Високошвидкісна виробнича лінія гарячої штампування для надвисокої високоміцної сталі (алюміній)
Основні особливості
Виробнича лінія розроблена для оптимізації виробничого процесу автомобільних деталей за допомогою застосування технології гарячого штампування. Цей процес, відомий як гаряче штампування в Азії та притиснення в Європі, передбачає нагрівання порожнього матеріалу до певної температури, а потім натисніть на відповідні форми, використовуючи технологію гідравлічного пресу, зберігаючи тиск для досягнення потрібної форми та зазнає фазової трансформації металевого матеріалу. Техніку гарячого штампування можна класифікувати на прямі та непрямі методи гарячого штампування.
Переваги
Однією з ключових переваг конструкційних компонентів гарячого штампування є їх відмінна формуваність, що дозволяє виробляти складні геометрії з винятковою міцністю на розрив. Висока міцність деталей з гарячою штампом дозволяє використовувати тонші металеві листи, зменшуючи вагу компонентів, зберігаючи конструктивну цілісність та ефективність аварій. Інші переваги включають:
Зменшені операції з спільними ділянками:Технологія гарячого штампування зменшує потребу в зварюванні або кріпленні операцій з'єднання, що призводить до підвищення ефективності та підвищення цілісності продукту.
Мінімізований весняний зворот і Warpage:Процес гарячого штампування мінімізує небажані деформації, такі як частина весняної зворотної та обрядової панелі, забезпечуючи точну розмірну точність та зменшення потреби в додатковій переробці.
Менше дефектів частини:Частини з гарячою штампом виявляють менше дефектів, таких як тріщини та розщеплення, порівняно з методами формування холодного холоду, що призводить до покращення якості продукції та зниження відходів.
Нижній тоннаж преси:Гаряче штампування зменшує необхідний тоннаж преси порівняно з методами холодного формування, що призводить до економії витрат та підвищення ефективності виробництва.
Налаштування матеріальних властивостей:Технологія гарячого штампування дозволяє налаштувати властивості матеріалу на основі конкретних областей деталі, оптимізації продуктивності та функціональності.
Покращені мікроструктурні вдосконалення:Гаряче штампування пропонує можливість покращити мікроструктуру матеріалу, що призводить до покращення механічних властивостей та підвищення міцності продукту.
Обтічні етапи виробництва:Гаряче штампування виключає або зменшує проміжні етапи виготовлення, що призводить до спрощеного виробничого процесу, підвищення продуктивності та коротшого часу.
Продукти застосування
Високостійкова сталева (алюмінієва) високошвидкісна лінія гарячої штампування виявляє широке застосування у виробництві автомобільних частин білого кузова. Сюди входять стовпні вузли, бампери, дверні промені та залізничні збірки на даху, що використовуються в пасажирських транспортних засобах. Крім того, використання вдосконалених сплавів, що забезпечуються гарячим штампуванням, все частіше досліджується в таких галузях, як аерокосмічний, захист та ринки, що розвиваються. Ці сплави пропонують переваги більшої сили та зниженої ваги, які важко досягти за допомогою інших методів формування.
На закінчення, високоміцна сталева (алюмінієва) високошвидкісна виробнича лінія гарячого штампування забезпечує точне та ефективне виробництво комплексних урядових деталей кузова. Завдяки чудовій формуванню, зменшенні операцій спільних сполучень, мінімізованих дефектів та посилених властивостей матеріалу, ця виробнича лінія забезпечує численні переваги. Її застосування поширюється на виробництво білих частин кузова для пасажирських транспортних засобів та пропонує потенційні переваги на аерокосмічній, обороні та ринках, що розвиваються. Інвестуйте у високоміцну сталеву (алюмінієву) високошвидкісну виробничу лінію гарячого штампування для досягнення видатних переваг продуктивності, продуктивності та легкої конструкції в автомобільній та союзній галузі
Що таке гаряче штампування?
Гаряче штампування, також відоме як прес -загартовування в Європі та гарячий прес, що утворюється в Азії, - це метод, що утворюється матеріал, де порожній нагрівається до певної температури, а потім штампує та гасить під тиском у відповідній штампі для досягнення потрібної форми та індукування фазового перетворення в металевому матеріалі. Технологія гарячого штампування передбачає нагрівальні сталеві аркуші (з початковою силою 500-700 МПа) до стану аустенітизуючого, швидко перенесуючи їх у штамп для високошвидкісного штампування, і гасіння частини в штампі зі швидкістю охолодження, що перевищує 27 ° C/с, з подальшим періодом утримання під тиском, щоб отримати комплектуючі сталі ультра-високої сталі.
Переваги гарячого штампування
Поліпшена кінцева міцність на розрив та здатність утворювати складні геометрії.
Зниження ваги компонентів за допомогою тоншого листового металу, зберігаючи конструктивну цілісність та продуктивність аварії.
