Sản Xuất Body Xe Đạp Đua Lightweight, High Performance ?

[ Thinksmart – CAE ] Khung xe đóng một vai trò rất quan trọng đối với xe đạp như là phần xương sống của xe là nơi neo đậu các phụ kiện như bánh xe, phuộc, tay lái …để tạo nên xe đạp. Chính bởi sự quan trọng như thế mà việc cân nhắc lựa chọn độ bền khung xe ngày càng được chú ý. Vậy làm thế nào để sản xuất một chiếc xe đạp đảm bảo tiêu chí ‘’Bền – Nhẹ – Đạt hiệu suất’’ ?

Vật Liệu Để Sản Xuất Khung Xe Đạp

1. Hợp Kim

Khung đạp xe được làm từ kim hợp chất

Hầu hết các khung xe đạp đều được xây dựng từ các ống từ hợp kim nhôm. Chúng tôi sở hữu mức giá rẻ có khả năng chống ăn mòn cao, dễ dàng tạo ra các khung.

Các con số như 6061, 6063 và 7005 là mã cho các phụ gia chất lượng (chủ yếu là silicon và magie) được kết hợp với nhôm để tạo ra thành hợp kim. Mỗi công thức lại chứa các thuộc tính khác nhau và độ cứng cũng như các độ cứng khác nhau.

2. Thép

Khung xe đạp được làm bằng thép

Khung thép thường nặng và cứng hơn nhôm rất nhiều. Điều này cũng có nghĩa là khung được xây dựng trong nhà cũng có thể sử dụng ống có một đường kính nhỏ hơn, mỏng hơn có thể duy trì độ cứng và độ bền.

Với lượng lớn hơn trọng lượng, các ống kính được thiết kế dễ dàng hơn sẽ dễ dàng cho bạn đi một cách thoải mái hơn. Thường chỉ định khung được sử dụng trên các loại xe đạp thể thao giá rẻ hoặc các dòng xe leo núi. Sức mạnh của ống như sức mạnh của ống nhôm có thể chống chịu và đập tốt. Ngày nay để giảm trọng lượng ống của người dùng cán bộ công nghệ và chế tạo khung thành hơn.

Các nhà sản xuất có thể lựa chọn các mối hàn hoặc sử dụng lugs. Có hai dòng khung thép phổ biến là  Hi-Tensile và Chromoly. Trong đó loại Chromoly sở hữu mức giá rẻ hơn Hi- Ten và bền hơn nhiều .

 

3. Nhôm

Có thể nói nhôm là vật liệu được sử dụng khá phổ biến để tạo nên khung xe đạp. Loại này nhôm dễ tiếp cận và là vật liệu tương đối nhẹ, cứng thường rẻ hơn và chống ăn mòn cao. Hầu hết các nhà sản xuất thường sử dụng mối hàn TIG trong đó các tương ứng vật liệu sẽ được sử dụng trên khung và các mối hàn để có thể tạo ra đồng đều.

Khung xe đạp làm bằng nhôm

Xe đạp làm bằng không nhôm có thể tiết kiệm cho các điều chỉnh thiết kế và khá rẻ. Với vật liệu nhẹ và cứng, có thể nói rằng nó không cứng như carbon nhưng công nghệ nhôm đã phát triển trong những năm gần đây và tốt hơn carbon giá rẻ. Các loại xe như Cannondale CAAD12 và Allez chuyên xe đạp nổi tiếng với chất lượng cung cấp xe tuyệt vời và độ cứng để định lượng tỷ lệ được làm từ nhôm.

4. Sợi Carbon

Carbon là vật liệu mà bạn có thể tìm thấy trên những chiếc xe đạp đua chuyên nghiệp và trên hầu hết những chiếc xe đạp đua tiền.

Khung xe đạp bằng carbon

Các sợi carbon được sử dụng hầu hết trong công nghiệp hàng không vũ trụ. Nếu khung xe được làm bằng sơi carbon nguyên chất thì nó rất giòn. Vì thế mà nó được kết hợp với tổng hợp vật liệu để tạo ra hợp hơn. Có nhiều loại carbon khác nhau được hiệp hội các nhà sản xuất carbon của Nhật Bản (JCMA) đánh giá dựa trên độ cứng và bền. Góc cũng như carbon được thay đổi để có thể tuân theo các khu vực mong muốn.

