A nagysebességű forró bélyegző gyártósor ultra nagy szilárdságú acélhoz (alumínium)
Kulcsfontosságú jellemzők
A gyártósor célja az autóipar gyártási folyamatának optimalizálása a forró bélyegzési technológia alkalmazásával. Ez a folyamat, amelyet az ázsiai forró bélyegzésnek neveznek, és Európában a sajtó edzése, magában foglalja az üres anyag egy meghatározott hőmérsékletre történő melegítését, majd a megfelelő formákban történő megnyomását hidraulikus sajtó -technológiával, miközben megőrzi a nyomást a kívánt alak elérése érdekében, és a fém anyag fázisátalakításán megy keresztül. A forró bélyegzési technikát közvetlen és közvetett forró bélyegzési módszerekbe lehet sorolni.
Előnyök
A melegen bélyegzett szerkezeti komponensek egyik legfontosabb előnye a kiváló formázhatóságuk, amely lehetővé teszi a kivételes szakítószilárdságú komplex geometriák előállítását. A forró bélyegzett alkatrészek nagy szilárdsága lehetővé teszi a vékonyabb fémlemezek használatát, csökkentve az alkatrészek súlyát, miközben megőrzi a szerkezeti integritást és az ütközés teljesítményét. Egyéb előnyök a következők:
Csökkentett összeillesztési műveletek:A forró bélyegző technológia csökkenti a hegesztés vagy a csatlakozási műveletek rögzítésének szükségességét, ami javítja a hatékonyságot és a javított termék integritását.
Minimalizált rugó és láncpont:A forró bélyegzési folyamat minimalizálja a nemkívánatos deformációkat, például a részrugó és a lánctalpat, biztosítva a pontos dimenziós pontosságot és csökkentve a további átdolgozás szükségességét.
Kevesebb alkatrészhibák:A melegen bélyegzett alkatrészek kevesebb hibát mutatnak, például repedéseket és felosztást, összehasonlítva a hideg formázási módszerekkel, ami javítja a termékminőséget és csökkenti a hulladékot.
Alsóprés űrtartalom:A forró bélyegzés csökkenti a szükséges sajtógombot a hideg formázási technikákhoz képest, ami költségmegtakarítást és megnövekedett termelési hatékonyságot eredményez.
Az anyagtulajdonságok testreszabása:A forró bélyegző technológia lehetővé teszi az anyagtulajdonságok testreszabását az alkatrész meghatározott területein, a teljesítmény és a funkcionalitás optimalizálásához.
Fokozott mikroszerkezeti fejlesztések:A forró bélyegzés lehetővé teszi az anyag mikroszerkezetének javítását, javítva a mechanikai tulajdonságokat és a termékek fokozott tartósságát.
Gyorsított termelési lépések:A forró bélyegzés kiküszöböli vagy csökkenti a közbenső gyártási lépéseket, így egyszerűsített termelési folyamatot, fokozott termelékenységet és rövidebb átfutási időt eredményez.
Termékalkalmazások
A nagy szilárdságú acél (alumínium) nagysebességű forró bélyegző gyártósor széles körű alkalmazást talál az autóipari fehér testrészek gyártásában. Ide tartoznak az oszlopok, lökhárítók, ajtó gerendák és a személygépjárművekben használt tetőaláblók. Ezenkívül a Hot Stamping által engedélyezett fejlett ötvözetek használatát egyre inkább feltárják az olyan iparágakban, mint például a repülőgép, a védelem és a feltörekvő piacok. Ezek az ötvözetek a nagyobb szilárdság és a csökkentett súly előnyeit kínálják, amelyeket más formázási módszerek révén nehéz elérni.
Összegezve, a nagy szilárdságú acél (alumínium) nagysebességű forró bélyegző gyártósor biztosítja a komplex alakú autószerek pontos és hatékony előállítását. Kiváló formálhatósággal, csökkentett összeillesztési műveletekkel, minimalizált hibákkal és továbbfejlesztett anyagtulajdonságokkal ez a gyártósor számos előnyt kínál. Alkalmazásai kiterjednek a fehér testrészek gyártására a személygépjárművek számára, és potenciális előnyöket kínálnak az űrben, a védelemben és a feltörekvő piacokban. Fektessen be a nagy szilárdságú acél (alumínium) nagysebességű forró bélyegző gyártósorba a kiemelkedő teljesítmény, a termelékenység és a könnyű tervezési előnyök elérése érdekében
Mi a forró bélyegzés?
