tal-ilma fit-tmiem tal-pin tal-ballun u t-tmiem tal-qoxra tal-ballun kien biss minn 0.1% sa 0.2