Carbon có thể được làm cứng khi sở hữu trong lượng rất nhẹ. Nó dễ dàng uống các thương hiệu cũng có thể xếp các lớp carbon thành bất kỳ hình dạng nào mà chúng tôi mong muốn làm cho hoạt động học tập ống có thể đạt được hiệu quả hơn.sự cố gảy khung Carbon cố gắng không phải là luôn luôn rõ ràng ngay lập tức khi nó bị hư hỏng có thể dẫn đến thất bại dưới áp lực. Do đó carbon khung được đánh giá rất cẩn thận sau một vụ va đập.

5. Titan

Trong tất cả các khung làm việc bằng titan của vật liệu được đánh giá thấp hơn so với các vật liệu khác. Thường được sử dụng để sản xuất trên các loại xe đạp thể thao cao cấp.

Khung xe đạp làm từ titan vật liệu

Trong sản xuất cứng titan khung và có khả năng kéo dài hơn với các loại kim loại khác. Khi sử dụng tạo khung xe đạp thì Titanium có thể kết hợp với nhôm tạo ra hợp kim. Khi khung ống bằng titan được định hình thành chúng ta có thể hàn lại với nhau như nhôm, các phần hàn không thể tiếp xúc với oxy.

Tất cả các khung titan đều có thể xây dựng các khung nhẹ hơn và giúp tuân thủ nhiều hơn mà không có nguy cơ bị lỗi hoặc không chống được các khung như các loại khung khác. Nhưng titan khung thường sở hữu mức giá cao hơn nhiều. So với carbon, đây cũng là sự lựa chọn tốt cho những dòng xe cao cấp.

Có thể thấy tùy chọn vào đích mục của nhà sản xuất là gì, chúng ta có thể chọn các loại khung làm việc phù hợp.

 

Để sản xuất 1 chiếc xe đạp đua bảo tiêu Trọng lượng nhẹ, Hiệu suất cao cần mô phỏng độ bền – thiết kế những bài toán gì ? 

Thinksmart chia sẻ câu trả lời của bạn.

1. Tính Bền Khung Xe

Bài toán Linear static- non linear

 

Khung xe là bộ phận quan trọng nhất, là nơi chịu tải trọng và những linh kiện lắp ghép vào nên cần phân tích rất kỹ. Ngoài lựa chọn vật liệu phù hợp, các kỹ sư mô phỏng cần áp dụng vật liệu đó vào phần mềm đặt điều kiện ngoại cảnh để bên trong khung xe tính toán.

 

2. Bài toán mô phỏng động Multibody Dynamics (MBD)  

 

 

Một chiếc xe đạp đua bên ngoài tính toán kỹ thuật sư cần mô phỏng quá trình té ngã khi xe gặp sự cố như đường chạy mấp mô, đồi núi dẫn đến ngã xe. Vì vậy, bài toán mô phỏng cũng rất quan trọng, nó cho chúng ta biết khi xe chạy qua những chướng ngại vật như vậy sẽ có những phản hồi ứng dụng như thế nào, qua đó kỹ sư có thể thiết kế sản xuất phù hợp điều kiện ngoại cảnh. Ngoài ra bài toán MBD có thể cho biết kế hoạch kết quả tư thế ngồi lái là hợp lý hay không có thoải mái hay không ?

3. Bài toán về Va chạm

Va chạm có thể xảy ra bất cứ điểm nào và thiết kế tính toán như thế nào để va chạm nhưng mức độ thiệt hại là ít nhất.

– Va chạm giữa 2 xe với nhau

 

– Va chạm giữa xe và vật thể rắn.

 

 

Sau khi phân tích mô phỏng va chạm xong chúng ta có thể dựa vào kết quả và thay đổi thiết kế đáp ứng được điều kiện làm sao va chạm nhưng mức độ rủi ro là ít nhất.

 

4. Tối ưu hóa ( Optimization) 

 

Để tăng tốc độ xe đạp đua cần nhẹ hơn, vững chắc hơn. Do đó, bài toán Tối ưu hóa rất quan trọng, nó không chỉ giúp ích cho việc đua xe mà còn giảm rất nhiều chi phí cho công việc sản xuất thương mại.

Chúng tôi tối ưu hóa cấu trúc từ ban đầu khái niệm cho đến kết thúc quá trình sản xuất.

Tóm tắt lại công việc sản xuất một chiếc xe đạp đạt hiệu suất cao, nhẹ và rất đặc biệt, nó hỏi kỹ sư phải hiểu phần mềm mô phỏng và có kinh nghiệm về vật liệu và sản xuất. Với kinh nghiệm nhiều năm trong nghành, Thinksmart cam kết mang lại cho quý khách hàng giá trị tốt nhất. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ.