Elementi di fissaggio per telaio di veicoli elettrici: elementi di fissaggio ad alta resistenza per il tuo veicolo.

I dispositivi di fissaggio richiesti dai veicoli elettrici superano quelli utilizzati dai veicoli a combustione interna (ICE) sotto ogni aspetto. Ciò include il peso di 600 kg del pacco batterie, l'elevata coppia immediata erogata da un motore a magneti permanenti e l'incessante ciclo termico.

elementi di fissaggio del telaio EV Sono componenti di fondamentale importanza per la sicurezza. Un bullone, un perno o una boccola non adatti non solo si usurano, ma possono anche causare guasti meccanici. 

Questo articolo spiega quali tipi di elementi di fissaggio sono più importanti nei sistemi di telaio e sospensione dei veicoli elettrici. Esamina inoltre l'utilizzo consigliato per ciascuna categoria di elementi di fissaggio.

Perché i dispositivi di fissaggio del telaio dei veicoli elettrici sopportano un carico maggiore rispetto ai loro equivalenti nei veicoli con motore a combustione interna?

Tre fattori principali nella progettazione dei veicoli elettrici aumentano il carico sui dispositivi di fissaggio critici:

1. Massa della batteria: Un pacco batterie agli ioni di litio per una berlina elettrica di medie dimensioni pesa dai 400 ai 900 kg. Questa massa, posizionata in basso, aumenta il momento flettente sui dispositivi di fissaggio delle sospensioni e sui punti di ancoraggio del telaio ausiliario dal 30 al 50% rispetto a piattaforme con motore a combustione interna simili.
2. Erogazione istantanea della coppia: I motori elettrici producono la coppia massima da 0 giri/minuto. Le forze di taglio del picco di frenata di lancio e rigenerativa su bulloni di collegamento del telaio in modi che i propulsori a combustione non consentono.
3. Ciclo termico: I sistemi di gestione termica delle batterie generano cicli ripetuti di riscaldamento e raffreddamento. Gli elementi di fissaggio devono mantenere un carico di serraggio costante sulle interfacce in alluminio e acciaio, che presentano coefficienti di dilatazione termica differenti.

Queste richieste richiedono specifiche Elementi di fissaggio ad alta resistenza. L'utilizzo di componenti hardware generici può causare il malfunzionamento del veicolo elettrico. 

Quali sono le quattro categorie critiche di elementi di fissaggio per il telaio e le sospensioni dei veicoli elettrici?

Questa sezione esplora i diversi componenti necessari per produzione di elementi di fissaggio ad alta resistenza per l'industria automobilistica nei veicoli elettrici:

1. Bulloni strutturali e bulloni di collegamento del telaio

IL bulloni di collegamento del telaio Fissare saldamente i giunti tra la carrozzeria e il telaio, gli attacchi del sottotelaio e le staffe di supporto del motore. Questi giunti sopportano l'intero carico dinamico del veicolo. 

Specificare acciaio legato di grado 10.9 o 12.9 (42CrMo4 secondo ISO 683-2) con galvanizzazione zinco-nichel con resistenza a 720 ore in nebbia salina. Ciò in conformità alla norma ISO 9227.

Elementi di fissaggio ad alta resistenza In questa classe si raggiunge una resistenza alla trazione di 1.040–1.220 MPa. Ciò consente di sopportare sia carichi strutturali statici che cicli di fatica dinamica.

RL Fasteners fornisce bulloni strutturali con passo della filettatura, geometria della testa e lunghezza del gambo personalizzati, in base ai disegni OEM.

Il nostro team ha fornito bulloni di collegamento del telaio specificamente per la piattaforma di veicoli a energia alternativa (NEV) di Audi. Questo programma richiede finiture superficiali e tolleranze dimensionali più rigorose rispetto allo standard DIN 933.

2. Elementi di fissaggio per sospensioni

Elementi di fissaggio della sospensione Questi giunti collegano bracci di controllo, torri degli ammortizzatori, staffe della barra antirollio e portamozzi delle ruote. Nelle piattaforme per veicoli elettrici, questi giunti sopportano un precarico statico maggiore a causa dell'integrazione tra batteria e pianale.

EV dispositivi di fissaggio per sospensione In genere, devono soddisfare i requisiti di durata a fatica di almeno ≥10⁷ cicli di carico. Questi obiettivi sono conformi agli standard ISO 1143 per la fatica da flessione rotante. Una durezza superficiale di 32–40 HRC riduce l'usura da sfregamento nelle interfacce di accoppiamento.

IL elemento di fissaggio per camion elettrico Le piattaforme spesso richiedono diametri M16–M24 e teste flangiate per i perni dei bracci di controllo. Questa configurazione distribuisce i carichi di serraggio sui fusi in alluminio per prevenire danni superficiali.