Зниження потреби в з'єднанні таких операцій, як зварювання або кріплення.
Мінімізована частина весни назад і викривлення.
Менше дефектів частин, таких як тріщини та розщеплення.
Вимоги до тоннажу нижнього преси порівняно з утворенням холодного.
Здатність до адаптації властивостей матеріалу на основі конкретних зон частин.
Покращені мікроструктури для кращих показників.
Обпорядкований процес виробництва з меншою кількістю оперативних кроків для отримання готового продукту.
Ці переваги сприяють загальній ефективності, якості та продуктивності гарячих штампованих структурних компонентів.
Детальніше про гаряче штампування
1. ГОТУВАННЯ ВІД
Гаряче штампування - це процес формування, який проводиться після попереднього нагрівання сталевого листа, тоді як холодне штампування стосується прямого штампування сталевого листа без попереднього нагрівання.
Холодне штампування має чіткі переваги перед гарячим штампуванням. Однак він також демонструє деякі недоліки. Через більш високі напруги, спричинені процесом холодного штампування порівняно з гарячим штампуванням, продукти з холодним штампуванням більш сприйнятливі до розтріскування та розщеплення. Тому для холодного штампування необхідне точне обладнання для штампування.
Гаряче штампування передбачає нагрівання сталевого листа до високих температур перед штампуванням та одночасно гасінням у штампі. Це призводить до повної трансформації мікроструктури сталі в мартенсит, що призводить до високої міцності в межах від 1500 до 2000 МПа. Отже, продукти з гарячим штампуванням демонструють більш високу міцність порівняно з аналогами з холодним штампуванням.
2. Потік процесу штампування
Гаряче штампування, також відоме як "прес-загартування", передбачає нагрівання високоміцного аркуша з початковою міцністю 500-600 МПа до температури між 880 і 950 ° C. Потім нагрітий аркуш швидко штампувати і гасити в штампі, досягаючи швидкості охолодження 20-300 ° C/с. Трансформація аустеніту в мартенсит під час гасіння значно підвищує міцність компонента, що дозволяє виробляти штамповані частини з сильними сторонами до 1500 МПа.
У прямому гарячому штампуванні попередньо розігрітий порожній безпосередньо подається у закриту штамп для штампування та гасіння. Подальші процеси включають охолодження, обрізку краю та пробивання отворів (або лазерне різання) та очищення поверхні.
Fiture1: Режим обробки гарячого штампування-спрямоване гаряче штампування
У процесі непрямого гарячого штампування проводиться холодний крок попереднього формування, перш ніж входити на етапи опалення, гарячого штампування, обрізки краю, пробивання отвору та очищення поверхні.
Основна відмінність між непрямим гарячим штампуванням та прямими процесами гарячого штампування полягає в включенні кроку попереднього формування холодного формування перед нагріванням у непрямому методі. У прямому гарячому штампуванні листовий метал безпосередньо подається в нагрівальну печі, тоді як у непрямій гарячій штампуванні попередньо формована компонент надсилається в нагріву.
Процесний потік непрямого гарячого штампування зазвичай включає такі кроки:
Холодна формування попередньо форми-Heat-Hot-штампування-обрізка та очищення поверхів, що пробивають отвір
Fiture2: Режим обробки гарячого штампування-Поінформуйте гаряче штампування
3. Основне обладнання для гарячого штампування включає нагрівальну піч, гарячий прес для формування та гарячі форми штампування
Опалювальна піч:
Нагрівальна піч оснащена можливостями нагрівання та контролю температури. Він здатний нагрівати високоміцні таблички до температури перекристалізації протягом визначеного часу, досягаючи аустенітного стану. Він повинен мати можливість адаптуватися до масштабних автоматизованих безперервних виробничих вимог. Оскільки заготовку з підігрівом можна обробляти лише роботами або механічними озброєннями, піч вимагає автоматизованого завантаження та вивантаження з високою точністю позиціонування. Крім того, під час нагрівання сталевих пластин, що не покриваються, він повинен забезпечити захист від газу для запобігання окислення поверхні та декарбонізації заготовки.
Гаряча формування преси:
Преса - це серцевина технології гарячого штампування. Він повинен мати можливість швидкого штампування та утримання, а також оснащена швидкою системою охолодження. Технічна складність пресів гарячого формування значно перевищує звичайні преси з холодним штампуванням. В даний час лише кілька іноземних компаній освоїли технологію дизайну та виробництва таких пресів, і всі вони залежать від імпорту, що робить їх дорогими.
