Um carro é composto por mais de 10000 peças e componentes. Cada peça deve ser processada e formada através de diferentes processos antes de poder ser montada no carro. Hoje, vamos dar uma olhada na tecnologia de processamento de sete peças automotivas.
1. Sobre o elenco
A fundição é um método de produção no qual o metal fundido é derramado na cavidade do molde, resfriado e solidificado para obter produtos.
No processo de fabricação de diversas peças, como a carroceria do cilindro e o tambor de freio, muitas peças são feitas de ferro fundido, representando cerca de 10% do peso total da carroceria do veículo e do eixo traseiro.
O molde de areia é geralmente usado para fabricar peças fundidas de ferro. A matéria-prima do molde de areia é principalmente areia, que é misturada com aglutinante e água. O material do molde de areia deve ter uma certa resistência de ligação para que possa ser moldado no formato desejado e resistir à abrasão do ferro fundido em alta temperatura sem colapso. Para moldar uma cavidade de acordo com o formato da peça fundida no molde de areia, deve ser feito um modelo de madeira, que é chamado de modelo de madeira. Depois que o ferro fundido quente for resfriado, o volume será reduzido. Portanto, o tamanho do molde de madeira precisa ser aumentado de acordo com a taxa de encolhimento com base no tamanho original da peça fundida, e a superfície a ser usinada precisa ser espessada de acordo.
As peças vazadas precisam ser transformadas em núcleos de areia e moldes de madeira correspondentes (caixas de núcleo). Com um molde de madeira, você pode virar o molde de areia da cavidade (a fundição também é conhecida como “lixamento”). Ao fazer o molde de areia, devemos considerar como separar as caixas de areia superior e inferior para retirar o molde de madeira, e também considerar por onde entra o ferro fundido e como preencher a cavidade para obter peças fundidas de alta qualidade. Depois que o molde de areia é feito, ele pode ser vazado, ou seja, o ferro fundido pode ser despejado na cavidade do molde de areia. Durante o vazamento, a temperatura do ferro fundido é de 1250-1350 graus, e a temperatura é mais alta durante a fundição.
2. Sobre forjamento
O forjamento é amplamente utilizado na fabricação de automóveis. O forjamento é dividido em forjamento livre e forjamento de modelo. O forjamento livre é um método de processamento no qual uma peça metálica em bruto é colocada sobre uma bigorna para suportar impacto ou pressão e formada (é chamado de “forjamento” no mercado). As peças brutas das engrenagens e eixos dos automóveis são processadas por forjamento livre.
O forjamento de modelo é um método de processamento no qual a peça em bruto de metal é colocada no furo da matriz de forjamento e formada sob impacto ou pressão. O forjamento de modelos é um pouco como o processo no qual a massa é prensada no formato de biscoitos no molde. Comparado com o forjamento livre, o formato da peça fabricada por forjamento sob matriz é mais complexo e o tamanho é mais preciso. Exemplos típicos de peças forjadas para automóveis são: biela e virabrequim do motor, eixo dianteiro do automóvel, junta de direção, etc.
3. Sobre estampagem a frio
A estampagem a frio ou estampagem de chapa metálica é um método de processamento no qual a chapa metálica é cortada ou formada sob pressão na matriz.
Os itens de uso diário, como panela de alumínio, lancheira e lavatório, são confeccionados por estampagem a frio. Por exemplo, para fazer uma lancheira, primeiro você precisa cortar uma peça retangular com quatro cantos arredondados (os especialistas chamam isso de “pasta”) e, em seguida, pressionar a peça na matriz côncava com um punção (os especialistas chamam de “desenho” ). No processo de desenho, a folha plana adquire o formato de uma caixa, seus quatro lados são dobrados verticalmente para cima e os materiais nos quatro cantos são empilhados e rugas podem ser vistas.
