Високоскоростната производствена линия за горещо щамповане за ултрална високоякостна стомана (алуминий)
Основни характеристики
Производствената линия е проектирана да оптимизира производствения процес на автомобилни части чрез прилагане на гореща технология за щамповане. Този процес, известен като горещо щамповане в Азия и притискане в Европа, включва нагряване на празния материал към специфична температура и след това да го натиска в съответните форми, използвайки технологията на хидравлична преса, като същевременно поддържа налягане за постигане на желаната форма и претърпява фазова трансформация на металния материал. Техниката за горещо щамповане може да бъде класифицирана в директни и косвени методи за горещо щамповане.
Предимства
Едно от ключовите предимства на структурните компоненти с горещо настроена е тяхната отлична формалност, която позволява производството на сложни геометрии с изключителна якост на опън. Високата якост на частите с горещо настроена позволява използването на по-тънки метални листове, намалявайки теглото на компонентите, като същевременно поддържа структурна цялост и производителност на срива. Други предимства включват:
Намалени съвместни операции:Технологията за горещо щамповане намалява необходимостта от операции за заваряване или закрепване на връзката, което води до подобрена ефективност и подобрена цялост на продукта.
Минимизирани пролетни и изкривяване:Процесът на горещо щамповане свежда до минимум нежеланите деформации, като например част от пролетта и изкривяване, като гарантира точност на точността на размерите и намалява необходимостта от допълнително преработка.
По -малко дефекти на части:Частите с горещо стъпка показват по-малко дефекти, като пукнатини и разделяне, в сравнение с методите за студено формиране, което води до подобрено качество на продукта и намалени отпадъци.
Тонаж с по -ниска преса:Горещото щамповане намалява необходимия тонаж на пресата в сравнение с техниките за студено формиране, което води до икономия на разходи и повишена ефективност на производството.
Персонализиране на свойствата на материала:Технологията за горещо щамповане позволява персонализиране на свойствата на материала въз основа на специфични области от частта, оптимизиране на производителността и функционалността.
Подобрени микроструктурни подобрения:Горещото щамповане предлага възможност за подобряване на микроструктурата на материала, което води до подобрени механични свойства и повишена издръжливост на продукта.
Опростени производствени стъпки:Горещото щамповане елиминира или намалява междинните производствени стъпки, което води до опростен производствен процес, повишена производителност и по -кратки срокове.
Приложения на продуктите
Стоманената стомана (алуминий) високоскоростна производствена линия за горещо щамповане намира широко приложение при производството на автомобилни части от бяло тяло. Това включва сглобки на стълбовете, брони, греди на вратите и релси на покрива, използвани в пътнически превозни средства. Освен това използването на напреднали сплави, активирани от горещо щамповане, все повече се изследва в индустрии като аерокосмически, отбранителни и развиващи се пазари. Тези сплави предлагат предимствата на по -висока якост и намалено тегло, които са трудни за постигане чрез други методи за формиране.
В заключение, високостепенната стомана (алуминий) високоскоростна производствена линия за горещо щамповане осигурява прецизно и ефективно производство на части от автомобилна форма на сложна форма. С превъзходна формиране, намалени операции за свързване, минимизирани дефекти и подобрени свойства на материала, тази производствена линия осигурява множество предимства. Приложенията му се простират до производството на части от бели каросерии за пътнически превозни средства и предлагат потенциални ползи за аерокосмическото, отбраната и развиващите се пазари. Инвестирайте във високоякологичната стоманена (алуминий) високоскоростна производствена линия за горещо щамповане, за да постигнете изключителни производителност, производителност и предимства на леки дизайни в автомобилната и съюзническата индустрия
Какво е горещо щамповане?
Горещото щамповане, известно още като втвърдяване на пресата в Европа и формирането на гореща преса в Азия, е метод на образуване на материал, при който празното се нагрява до определена температура и след това се подлага на подпечатано и гаси под налягане в съответната матрица, за да се постигне желаната форма и да предизвика фазова трансформация в металния материал. Технологията за горещо щамповане включва отопление на стоманени листове от бор (с първоначална сила 500-700 MPa) в състоянието на аустенитизиращото състояние, бързо прехвърляйки ги към матрицата за високоскоростно щамповане и гасене на частта в рамките на матрицата при скорост на охлаждане, по-голяма от 27 ° C/S, последвана от период на задържане под налягане, за да се получи ултра-тежка якост на стоманодобивна компоненти с еднократна мартитна структура.
Предимствата на горещото щамповане
Подобрена върховна якост на опън и способността да се образуват сложни геометрии.
Намалено тегло на компонента чрез използване на по -тънка ламарина, като същевременно поддържа структурна цялост и производителност на срива.
Намалена нужда от присъединяване на операции като заваряване или закрепване.
Минимизирана част пролетта назад и изкривяване.
По -малко дефекти на части като пукнатини и разцепления.
По -ниски изисквания за тонаж на пресата в сравнение със студеното образуване.
Възможност за адаптиране на свойствата на материала въз основа на конкретни зони на част.
Подобрени микроструктури за по -добра производителност.
Рационализиран производствен процес с по -малко оперативни стъпки за получаване на завършен продукт.
Тези предимства допринасят за общата ефективност, качество и производителност на горещо щамповани структурни компоненти.
Повече подробности за горещото щамповане
1. Спапване на HOT срещу студено щамповане
Горещото щамповане е процес на формиране, който се извършва след предварително нагряване на стоманения лист, докато студеното щамповане се отнася до директното щамповане на стоманения лист без предварително загряване.
Студеното щамповане има ясни предимства пред горещо щамповане. Въпреки това, той също показва някои недостатъци. Поради по-високите напрежения, предизвикани от процеса на студено щамповане в сравнение с горещо щамповане, продуктите със студено петна са по-податливи на напукване и разделяне. Следователно за студено оборудване е необходимо прецизно оборудване за щамповане.
Горещото щамповане включва нагряване на стоманения лист до високи температури преди щамповане и едновременно гасене в матрицата. Това води до пълна трансформация на микроструктурата на стоманата в мартензит, което води до висока якост от 1500 до 2000 MPa. Следователно продуктите с горещо потъване показват по-висока якост в сравнение с колегите, насочени към студено,.
2. Поток на процеса на щамповане
Горещото щамповане, известно още като "втвърдяване на пресата", включва нагряване на лист с висока якост с първоначална якост от 500-600 MPa до температури между 880 и 950 ° C. След това отопляемият лист бързо се подпечатва и гаси в матрицата, като се постига скорост на охлаждане от 20-300 ° C/s. Трансформацията на аустенит в мартензит по време на гасенето значително повишава силата на компонента, позволявайки производството на щамповани части със силни страни до 1500 MPa. Техниките за щамповане могат да бъдат класифицирани в две категории: директно горещо щамповане и косвено горещо щамповане:
При директното горещо щамповане предварително загрятият празен се подава директно в затворена матрица за щамповане и гасене. Следващите процеси включват охлаждане, подрязване на ръба и пробиване на отвори (или лазерно рязане) и почистване на повърхността.
Fiture1: Горещ режим на обработка на щамповане-насочено горещо щамповане
В процеса на индиректно горещо щамповане се извършва студената форма на предварително оформяне, преди да влезете в етапите на отопление, горещо щамповане, подстригване на ръба, пробиване на дупки и почистване на повърхността.
Основната разлика между косвеното горещо щамповане и директните процеси на горещо щамповане се крие във включването на студената стъпка за предварително оформяне преди нагряване в индиректния метод. При директно горещо щамповане, ламарината се подава директно в отоплителната пещ, докато в индиректно горещо щамповане в отоплителната пещ се изпраща студено оформен компонент.
Процесният поток на косвено горещо щамповане обикновено включва следните стъпки:
Студено формиране преди оформяне-щамповане на затопляне-ръбово подрязване и почистване на отвора на дупка на повърхността
Fiture2: Режим на обработка на горещо щамповане-Индикация горещо щамповане
3. Основното оборудване за горещо щамповане включва отоплителна пещ, преса за гореща форма и горещи форми за щамповане
Отоплителна пещ:
Отоплителната пещ е оборудвана с възможности за отопление и контрол на температурата. Той е способен да нагрява табели с висока якост до температурата на прекристализация в рамките на определен момент, постигайки аустенитно състояние. Той трябва да може да се адаптира към мащабни автоматизирани изисквания за непрекъснато производство. Тъй като отопляваната заготовка може да се обработва само от роботи или механични рамена, пещта изисква автоматизирано зареждане и разтоварване с висока точност на позициониране. Освен това, при нагряване на неплатени стоманени плочи, той трябва да осигури защита от газ, за да се предотврати повърхностното окисляване и декарбонизация на заготовката.
Гореща форма за формиране:
Пресата е сърцевината на горещата технология за щамповане. Трябва да има възможност за бързо щамповане и държане, както и да бъде оборудван с система за бързо охлаждане. Техническата сложност на горещото формиращи преси далеч надвишава тази на конвенционалните пресиони за щамповане на студ. Понастоящем само няколко чуждестранни компании са усвоили технологията за проектиране и производство на подобни преси и всички те са зависими от вноса, което ги прави скъпи.
Горещи форми за щамповане:
Горещите форми за щамповане извършват както етапи на образуване, така и засилване. В етапа на формиране, след като заготовката се подава в кухината на формата, формата бързо завършва процеса на щамповане, за да се гарантира завършването на образуването на части, преди материалът да претърпи мартензитната фазова трансформация. След това той влиза в етапа на гасене и охлаждане, където топлината от детайла вътре във формата се прехвърля непрекъснато във формата. Охлаждащи тръби, подредени във формата, незабавно премахват топлината през течащата охлаждаща течност. Мартензитичното-аустенитната трансформация започва, когато температурата на детайла спадне до 425 ° C. Трансформацията между мартензит и аустенит завършва, когато температурата достигне 280 ° C и детайлът се изважда при 200 ° C. Ролята на задържането на формата е да се предотврати неравномерното термично разширяване и свиване по време на процеса на гасене, което може да доведе до значителни промени във формата и размерите на частта, което води до скрап. Освен това, той повишава ефективността на термичния трансфер между детайла и формата, насърчавайки бързото гасене и охлаждане.
В обобщение, основното оборудване за горещо щамповане включва отоплителна пещ за постигане на желаната температура, гореща преса за бързо щамповане и задържане с бързо охлаждаща система и горещи форми за щамповане, които извършват както етапи на формиране, така и на гасене, за да се осигури правилното образуване на части и ефективно охлаждане.
Скоростта на охлаждане на охлаждане влияе не само на времето за производство, но също така влияе върху ефективността на конверсия между аустенит и мартензит. Скоростта на охлаждане определя какъв вид кристална структура ще се формира и е свързана с крайния ефект на втвърдяване на детайла. Критичната температура на охлаждане на борната стомана е около 30 ℃/s и само когато скоростта на охлаждане надвишава критичната температура на охлаждане, образуването на мартензитна структура се насърчава в най -голяма степен. Когато скоростта на охлаждане е по-малка от критичната скорост на охлаждане, в структурата на кристализацията на детайла ще се появят не-Martensitic структури като Bainite. Въпреки това, колкото по -висока е скоростта на охлаждане, толкова по -добра, толкова по -голяма скорост на охлаждане ще доведе до напукване на образуваните части и трябва да се определи разумният диапазон на скоростта на охлаждане в съответствие с състава на материала и условията на процеса на частите.
Тъй като дизайнът на охлаждащата тръба е пряко свързан с размера на скоростта на охлаждане, охлаждащата тръба обикновено е проектирана от гледна точка на максималната ефективност на пренос на топлина, така че посоката на проектираната охлаждаща тръба е по -сложна и е трудно да се получи чрез механично пробиване след завършването на леенето на формата. За да се избегне ограничаването на механичната обработка, методът за резервиране на водни канали преди леене на плесени е избран обикновено.
Тъй като работи дълго време при 200 ℃ до 880 ~ 950 ℃ при тежките студени и горещи редуващи условия, горещият материал за щамповане трябва да има добра структурна твърдост и термична проводимост и може да устои на силното термично триене, генерирано от заготовката при висока температура и ефекта на износване на абразивното износване на частиците на падащите оксидни слоеве. В допълнение, магьосниченият материал също трябва да има добро устойчивост на корозия на охлаждащата течност, за да се гарантира гладкият поток на охлаждащата тръба.
Подрязване и пиърсинг
Тъй като силата на частите след горещо щамповане достига около 1500MPa, ако се използват рязане и пробиване на пресата, изискванията за тонаж на оборудването са по -големи, а износването на авангарда е сериозно. Следователно, лазерните агрегати често се използват за изрязване на краищата и дупките.
4. Компементни степени на гореща щампована стомана
Изпълнение преди щамповане
Изпълнение след щамповане
Понастоящем общата степен на гореща щампована стомана е B1500HS. Якостта на опън преди щамповане обикновено е между 480-800MPa и след щамповане якостта на опън може да достигне 1300-1700MPa. Тоест, якостта на опън от 480-800MPA стоманена плоча, чрез формиране на горещо щамповане, може да получи якостта на опън от около 1300-1700MPA части.
5. Използването на гореща щампована стомана
Прилагането на части с горещо сглобяване може значително да подобри безопасността на сблъсъка на автомобила и да реализира леката тежест на автомобилното тяло в бяло. Понастоящем се прилага гореща технология за щамповане върху частите на бялото тяло на леките автомобили, като колата, стълб, B стълб, броня, врати и релса на покрива и други части. Вижте фигура 3 по-долу, например части, подходящи за леко тегло.
Фигура 3: Компонентите на бялото тяло, подходящи за горещо щамповане
Фиг. 4: Jiangdong Machinery 1200 тона гореща щампована преса за пресата
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 Роля за насърчаване на развитието на горещата индустрия за щамповане в Китай и дори света.