Гарячі форми штампування:
Гарячі форми штампування виконують як стадії формування, так і гасіння. На етапі формування, як тільки заготовка подається в порожнину цвілі, форма швидко завершує процес штампування, щоб забезпечити завершення формування частини до того, як матеріал зазнає мартенситної фазової трансформації. Потім він потрапляє на етап гасіння та охолодження, де тепло від заготовки всередині форми постійно передається у форму. Охолоджувальні труби, розташовані всередині форми, миттєво знімають тепло через тече охолоджуючу рідину. Мартенсит-аустенітна трансформація починається, коли температура заготовки падає до 425 ° C. Трансформація між мартенситом та аустенітом закінчується, коли температура досягає 280 ° C, а заготовка витягується при 200 ° С. Роль утримання форми полягає у запобіганні нерівномірного теплового розширення та скорочення під час процесу гасіння, що може призвести до значних змін у формі та розмірах частини, що призводить до брухту. Крім того, він підвищує ефективність термічної передачі між заготовкою та цвільами, сприяючи швидкому гасіннях та охолодженню.
Підводячи підсумок, основне обладнання для гарячого штампування включає нагрівальну печі для досягнення потрібної температури, гарячий формальний прес для швидкого штампування та утримання за допомогою системи швидкого охолодження та гарячі форми, що виконують як стадії формування, так і гасіння, щоб забезпечити належне утворення частин та ефективне охолодження.
Швидкість гасіння охолодження не тільки впливає на час виробництва, але й впливає на ефективність перетворення між аустенітом та мартенситом. Швидкість охолодження визначає, який тип кристалічної структури буде утворюватися і пов'язана з остаточним загартовуванням ефекту заготовки. Критична температура охолодження сталі бору становить близько 30 ℃/с, і лише тоді, коли швидкість охолодження перевищує критичну температуру охолодження, може бути підвищена утворення мартенситної структури. Коли швидкість охолодження менша, ніж критична швидкість охолодження, у структурі кристалізації заготовки не з’являться не-мартенситні структури, такі як бейніт. Однак, чим більша швидкість охолодження, тим краще, тим вище швидкість охолодження призведе до розтріскування утворених частин, а розумний діапазон швидкості охолодження потрібно визначити відповідно до складу матеріалу та умов процесу частин.
Оскільки конструкція охолоджуючої труби безпосередньо пов'язана з розміром швидкості охолодження, охолоджуюча труба, як правило, розроблена з точки зору максимальної ефективності тепловіддачі, тому напрямок розробленої охолоджувальної труби є складнішим, і важко отримати механічним бурінням після завершення лиття форми. Щоб уникнути обмеження механічної обробки, метод резервування водних каналів до того, як зазвичай вибирається лиття цвілі.
Оскільки він працює тривалий час при 200 ℃ до 880 ~ 950 ℃ При сильних умовах холодного та гарячого змінювального, матеріал гарячого штампування повинен мати хорошу структурну жорсткість і теплопровідність, і може протистояти сильному термічному тертя, що утворюється за допомогою заготовки при високій температурі та ефекту абразивного зносу частинок окисного шару. Крім того, матеріал форми також повинен мати хорошу корозійну стійкість до теплоносія, щоб забезпечити плавний потік охолоджуючої труби.
Обрізка та пірсинг
Оскільки міцність деталей після гарячого штампування досягає близько 1500 мпА, якщо використовується різання та пробивання преси, вимоги до тоннажу обладнання більші, а зношування передового краю серйозний. Тому лазерні розрізання часто використовуються для вирізання країв і отворів.
4. Комині класи гарячої штампування сталі
Продуктивність перед штампуванням
Продуктивність після штампування
В даний час загальна ступінь гарячої штампування сталі - B1500HS. Міцність на розрив перед штампуванням, як правило, становить 480-800 мпА, а після штампування міцність на розрив може досягати 1300-1700 мпА. Тобто, міцність на розрив 480-800 мпА сталевої пластини, через гаряче штампування, може отримати міцність на розрив близько 1300-1700 мпА.
5. Використання гарячої штампування сталі
Застосування деталей з гарячим штампуванням може значно покращити безпеку зіткнення автомобіля та реалізувати легку вагу автомобіля в білому кольорі. В даний час технологія гарячого штампування була застосована до частин білого кузова пасажирських автомобілів, таких як автомобіль, стовп, стовп, бампер, пучок дверей та рейка на даху та інші частини.
Малюнок 3: Білі компоненти тіла, придатні для гарячого штампування
Рис. 4: Машина Jiangdong 1200 тонн прес -лінії гарячого штампування
At present, JIANGDONG MACHINERY hot stamping hydraulic press production line solutions have been very mature and stable, in China's hot stamping forming field belongs to the leading level, and as the China Machine Tool Association forging machinery branch vice chairman unit as well as the member units of China Forging Machinery Standardization Committee, we have also undertaken the research and application work of the national super high speed hot stamping of steel and aluminum, which has played a huge role сприяючи розвитку індустрії гарячих штампування в Китаї та навіть у світі.
