خانه » مقالات » کاسه چرخ خودرو: انواع، جنس مواد، آنالیز و فرآیندهای ماشین‌کاری تخصصی

خرداد 19, 1404

کاسه چرخ خودرو: انواع، جنس مواد، آنالیز و فرآیندهای ماشین‌کاری تخصصی

مقدمه
کاسه چرخ (Wheel Hub) یکی از قطعات حیاتی سیستم تعلیق و انتقال نیرو در خودروهاست که اتصال چرخ به محور را فراهم کرده و بارهای دینامیکی، حرارتی و مکانیکی را تحمل می‌کند. شرکت صنایع ریخته‌گری سهند آذرین با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین در ریخته‌گری قطعات چدنی و ماشین‌کاری دقیق، کاسه‌چرخ‌هایی با استانداردهای جهانی تولید می‌کند.

کاسه چرخ چیست؟
کاسه چرخ قطعه‌ای استوانه‌ای شکل از جنس فلزات سنگین است که:
1. چرخ را به اکسل (محور) متصل می‌کند.
2. یاتاقان‌های چرخ بر روی آن نصب می‌شوند.
3. نیروهای رانشی، ترمزی و جانبی را به شاسی منتقل می‌کند.
4. دمای ناشی از ترمزگیری (تا ۳۰۰درجه سانتی گراد) را تحمل می‌نماید.

انواع کاسه چرخ بر اساس جنس مواد

۱. کاسه‌چرخ چدنی (Cast Iron Hub)
– جنس غالب: چدن داکتیل (GGG50, GGG60 مطابق استاندارد DIN 1693).
– آنالیز شیمیایی:
– کربن (۳.۲-۳.۶٪) | سیلیسیم (۲.۳-۲.۸٪) | منگنز (۰.۱-۰.۴٪)
– منیزیم (۰.۰۳-۰.۰۶٪) برای ایجاد گرافیت کروی.
– مزایا:
– مقاومت خستگی بالا (حدود ۲۵۰ مگاپاسکال)
– جذب ارتعاشات و کاهش نویز.

۲. کاسه‌چرخ آلومینیومی (Aluminum Hub)
– آلیاژ رایج: A356.2-T6 (Al-Si7Mg).
– آنالیز: سیلیسیم (۶.۵-۷.۵٪) | منیزیم (۰.۲-۰.۴٪) | تلوریم (۰.۱٪).
– مزایا: کاهش ۴۰٪ وزن، مقاومت خوردگی عالی.

۳. کاسه‌چرخ فورج شده (Forged Steel Hub)
– جنس: فولاد CK45 (DIN 1.1191).
– کاربرد: خودروهای سنگین و اسپرت.
– مزایا: استحکام کششی > ۶۰۰ مگاپاسکال.

فرآیندهای تولید و ماشین‌کاری

۱. ریخته‌گری (Casting)
– روش: ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای (Sand Casting) با سیستم راهگاه‌های تغذیه‌گر.
– پارامترهای کلیدی:
– دمای ذوب چدن: ۱۳۸۰-۱۴۲۰درجه سانتی گراد
– نرخ انجماد کنترل‌شده: ۲-۳درجه سانتی گراد/ثانیه.

۲. ماشین‌کاری اولیه (Rough Machining)
– عملیات: تراشکاری سطوح خارجی و داخلی.
– ابزار: insertهای کاربیدی با پوشش TiCN.
– دقت ابعادی: ۰.۱ ± میلی‌متر.

۳. ماشین‌کاری دقیق (Precision Machining)
– سوراخ‌کاری یاتاقان (Boring):
– دستگاه‌های CNC با دقت ۰.۰۱ ±میلی‌متر.
– زبری سطح: Ra ≤ ۰.۸ μm.
– پرداخت سوراخ‌های پیچ (Tapping):
– پیچ‌های M12 تا M16 با گام متریک.
– سنگ‌زنی سطوح بحرانی:
– سنگ‌زنی محوری (Surface Grinding) برای صفحات اتصال.

۴. عملیات حرارتی (Heat Treatment)
– تنش‌زدایی (Stress Relieving): حرارت‌دهی در ۵۵۰ درجه سانتی گراد به مدت ۲ ساعت.
– سخت‌کاری القایی (Induction Hardening): برای سطوح تماس یاتاقان تا سختی ۵۰-۵۵ HRC.

ب) کنترل ابعادی
– دستگاه CMM: اندازه‌گیری ۳بعدی تلرانس‌های بحرانی:
– هم‌محوری (Runout) ≤ ۰.۰۵ میلی‌متر.
– فاصله سوراخ‌های پیچ ۰.۰۲ ±میلی‌متر.
– تست بالانس استاتیکی: عدم تعادل مجاز < ۵ گرم-سانتی‌متر.

تخصص شرکت سهند آذرین
– طراحی بهینه: شبیه‌سازی FEM برای تحلیل تنش‌های دینامیکی.
– خط تولید:
-خط تولید اتوماتیک ماسه تر
– کوره‌های القایی ۶ تنی و ۵ تنی.
– ماشین‌های تراش.
– گواهی‌ها: ISO 9001, IATF 16949 (سیستم مدیریت کیفیت صنعت خودرو).

نگهداری و عیب‌یابی رایج
– شایع‌ترین خرابی: سایش سطوح یاتاقان‌گیر (Bore Wear).
– راهکار:
– پوشش‌دهی کروم سخت (Hard Chrome Plating) با ضخامت ۰.۱-۰.۱۵ میلی‌متر.
– استفاده از یاتاقان‌های آب‌بندی شده (Sealed Bearings).

نتیجه‌گیری: سه فاکتور تعیین‌کننده در تولید کاسه‌چرخ‌های ایمن و بادوام هستند. شرکت سهند آذرین با ظرفیت تولید بیش از یک میلیون قطعه در سال، آماده همکاری با صنایع خودروسازی داخلی و بین‌المللی است.