水射流切割汽车零部件的SAE方程式赛车

射流制造商射流边缘位于圣迈克尔,明尼苏达州,被要求帮助明尼苏达大学的金花鼠赛车团队减少组件的# 52 G04-16公式SAE赛车的努力到达前10点在高度竞争的密歇根公式SAE 5月,2016年。

图1所示。Gopher Motorsports参加了去年的SAE方程式赛车。他们获得了第13名。今年，他们正在努力进入前10名。

水射流切割的优点

2016年5月11日至14日，由美国汽车工程师协会(Society of Automotive Engineer)在密歇根国际赛道(MIS)举办的最大、最令人垂涎的全球大学生竞赛，Gopher Motorsports团队参与了一款开放式轮式、敞开式驾驶舱赛车的开发(图2)。

在这项工作中，Jet Edge一直在为地鼠进行各种铝、钢和碳复合组件的水射流切割。一些由水射流切割制造的组件包括机翼的结构插入件，框架的安装片，链条保护和刹车转子。

图2。Gopher Motorsports每年都生产一辆新车。这是2016款车的预览!

Gopher Motorsports FSAE副总裁Nathan Tigges(机械工程/ 2018级)表示，利用水射流技术，汽车零部件可以根据所需的几何形状快速生产。

基于它的专业知识水射流切割在美国，该团队重新设计了几个CNC组件，将其组装成一个水射流组件，包括后喇叭口。

对设计、生产、营销和最终比赛感兴趣的工程专业学生将参加在MIS赛道举行的SAE方程式赛车比赛。MIS赛道被公认为全美赛车协会(NASCAR)最快的赛道。评分基于参赛团队的设计演示、业务逻辑和车辆性能。

Gopher Motorsports是明尼苏达大学汽车工程师协会的学生分会。从1997年开始参加世界一级方程式赛车大赛(Formula SAE)，在来自世界各地的120支车队中两次获得第7名。

该队在2015年获得了第13名。地鼠队计划进入前10名，并希望继续超越来自威斯康星大学麦迪逊分校的对手。蒂格斯得知地鼠队已经连续三年击败了麦迪逊队。

Gopher Motorsports每年建造一辆新车，因为每年都需要改变车架的几何形状。此外，约三分之一的车辆需要每年完全重新设计，以提高竞争力。

有必要对系统的另外三分之一进行修改，以符合新的设计和遗留组件。在2015年之前，这些老旧的汽车一直被该团队抢夺零部件。然而，在当地社区和大学的支持下，该团队现在能够保存旧的模型。

除了保留车队的传统，这一行动还有助于培训新车手，并使未来的车队成员能够获得有关早期设计进展的知识，以便进一步改进设计。

Tigges接着说，Jet Edge在减少材料、金钱和学生花在系统上的时间方面发挥了关键作用。这提供了一个优势，34人的团队在关键的“成本报告”事件正在密歇根州举行的竞争。该团队能够以更低的成本制造出高质量的组件，无论是在资金还是资源方面。

像Jet Edge这样的赞助商的支持节省了团队自己在商店中花费的大量时间，并允许他们使用原本用于其他地方相同服务的资金。这些节省下来的资金可以帮助团队扩大预算。

的使用水射流技术在作为竞赛的一部分进行的成本报告活动中，通过最小化估计的大规模生产成本来优化团队的竞争力。团队可以报告水射流切割的成本，而不是按照机器组件的价格进行报告，这将在“成本报告”中降低整体预算。

汽车零部件的水射流切割

Tigges认为与Jet Edge团队的合作是一次很好的学习经历。Jet Edge的支持帮助gopher以更有效的方式使用原材料。欧洲杯足球竞彩Brian Wallace是Jet Edge的机械工程师，他管理着该公司的水射流应用测试实验室，通过更有效地紧密嵌套他们的组件，帮助gopers节省了50%的碳复合片(图3和图4)。

图3。喷气边缘机械师布莱恩华莱士审查水射流切割部分与Gopher赛车队成员菲尔霍夫。

图4。Jet Edge水射流系统可以紧密嵌套零件，减少材料浪费。在这里削减的部分包括制动踏板安装臂，油门踏板安装，和各种各样的框架标签。Gopher Motorsports进行了有限元分析，以验证使用水射流切割踏板安装而不是数控零件的决定。

华莱士已经使用Jet Edge的Edge X-5 5轴水射流系统削减团队的组成部分。这种cnc控制的工业水射流系统使用石榴石磨料和普通自来水，产生75000 psi的极薄子弹快速磨料水射流。使用这种水射流，几乎可以从任何材料上切割出形状精确的部件。

该系统具有一个Jet Edge液压增强泵，用于对水增压。然后，加压的水通过一个宝石孔，随着磨料和聚焦通过喷嘴。

华莱士用。010/切割地鼠的组件。030孔/喷嘴组合和0.5磅/分钟80粒石榴石磨料(图5、6和7)。

图5。这些0.09英寸的合金钢零件在55,000 psi下切割，0.010/。030孔/喷嘴组合，每分钟使用0.5磅石榴石。切割速度大约是每分钟25英寸。

图6。这些0.5英寸的碳复合材料部件在55,000 psi的压力下使用0.010 /。030喷嘴组合和0.5磅石榴石每分钟。切割速度大约是每分钟35英寸。

由于车队60%的积分将来自动态赛事，所以有必要有一个强大的车手名单，Tigges继续说。与训练司机更快相比，设计一辆更快的车确实是一项艰巨的任务。除了在SAE方程式赛车中具有竞争力之外，Gopher Motorsports还获得了包括康明斯动力总成卓越奖在内的各种奖项。

图7。这些部件组成了前翼的支柱支撑系统。其他复合碳部件将粘结在框架构件之间，以增加刚度。

博世只从世界各地选择了10支队伍的赞助基于他们在测试中显示的创造力，当他们失去了关键的测功机研究空间。然而，这是补偿发展自己的dyno除了轨道边调谐。根据Tigges和Hoff的说法，参加Gopher赛车运动已经成为他们机械工程教育的重点。

Tigges说参加Gopher Motorsports帮助他获得了一些在课堂上不可能学到的技能。与赞助商协调、处理复杂的日程安排，甚至在几年的设计期间进行性能分析等活动，都帮助他学习了各种技能，为进入这个行业做好了准备。

Tigges补充说，该团队还参加了一些外展活动，以激励未来的工程专业学生，包括明尼苏达大学的州博览会摊位、STEM博览会、CSE博览会以及其他高中和青年活动。

结论

Gopher Motorsports预计在2016年3月中旬完成其52号赛车的建造，并于2016年4月推出。Jet Edge总裁裘德·拉格(Jude Lague)表示，他很高兴公司能够帮助Gopher Motorsports。Jet Edge的员工对赛车有着浓厚的兴趣，该公司将支持Gopher Motorsports在密歇根方程式SAE赛车大赛(Michigan Formula SAE)中登顶。

这些信息来源于Jet Edge, Inc.提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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