As peças automotivas processadas por estampagem a frio incluem cárter de óleo do motor, placa de base do freio, estrutura do automóvel e a maioria das peças da carroceria. Essas peças são geralmente formadas por meio de estampagem, puncionamento, estampagem profunda, dobra, flangeamento, corte e outros processos. Para fabricar peças estampadas a frio, devem ser preparadas matrizes de estampagem. A matriz geralmente é dividida em duas partes, uma das quais é instalada acima da prensa e pode deslizar para cima e para baixo, e a outra é instalada abaixo da prensa e fixa. Durante a produção, a peça bruta é colocada entre duas matrizes de estampagem. Quando as matrizes superior e inferior são fechadas, o processo de estampagem é concluído. O processamento de estampagem possui alta produtividade e pode fabricar peças com formatos complexos e alta precisão.
4. Sobre soldagem
A soldagem é um método de processamento de união de duas peças de metal por aquecimento local ou aquecimento e pressurização simultâneos.
Muitas vezes vemos trabalhadores segurando máscaras em uma mão e pinças de soldagem e eletrodos conectados a fios na outra. O método de soldagem é denominado soldagem a arco manual, que utiliza a alta temperatura gerada pela descarga do arco para derreter os eletrodos e as soldagens e uni-los.
A soldagem a arco manual não é amplamente utilizada na fabricação de automóveis. A soldagem a ponto é a mais amplamente utilizada na fabricação de carrocerias de automóveis. A soldagem a ponto é adequada para soldar placas de aço finas. Durante a operação, dois eletrodos aplicam pressão nas duas placas de aço para fazê-las aderir e se fundir. Ao mesmo tempo, o ponto de ligação (um círculo com diâmetro de 5-6 Ω) é aquecido e derretido pela corrente, de modo a ficar firmemente ligado. Quando duas partes do corpo são soldadas, um ponto deve ser soldado a cada 50-100° na borda para formar uma conexão descontínua multiponto entre as duas partes. Soldar toda a carroceria do carro geralmente requer milhares de pontos de soldagem. Os requisitos de resistência da junta de solda são muito elevados. Cada junta de solda pode suportar uma força de tração de 5kn e até rasgar a placa de aço, mas a junta de solda não pode ser separada.
A soldagem a gás comum na oficina de reparos é usar combustão de acetileno e combustão de oxigênio para produzir chama de alta temperatura, de modo que a haste de soldagem e a soldagem sejam derretidas e unidas. Essa chama de alta temperatura também pode ser usada para cortar metal, o que é chamado de corte a gás. A aplicação de soldagem a gás e corte a gás é mais flexível, mas a zona afetada pelo calor da soldagem a gás é grande, resultando em deformação, alteração da estrutura metalográfica e degradação do desempenho das soldagens. Portanto, a soldagem a gás raramente é usada na fabricação de automóveis.
5. Sobre corte de metal
O corte de metal consiste em usar ferramentas de corte para cortar peças metálicas camada por camada; Um método de usinagem que permite que a peça obtenha a forma, o tamanho e a rugosidade superficial necessários. O corte de metal inclui montador e usinagem – montador é um método de usinagem no qual os trabalhadores cortam com ferramentas manuais. É flexível e conveniente de operar e é amplamente utilizado em montagem e reparo. A usinagem é realizada por meio de máquinas-ferramentas, incluindo torneamento, aplainamento, fresamento, furação e retificação.
1) Torneamento: torneamento é o processo tecnológico de usinagem de peças com ferramenta de torneamento em torno. O torno é adequado para cortar várias superfícies rotativas, como superfícies cilíndricas ou cônicas internas e externas, e também pode girar faces finais. Muitas peças de eixos e peças de engrenagens de automóveis são processadas em tornos.
2) Aplainamento: aplainamento é o processo tecnológico de usinagem de peças com faca plaina em plaina. A plaina é adequada para processar planos horizontais, planos verticais, planos inclinados e ranhuras. As superfícies de contato do bloco de cilindros e cabeçote, caixa de transmissão e tampa são processadas por plaina.
3) Fresamento: fresamento é o processo de usinagem da peça com fresa em fresadora. As fresadoras podem processar planos inclinados, ranhuras e até fresagens antigas, como engrenagens e superfícies curvas. Eles são amplamente utilizados para processar todos os tipos de peças automotivas. As matrizes de estampagem a frio da carroceria do automóvel são processadas por fresagem. A fresadora CNC controlada por computador pode processar peças com formatos complexos. É a principal máquina-ferramenta para usinagem moderna.
