Автомобилестроение

Автомобильные кузова

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Листовая сталь, применяемая для ремонта и изготовления панелей кузовов и оперения автомобилей глубокой вытяжкой, в процессе штамповки или формовки другими способами на специальном оборудовании часто испытывает напряжения, близкие к пределу прочности. Поэтому такая листовая сталь должна удовлетворять требованиям в отношении механических и технологических свойств, микроструктуры, чистоты поверхности, не иметь расслоений и быть однородной по толщине.

В зависимости от назначения детали металлического корпуса кузова можно разделить на лицевые детали (крыша, двери, капот, крылья и т. п.), к качеству поверхности которых предъявляются более высокие требования, а не только чтобы его свойства соответствовали требуемой сложности деформации этих деталей; внутренние детали (пол, брызговики, внутренние панели т. п.) и детали каркаса кузова (стойки, усилители и т. п.), для изготовления которых необходимо соответствие свойств металла листа требуемой сложности вытяжки.

Для деталей кузова автомобиля применяется в основном низкоуглеродистая сталь (ГОСТ 9045—70) с содержанием углерода не более 0,08% двух категорий: ОСВ — для штамповки деталей с особо сложной вытяжкой и СВ — со сложной вытяжкой. Обе эти категории листов выпускаются трех марок: 08Ю и 08Фкп— нестареющие и 08кп — стареющие.

Одним из главных параметров, учитываемых при определении сложности вытяжки кузовных деталей, является максимальное относительное удлинение, получаемое каким-либо элементом детали в процессе ее деформирования.

В случае применения листовой стали, подверженной старению, ее твердость под влиянием старения значительно увеличивается, ударная вязкость падает, повышаются пределы упругости ги прочности и понижается пластичность с образованием длинной площади текучести.

Во избежание разрыва заготовок в процессе вытяжки такую листовую сталь до передачи в производство правят на лнетопра-вильных многовалковых машинах, предназначенных для правки листов в холодном состоянии. Правке подлежат также листы металла, которые часто поступают на авторемонтные заводы с дефектами, нарушающими плоскостность листа (волнистость, местная выпуклость и т. п.). Листы из металла с пределом прочности до 28 кгс/мм2 и толщиной до 3 мм правят на листоправиль-ных машинах с 11—29-ю валками. Чем тоньше выправляемый лист, тем больше должно быть валиков и тем меньше их диаметр. Валки в машинах имеют постоянный диаметр и расположены в два ряда в шахматном порядке с параллельными или непараллельными рядами валков. Листы толщиной до 4 мм обычно правят на листоправильных многовалковых машинах с непараллельными рядами валков, расположенных под углом друг к другу. Вследствие такого расположения рядов расстояние между валками увеличивается в направлении от входных валков к выходным. Поэтому кривизна перегиба листа от валка к валку постоянно уменьшается и у предпоследнего валка становится близкой   к   кривизне   упругого   изгиба.

При пропуске между валками лист втягивается в вальцы и проходит через все валки, получая повторные пластические изгибы в противоположные стороны, вследствие чего он принимает плоскую форму. Количество проходов (пропусканий) листа или полосы через рабочие валки машины, необходимое для полного выправления листа или полосы, зависит от механических свойств металла, из которого изготовлены листы и полосы, толщины выпрямляемых листов и полос. Полная правка тонких листов и полос требует большего количества проходов, чем листов и полос средней и большой толщины. Количество проходов — от одного до  четырех  в  зависимости   от  указанных  выше  дефектов.

Деформация при вальцовке сопровождается появлением внутри кристаллических сдвигов, которые, изменяясь последовательно в зависимости от направления изгиба листа и будучи равновеликими, так как радиус валков постоянный, взаимно компенсируют друг друга, не вызывая остаточной деформации общего объема. Значительный изгиб при вальцовке перераспределяет существующие напряжения, вследствие чего в провальцованном листе первоначально неравномерное распределение напряжений стремится стать более однородным по сечению листа.

В результате такой обработки лист несколько упрочняется — площадка текучести на кривой растяжения почти совсем исчезает, получается плавный переход кривой от упругого к пластическому состоянию металла и увеличивается способность металла к, пластическому деформированию.

Большое значение придается также микроструктуре листовой стали. Чистота поверхности штампованных деталей может быть получена при наличии однородных мелких зерен феррита в пределах баллов № 6, 7, 8 по ГОСТ 5639—65. Применение стали с размером зерен № 1—4 ведет к разрывам при вытяжке и получению шероховатой поверхности. Допускается наличие структурно свободного цементита не более балла 2 по ГОСТ 5640—68. Для штампуемости металла имеет значение низкая твердость с узкими пределами ее колебания {HRC—45-М8).