Выбор стали поворотного кулака, рычагов (подвеска автомобиля)

[ferio 1]

Специфика- система подрессоривания грузового автотранспорта.

Независимая подвеска на двух поперечных рычагах.

Задачи:

1) изготовление поворотного кулака в опытных образцах

2) изготовление A-образных рычагов в опытных образцах

Проблема:

Конфигурация вышеперечисленных узлов такова, что необходимы сварные соединения. Если верить литературе, в заводских серийных изделиях используют сталь 40Х(ГНМ) или же Ковкий чугун. Но дело в том, что легированные стали трудносвариваемые, а узлы вибронагружены и работают под знакопеременными нагрузками.

Собственно, как выйти из ситуации, чтобы не ослабить узел и при этом допустить возможность сварки?

 

немного иллюстрации

 

 

Изменено 23 октября 2019 пользователем ferio

[Udav817 288]

7 часов назад, ferio сказал:

в заводских серийных изделиях используют сталь 40Х(ГНМ) или же Ковкий чугун

Потому что в серийном производстве - литьё. 

7 часов назад, ferio сказал:

легированные стали трудносвариваемые

Трудносвариваемыми они были по учебникам 70-х годов. технологии были не те. другое дело, что прочность сварных швов для таких сталей совсем не та.

 

Попробуйте сделать не сваркой, а фрезеровкой. И прочнее будет и свободы выбора материала больше. Цена... цена всё равно будет в разы больше, чем у серийных деталей.

[ferio 1]

20 часов назад, Udav817 сказал:

Попробуйте сделать не сваркой, а фрезеровкой.

К сожалению, полностью фрезерованная деталь, намного увеличивает стоимость. Например, вместо пластины 20мм+сварка, мне придется отфрезеровать 80мм или даже больше.

 

На самом деле, я ждал ответа о возможных вариантах аналога материала, но допускающего сварку. Например, Сталь20, или 35хгса и последующий отпуск..... В этом мои знания поверхностны. 

[maxems 50]

Кто сказал, что 40Х плохо варится? Она прекрасно варится. Но хуже, чем 30ХГСА. 

30ХГСА, на мой взгляд, самая универсальная, легко обрабатываемая и свариваемая сталь. Причем сварка на ней держится прекрасно, не слетает при эксплуатации.

Но эта сталь и дороже, чем 40Х.

 

А вот Сталь 45 действительно варится хуже. Один мой учитель говорил, что она вообще не варится. Другой говорил обратное.

На самом деле истина оказалась посередине. Все зависит от режимов и сварщика.

 

Поэтому вместо 40Х смело используйте 30ХГСА. Режимы термообработки не подскажу, т. к. не термист.

[Udav817 288]

3 часа назад, ferio сказал:

материала, но допускающего сварку. Например, Сталь20, или 35хгса и последующий отпуск.

Отпуск аккуратно надо делать. Только чтобы напряжения в сварном шве снять. И режим лучше опытному термисту доверить, который именно такие вещи делал не раз и хорошо. Справочники не всегда дают точные сведения. Да и материал, который вы купите... Где гарантия точного соответствия хим.состава ГОСТу? Не станете же вы делать спектральный анализ образца?

А ещё электроды надо хорошие. Прямо очень хорошие. Типа zeller'а для легированных сталей. Иначе все усилия насмарку и никакой отпуск не поможет, когда материал шва - говно.

10 минут назад, maxems сказал:

Режимы термообработки

Уж точно не закалка. После сварки-то.

3 часа назад, ferio сказал:

полностью фрезерованная деталь, намного увеличивает стоимость.

Вопрос что вам важнее - стоимость узла или его надёжность. Если вы делаете спорткар, то да и хрен с ней, надёжностью - развалится на треке, соберёте обломки (шутка, с долей правды), а если внедорожник, то упор на надёжность, чтобы потом кору с сосен не жрать в 500 км от ближайшего посёлка.

[ANT0N1DZE 178]

В 23.10.2019 в 21:25, ferio сказал:

что необходимы сварные соединения

Почему сборный вариант не рассматриваете ?

[ferio 1]

В 25.10.2019 в 08:34, Udav817 сказал:

Не станете же вы делать спектральный анализ образца?

почему нет? если будет необходимо, можно выполнить. спектр значительно дешевле химии.

В 25.10.2019 в 08:34, Udav817 сказал:

А ещё электроды надо хорошие.

сварка предполагается в среде защитного газа, в частности аргона. Соответственно, необходимо подбирать присадочный материал. Благо сейчас купить можно все, другой вопрос - цена)

 

В 25.10.2019 в 08:34, Udav817 сказал:

Вопрос что вам важнее - стоимость узла или его надёжность.

Сохранение разумного баланса между результатом, и вложенными средствами.

19 часов назад, irbitsky сказал:

Вы посчитали напряжения

у меня есть возможность выполнить лишь статический анализ в SolidWorks.

но вопрос был несколько в другой плоскости - использование сварных соединений в узлах испытывающих значительные знакопеременные нагрузки(подвеска автомобиля).

 

 

 

 

В целом у меня сейчас вырисовывается такая картина. ИЛИ-ИЛИ

Использование стали20. Сварка.

Использование стали 30ХГСА. Сварка с предварительным подогревом до 200С . Отпуск.

[ferio 1]

15 часов назад, irbitsky сказал:

Если вы планируете взять кованную деталь и 1:1 сделать такую же - сварную - наиболее вероятно, что так не пойдёт.

Заводское серийное, врядли кованное. Цельнолитое - да.

 

Ниже на изображении серийное изделие.

 

Овалами отмечены места предполагаемой сварки.

Красный - "уши" для сайлентблоков как видно, даже на заводе решили приварить. Я пойду по тому же пути.

Зеленым - заводской поворотный кулак выполнен литьем. В моем же случае, эти отливы придется приваривать. Плюс еще можно укрепить конструкцию "косынками". По две сверху и снизу. Вот именно, сварка поворотного кулака, вызывает самые большие сомнения.

Изменено 27 октября 2019 пользователем ferio

[ferio 1]

К слову, посмотрел как изготовлена подвеска легковых автомобилей типа Land Cruiser. Рычаги все сваренные.

Конечно, здесь разные весовые категории, но все же.

[Ветерок 2 107]

По-моему, тут для аналогов ближе Татра или БТР.

[ferio 1]

@Ветерок

 

не подходит по значительному ряду параметров, могу перечислить, но это офф.

 

или вы имеете ввиду конструктив?

Изменено 27 октября 2019 пользователем ferio

[Udav817 288]

5 часов назад, ferio сказал:

подвеска легковых автомобилей типа Land Cruiser. Рычаги все сваренные

При этом свариваются штампованные детали, да ещё и в плоскости детали. Я почему-то думаю, что у автора швы будут поперечные. Прочность совершенно разная.

[ferio 1]

3 часа назад, irbitsky сказал:

получить результат без расчётов.

Статику , конечно, посчитаю. Хотя бы для определения точек испытывающих максимальные напряжения. И исходя из этого принимать решения о конфигурации изделия и местах наложения сварочных швов.

 

 

[Udav817 288]

Статика для подвески...

Скрытый текст

 

[soklakov 1 475]

В 30.10.2019 в 05:20, Udav817 сказал:

Статика для подвески...

 

В 28.10.2019 в 22:25, ferio сказал:

для определения точек испытывающих максимальные напряжения

почему бы и да