Німеччина; s Ініціатива легкої ковки 2016-06-06 Журнал «Кузня»
Фаза II: Легкий потенціал для легкого комерційного автомобіля
Фігура 1.
Малюнок 2. Розподіл LCV за вагою
Малюнок 3. Оцінка легких дизайнерських ідей
Малюнок 4. Приклади легкого конструктивного потенціалу деталей двигуна та трансмісії. (Джерело: Hirschvogel Automotive Group, GMH, Saarstahl, EZM, Linamar Seissenschmidt (LSF), SONA BLW Group)
Малюнок 5. Легкі дизайнерські ідеї, засновані на виборі матеріалу (Джерело: fka для Фази II Ініціативи легкого кування)
Німецька ініціатива легкої ковки продовжує свою фазу II, в якій легкий комерційний автомобіль демонтується, а його відповідні складові частини досліджуються для економії ваги шляхом кування, вибору матеріалу та конструктивних параметрів.
Для середнього пасажирського автомобіля ковка дозволяє зменшити вагу на 42 кг силової установки та деталей шасі (див. Статтю Ініціативи легкої ковки у квітні 2016 року у випуску FORGE), але скільки можна заощадити на легкому комерційному автомобілі (LCV) ), що важить 2394 кг? Ініціатива легкої ковки обговорювала цю проблему, і її дослідження показали, що потенційну економію ваги в 99 кг можна визначити за допомогою кування, альтернативних сталевих матеріалів або концепцій полегшеного дизайну.
Фаза I: Легкові автомобілі
Ініціатива легкого кування була сформована в 2013 році 15 ковальськими та дев'ятьма сталеливарними компаніями під егідою Німецької ковальської асоціації (IMU) та Інституту сталі VDEh. Під час першого етапу було проаналізовано середній пасажирський автомобіль та виявлено легкий конструктивний потенціал у 42 кг для компонентів силової установки та шасі. Виходячи з величезного інтересу до результатів, отриманих від замовників та обумовлених інтенсивним співробітництвом у двох галузях, що беруть участь, було прийнято рішення розпочати ІІ етап у 2015 році, щоб зосередитись на полегшеному конструктивному потенціалі поковок в LCV. Фаза II Ініціативи легкого кування об'єднує 17 ковальських компаній, 10 виробників сталі та одного постачальника технічних послуг.
Фаза II: Легкий комерційний автомобіль
Під час другої фази ініціативи було проаналізовано LCV з метою зробити його легшим за допомогою кованих деталей. На відміну від автомобілів, вага легкових автомобілів все ще продовжує зростати від одного покоління до наступного. Однак цілі щодо зменшення викидів CO2 в автомобілях також застосовуються до легкових автомобілів. Слід також зазначити, що загальна вартість володіння є більш важливою для комерційних автомобілів, ніж для автомобілів, тому зменшення ваги, що призводить до зменшення споживання палива, має більший вплив на рішення про придбання. Нарешті, менша вага транспортного засобу означає перевезення більшого корисного навантаження, що є чинником рішення про придбання власника комерційного автомобіля.
У 2013 році в Європейському Союзі було продано 1,44 млн. Легкових автомобілів (загальна вага автомобіля до 3,5 т). Тут законодавство вимагає зниження викидів СО2 на 13%, щоб до 2020 року дорівнювати значенню СО2 182 г/км. Автомобіль, обраний для цього легкого аналізу проектного потенціалу, є дуже репрезентативним для цього класу. Автомобіль має 2,1-літровий чотирициліндровий дизельний двигун потужністю 120 кВт, механічну шестиступінчасту коробку передач та задній привід, що представляє найбільш продавану конфігурацію. Загальний баланс маси для силового агрегату та шасі, кузова, салону та електроніки, а також спектр застосовуваних виробничих процесів наведено на рисунку 2.
Ми використовували ту саму процедуру, що і на фазі I, щоб генерувати ідеї щодо полегшення потенціалу. Знайшовши відповідний автомобіль для наших досліджень фази II, ми придбали секонд-хенд (вік 12 місяців, показник одометра 23000 км). Потім транспортний засіб демонтували. Члени нашої групи проаналізували всі 2536 частин та обмірковували кілька легких дизайнерських ідей протягом двох семінарів. Ідеї класифікували за потенціалом зменшення ваги, можливим впливом на виробничу вартість і, нарешті, за рівнем складності впровадження.
Три групи ідей для легкого дизайнерського потенціалу
Загалом для деталей, виготовлених із рулонного довгого матеріалу (поковок, болтів, гайок, труб або пружин), було створено 535 ідей щодо легкого конструктивного потенціалу. Завдяки класифікаційним даним, віднесеним до кожної ідеї, було легко сформовано огляд значущого пріоритетного визначення легких дизайнерських пропозицій. Ідеї були згруповані у три групи на портфельній діаграмі (рис. 3). На горизонтальній осі ідеї розміщені з урахуванням витрат у порівнянні з потенціалом реалізації (з ваговим коефіцієнтом 2: 1). На вертикальній осі показано розмір можливої економії ваги.