4), furação e mandrilamento: furação e mandrilamento são os principais métodos de corte para usinagem de furos.
5) Retificação: retificação é o processo tecnológico de usinagem de peças com rebolo em retificadora. A retificação é um método de acabamento que pode obter peças de alta precisão e rugosidade, além de retificar peças com alta dureza. Algumas peças automotivas após tratamento térmico são acabadas em retificadora.
6. Sobre tratamento térmico
O tratamento térmico é um método de reaquecimento, preservação de calor ou resfriamento de aço sólido para alterar sua estrutura organizacional para atender aos requisitos de uso ou de processo das peças. A temperatura de aquecimento, o tempo de retenção e a velocidade de resfriamento podem fazer com que o aço produza diferentes alterações estruturais. Um ferreiro mergulha peças de aço aquecidas em água para resfriamento rápido (conhecido como têmpera pelos especialistas) para melhorar a dureza das peças de aço. Este é um exemplo de tratamento térmico.
O processo de tratamento térmico inclui recozimento, normalização, têmpera e revenimento. Recozimento consiste em aquecer as peças de aço, mantê-las aquecidas por um determinado período de tempo, e depois resfriá-las lentamente junto com o forno, de forma a obter uma estrutura mais fina e uniforme e reduzir a dureza, o que favorece o corte.
Normalizar é aquecer as peças de aço, retirá-las do forno após preservação do calor e depois resfriá-las ao ar. É adequado para refinar aço de baixo carbono. A têmpera consiste em aquecer as peças de aço e resfriá-las rapidamente em água ou óleo após a preservação do calor, de modo a melhorar a dureza.
O revenimento é geralmente o processo subsequente de têmpera. As peças de aço temperado são reaquecidas e resfriadas após preservação do calor para estabilizar a estrutura e eliminar a fragilidade.
Para muitas peças automotivas, são necessários processos de têmpera superficial de alta frequência, cementação, cianetação e outros processos de tratamento térmico para reter a tenacidade do coração e alterar a estrutura da superfície para melhorar a dureza.
7. Sobre montagem
A montagem consiste em usar peças de conexão (parafusos, porcas, pinos ou fivelas, etc.) para conectar e combinar várias peças em peças de acordo com certos requisitos e, em seguida, conectar e combinar várias peças em um veículo inteiro.
Quer as peças sejam combinadas em componentes ou os componentes sejam combinados em todo o veículo, eles devem atender à relação de cooperação mútua especificada no desenho do projeto, de modo a fazer com que os componentes ou todo o veículo atinjam o desempenho predeterminado. Por exemplo, ao montar a transmissão na carcaça da embreagem, a linha central do eixo piloto da transmissão deve estar alinhada com a linha central do virabrequim do motor. Este método de centralização não é ajustado pelo montador (montador) durante a montagem, mas garantido pelo projeto e processamento.
Se você visitar uma fábrica de automóveis, o que mais atrai é a linha de montagem de automóveis. Nesta linha de montagem geral, um carro parte a cada poucos minutos. Tomemos como exemplo a linha de montagem de caminhões FAW Jiefang da China. Esta linha de montagem é uma corrente transportadora de 165 m de comprimento. O carro se desloca para cada estação junto com a corrente transportadora e é montado gradativamente. Existem correntes de suspensão transportadora ao seu redor para transportar continuamente o conjunto do motor, o conjunto da cabine e o conjunto das rodas de cada oficina para as estações correspondentes na linha de montagem.
Primeiro coloque a estrutura na posição inicial da corrente transportadora (parte inferior voltada para cima) e, em seguida, instale o conjunto do eixo traseiro (incluindo a mola de lâmina e o cubo da roda) e o conjunto do eixo dianteiro (incluindo a mola de lâmina, a manga de eixo e o cubo da roda) na estrutura , em seguida, vire a estrutura para instalar o mecanismo de direção, reservatório de ar e tubulação de freio, tanque de óleo e tubo de óleo, fio e roda e, finalmente, instale o conjunto do motor (incluindo embreagem, transmissão e freio central) e conecte o eixo de transmissão superior, Em seguida, instale a cabine e o painel frontal. Neste ponto, o carro pode sair da linha de montagem.