Курсовая работа по Материаловедение на тему Литой диск автомобильный

ВВЕДЕНИЕ
Количество автомобилей неуклонно растет, поэтому производство комплектующих, запчастей и запчастей для автомобилей является перспективным бизнесом, который производит продукцию, которая пользуется постоянным спросом. Эти продукты включают в себя диски, которые в наши дни часто продаются со стальными заготовками. Такой способ изготовления колес считается традиционным, но у него много недостатков. Поэтому его давно заменили колеса, изготовленные по более передовым технологиям и из более легких металлов и их сплавов. По этой причине их называют легкими металлами.
Диски делятся на три основные группы: стальные диски, диски из легких сплавов и кованые диски из легких сплавов. У вас может быть два набора колесных дисков для летних и зимних шин или один комплект колесных дисков. Однако иметь только один комплект дисков для летней и зимней резины экономически невыгодно - 3-4 перебортовки и стоимость будет эквивалентна стоимости нового диска.
Легкосплавные диски изготавливаются из сплавов на основе алюминия и магния путем литья или ковки. Во многом они лучше стальных. Основная цель легкосплавных дисков - повысить привлекательность вашего автомобиля. Кроме того, «легкосплавные» диски уменьшают вес колеса, а уменьшение массы неподрессоренных частей (включая колеса) улучшает комфорт при движении, повышает безопасность вождения и снижает износ деталей подвески. При идеальной геометрии, при хорошем балансе неприятные вибрации полностью устраняются. Как правило, деньги, потраченные на «легкосплавный» колесный комплект, возвращаются при перепродаже автомобиля.
Стальные диски. На данный момент они самые популярные. Они состоят из круга и приваренного к нему диска (пластины), изготовленного из листовой стали. Большинство автомобилей оснащаются стальными дисками на заводах-изготовителях. Преимущества: невысокая цена; возможность восстановления после раздавливания, так как при ударе они не лопаются, а мнутся. Ковка обеспечивает исключительную прочность и жесткость. Кованое колесо выдерживает самые сильные удары; в крайнем случае не ломается, как литье, а гнется, не ломаясь, что безусловно безопаснее. Кроме того, он очень легкий и устойчивый к коррозии. Главный недостаток кованых дисков - их высокая цена, а также ограниченные возможности дизайна.
С точки зрения цены и качества, литые легкосплавные диски, находятся между стальными и коваными легкосплавными дисками. Наконец, благодаря своему составу 4 легкосплавные диска менее восприимчивы к внешним условиям, влиянию работы машины, кованые, упругие и долговечные, а легкосплавная основа обеспечивает более эффективную передачу тепла от тормозной системы - и в конечном итоге меньше износ и экономия топлива.
Недостатки: довольно хрупкий; он раскалывается при очень сильном ударе, что чрезвычайно опасно на высокой скорости. Для обеспечения механической прочности необходимо увеличивать толщину стенки, что снижает желаемый прирост веса; он требует защиты поверхности, без которой он быстро покрывается белесой оксидной пленкой и теряет свой товарный вид. Литые диски - самый популярный вариант среди любителей относительно дешевого тюнинга автомобилей.
Целью данной работы является изучение способов получения легкосплавных дисков и материалов, из которых они изготовлены.

 
1. Литые автомобильные диски
В последние годы литые под давлением алюминиевые диски значительно отодвинули на второй план колеса из штампованной стали. Эта тенденция в основном обусловлена физико-техническими свойствами алюминия: высокими литейными свойствами, хорошей обрабатываемостью, низкой плотностью, высокой удельной прочностью и высокой теплопроводностью.
Основными преимуществами дисков из алюминиевого сплава являются:
1) высокие эстетические свойства колес, благодаря возможности литья самых разных сложных форм [1];
2) уменьшение массы неподвешенных частей автомобиля на 15-50%, что значительно снижает динамические нагрузки на элементы подвески автомобиля и увеличивает характеристики механизма качения;
3) в системе колесо - тормоз - шина улучшаются условия труда за счет высокой теплопроводности алюминия, что увеличивает безопасность и долговечность автомобиля;
4) расход топлива снижен за счет снижения веса;
5) за счет высокой точности изготовления дисков снижаются величины осевых и радиальных ударов, что улучшает виброакустические характеристики автомобиля и увеличивает долговечность деталей шасси и рулевых сочленений;
6) Благодаря высоким антикоррозионным свойствам алюминия колеса надолго сохраняют привлекательный внешний вид [2].
Большинство алюминиевых колес (рис. 1), производимых в мире, изготавливается методом литья под низким давлением. Эта технология позволяет получать отливки колес практически любой формы и сложности. Этот режим наложения можно считать самым простым способом получения оверлеев в виде кругов.



Рисунок 1 – Внешний вид литого диска

Однако у этого метода есть существенный недостаток: отходы литейного производства (в среднем около 15%, в зависимости от сплава), вес полученного продукта также можно отнести к недостаткам литейного производства, он будет самым тяжелым по сравнению с алюминиевым. диски произведены. с другими технологиями и образованием большого количества стружки после обработки (до 30% от литейной массы).


2. Основные требования, предъявляемые к литым автомобильным колесным дискам
Автомобильные колеса эксплуатируются в сложных условиях, поэтому к их качеству предъявляется широкий набор требований, общих для всех государств, различающихся национальными стандартами только жесткостью. По изученной литературе [3-6] можно выделить основные:
• Колеса должны обладать набором механических свойств, которые соответствуют требованиям заказчика или требованиям национальных стандартов. Основные из них: сила - во всех режимах движения обеспечивает безопасную работу автомобиля, пластичность - при ударе колесом не дает опрокинуться диску, что помогает удерживать воздух в шине и продолжать движение автомобиля. не менее 150-200 м.
• Колеса должны иметь минимальную массу и момент инерции для улучшения характеристик автомобиля.
• В структуре отливок не допускаются трещины, инородные включения.
• На поверхности колесных заготовок перед обработкой не должно быть полостей площадью> 2,5 мм2 и глубиной> 0,7 мм.
• Обод колеса должен быть уплотнен.
• Эксцентриситет и дисбаланс должны быть сведены к минимуму.
• Покраска колеса должна не только привлекательно выглядеть, но и защищать изделие от коррозии. Сплав, из которого изготовлены колеса, также должен обладать высокой устойчивостью к коррозии.
• Готовое колесо должно выдерживать нагрузки, необходимые для прохождения стендовых испытаний: