تطبيقات الأنابيب الفولاذية المستطيلة في هيكل السيارة

أصبحت الأنابيب المستطيلة مادة هيكلية شائعة في العديد من أنظمة هياكل المركبات الحديثة. بالمقارنة مع الأنابيب المستديرة أو المربعة، توفر الأنابيب المستطيلة صلابة انحناء أفضل في اتجاهات معينة، مما يجعلها مناسبة للعوارض الجانبية، والعوارض المستعرضة، والهياكل الحاملة، وهياكل بطاريات المركبات الكهربائية. في العديد من المصانع، غالبًا ما يشار إليها ببساطة باسم الأنابيب المستقيمة أو المقاطع المجوفة المستطيلة (RHS).


ما هو الأنبوب المستطيل تحديدًا؟


الأنبوب المستطيل هو مقطع فولاذي مجوف ذو شكل مستطيل مسطح. ينتجه معظم المصنّعين من لفائف مدرفلة على الساخن أو البارد، تُشقّ وتُشكّل بواسطة لفات وتُلحم - عادةً باستخدام اللحام عالي التردد. بعد اللحام، يمر الأنبوب بمراحل التسوية، والتحجيم، والقطع، وتشطيب السطح.


عادةً ما تكون الأنابيب المستطيلة المستخدمة في هياكل السيارات:
المادة: فولاذ عالي القوة Q235، Q355، 510-800 ميجا باسكال
سمك الجدار: 1.8-5.0 مم (النطاق الشائع)
الأحجام: 40×20 مم، 60×40 مم، 80×40 مم، 100×50 مم (حسب تصميم الهيكل).

في العديد من مصانع الهياكل، تكون متطلبات تفاوت القياسات الفعلية للاستخدام أكثر صرامة من أنابيب البناء العامة، وخاصةً في نصف قطر الزاوية والاستقامة.

لماذا يُفضّل مُصنّعو السيارات الأنابيب المستطيلة للهياكل؟

من منظور فرق الهندسة وخطوط الإنتاج، تُحلّ الأنابيب المستطيلة العديد من المشاكل العملية:

1. صلابة اتجاهية جيدة

غالبًا ما تحتاج الإطارات الجانبية والقضبان العرضية إلى صلابة أعلى في اتجاه واحد. يُوفّر التصميم المستطيل مرونة تصميمية أفضل من الأنابيب المستديرة أو المربعة.

2. خفة الوزن

عندما يُوازن المهندسون بين الصلابة والوزن، تُتيح الأنابيب المستطيلة ترقيق الجدار دون فقدان القوة الأساسية.

3. سهولة اللحام والتشكيل

في خطوط الإنتاج الفعلية، تستجيب الأنابيب المستطيلة بشكل جيد للقطع بالليزر والثني واللحام باستخدام المُثبّتات. كما يُفيد المُشغّلون بأنّ الأنابيب المستطيلة تتشوّه بشكل أقل أثناء اللحام مُقارنةً بالأنابيب المستديرة ذات السُمك نفسه.

4. فعّالة من حيث التكلفة

إنتاجية الإنتاج عالية، واستخدام المواد الخام فعّال، وأدوات التشكيل مُتطوّرة.

أحجام الأنابيب المستطيلة النموذجية المُستخدمة في الهياكل

Tube Size (mm)	Wall Thickness	Strength Grade	Common Use
40×20	1.8–2.5 mm	Q235 / Q355	Light brackets, supports
60×40	2.0–3.5 mm	Q355 / 500 MPa	Side rails, EV subframes
80×40	2.5–4.0 mm	600–800 MPa	Main cross members
100×50	3.0–5.0 mm	High-strength steel	Ladder-frame beams