3. Gruppi di perni e boccole per autoveicoli

Perno e boccola per autoveicoli Questi componenti consentono un'articolazione controllata nelle geometrie di sospensione multilink e a braccio oscillante. Assorbono gli urti, isolano rumore, vibrazioni e ruvidità (NVH) e mantengono la geometria della sospensione sotto carico. Di seguito sono riportati i requisiti specifici: 

• SpilliAcciaio al carbonio temprato (SCM435, 38–42 HRC), rettificato con tolleranza h6 secondo ISO 286-1 per una ritenzione costante dell'accoppiamento a pressione.
• BoccoleAcciaio o poliuretano legati con gomma, con rigidità torsionale calibrata sulle frequenze di risonanza delle sospensioni del veicolo (in genere 1,2–2,5 Hz di frequenza naturale per i veicoli elettrici per il trasporto passeggeri).

RL Fasteners produce perno e boccola per autoveicoli Assemblaggi basati su disegni del cliente. Abbiamo fornito questi componenti per le sospensioni posteriori multilink per i programmi NEV, oltre al nostro lavoro su progetti Audi.

4. Elementi di fissaggio della batteria all'auto

Elementi di fissaggio della batteria all'auto Si tratta dei bulloni e dei prigionieri che fissano l'involucro della batteria alla struttura del pianale del veicolo. Rappresentano il gruppo di elementi di fissaggio più critico per la sicurezza in un veicolo elettrico. La separazione dell'involucro durante un incidente o forti vibrazioni provoca un guasto catastrofico.

Specificare una protezione anticorrosione con una resistenza alla nebbia salina di oltre 1.000 ore (ISO 9227). Le caratteristiche di bloccaggio della filettatura (flange dentellate o filettature rinforzate con adesivo) impediscono l'allentamento sotto carichi NVH. Il materiale di fissaggio deve essere in grado di sopportare la dilatazione termica degli involucri in alluminio (CTE ≈ 23 µm/m·°C) senza perdita di carico di serraggio per oltre 10 anni di servizio.

Noi forniamo elementi di fissaggio della batteria all'auto Viti a testa cilindrica con esagono incassato da M8 a M16 e bulloni flangiati esagonali. Questi componenti presentano sistemi di rivestimento personalizzati progettati specificamente per applicazioni su pianale di batterie per veicoli elettrici.

Conclusione

Ogni bullone, perno e boccola nel telaio di un veicolo elettrico comporta un obbligo di sicurezza. elementi di fissaggio del telaio EV devono soddisfare specifiche meccaniche, di resistenza alla corrosione e alla fatica che i cataloghi generici di elementi di fissaggio raramente documentano in modo chiaro.

RL Fasteners produce ed esporta bulloni strutturali, elementi di fissaggio per sospensioni, bulloni di collegamento del telaio, gruppi di perni e boccole per autoveicoli e componenti per il montaggio di batterie, tutti conformi alle specifiche OEM.

Il nostro coinvolgimento diretto nel programma Audi per i telai dei veicoli a energia alternativa ci fornisce un'esperienza applicativa di prima mano che la maggior parte dei distributori non può offrire.

I nostri elementi di fissaggio sono certificati IATF 16949:2016 (sistema di gestione della qualità per il settore automobilistico) e ISO 9001:2015. Eseguiamo internamente test di nebbia salina secondo la norma ISO 9227. Il nostro stabilimento effettua anche prove di trazione e di carico di prova secondo la norma ISO 898-1 e valutazioni della fragilità da idrogeno secondo la norma ASTM F519.

Domande frequenti

D1: Come ha risolto RL Fasteners i problemi di dispersione della coppia di serraggio in un programma di bulloni per telai ausiliari di veicoli elettrici?

In un progetto di telaio ausiliario per veicoli elettrici, abbiamo identificato coefficienti di attrito incoerenti che causavano una dispersione della coppia di ±22%. Siamo passati a un sistema di lubrificazione a base di zinco-nichel + cera. La dispersione si è ridotta a ±8%, soddisfacendo il requisito di capacità di processo Cp ≥ 1,67 dell'OEM entro due lotti di produzione.

D2: Quale specifica di rivestimento consigliate per i fissaggi del pavimento delle batterie nei mercati con elevata umidità?

Per i mercati con elevata esposizione al sale, consigliamo il rivestimento Geomet 500B. Questo rivestimento previene la fragilità da idrogeno e resiste a 1.440 ore di nebbia salina secondo la norma ISO 9227.

D3: RL Fasteners è in grado di fornire gruppi di perni e boccole per autoveicoli con tolleranze geometriche personalizzate per le sospensioni?

Sì. Abbiamo prodotto perni in acciaio temprato rettificati secondo le tolleranze ISO 286-1 h5 per il progetto del telaio Audi NEV. Questi perni sono dotati di boccole con rivestimento in gomma che soddisfano l'obiettivo di rigidità torsionale del produttore di 18 N·m/° a 25°C.