A forró bélyegzés, más néven sajtókeményezés Európában és Ázsiában a forró sajtó képződése, olyan anyagképző módszer, amelyben egy üres hőmérsékleten egy üres hőmérsékleten melegítik, majd a megfelelő szerszám nyomása alatt lepattanják és nyomás alatt oltják a kívánt alak elérése érdekében, és fázis -transzformációt indukálnak a fém anyagban. A forró bélyegzési technológia magában foglalja a bór acéllemezek fűtését (az 500-700 MPa kezdeti szilárdsággal) az austenitizáló állapotba, gyorsan átadja azokat a nagysebességű bélyegzéshez, és az alkatrészt 27 ° C/s-nél nagyobb hűtési sebességgel oltja le, majd egy egyenruhás martenzitikus szerkezetű ultra-erős szilárdsági alkatrészeket kapjon.
A forró bélyegzés előnyei
Javított végső szakítószilárdság és komplex geometriák kialakításának képessége.
Csökkent az alkatrészek súlya vékonyabb fémlemez használatával, miközben megőrzi a szerkezeti integritást és az ütközés teljesítményét.
Csökkentett szükségesség a csatlakozásra, például a hegesztés vagy a rögzítés.
Minimalizálva a részrugót vissza és a fúrás.
Kevesebb alkatrészhibák, például repedések és hasítások.
Az alacsonyabb sajtó -követelmények a hideg formázáshoz képest.
Képesség az anyagtulajdonságok testreszabására meghatározott alkatrészzónák alapján.
Fokozott mikroszerkezetek a jobb teljesítmény érdekében.
Gyakorlatosított gyártási folyamat, kevesebb működési lépéssel a késztermék beszerzéséhez.
Ezek az előnyök hozzájárulnak a forró bélyegzett szerkezeti alkatrészek általános hatékonyságához, minőségéhez és teljesítményéhez.
További részletek a forró bélyegzésről
1.Hot bélyegzés vs hideg bélyegzés
A forró bélyegzés egy olyan formázási folyamat, amelyet az acéllemez előmelegítése után hajtanak végre, míg a hidegbélyegzés az acéllemez közvetlen bélyegzésére utal előmelegedés nélkül.
A hideg bélyegzésnek egyértelmű előnyei vannak a forró bélyegzéshez képest. Ugyanakkor néhány hátrányt is mutat. A hidegbélyegzési folyamat által kiváltott magasabb feszültségek miatt a forró bélyegzéshez képest a hidegbélyegzött termékek hajlamosabbak a repedésre és a hasításra. Ezért pontos bélyegző berendezésre van szükség a hideg bélyegzéshez.
A forró bélyegzés magában foglalja az acéllemez magas hőmérsékletre történő melegítését, mielőtt a bélyegzőt és a szerszám egyidejűleg oltja. Ez az acél mikroszerkezetének martenzitré történő teljes átalakulásához vezet, ami nagy szilárdságot eredményez 1500 és 2000 MPa között. Következésképpen a melegen bélyegzett termékek nagyobb szilárdságot mutattak a hidegen bélyegzett társaikhoz képest.
2.Hot bélyegzési folyamat áramlása
A forró bélyegzés, más néven "Press keményítés", magában foglalja a nagy szilárdságú lemez melegítését, amelynek kezdeti szilárdsága 500-600 MPa, a 880 és 950 ° C közötti hőmérsékletig. A fűtött lemezt ezután gyorsan lepecsételték és leállítják a szerszámba, elérve 20-300 ° C/s hűtési sebességet. Az austenit martenzitré történő átalakulása az oltás során szignifikánsan növeli az összetevő szilárdságát, lehetővé téve a bélyegzett alkatrészek előállítását, amelyek akár 1500 MPa erősséggel rendelkeznek.
A közvetlen forró bélyegzés során az előmelegített üres üres helyét közvetlenül zárt szerszámba etetik a bélyegzéshez és a kioltáshoz. A későbbi folyamatok magukban foglalják a hűtést, az élvágást és a lyuk lyukasztását (vagy a lézercsontot) és a felületi tisztítást.
Fiture1: Forró bélyegző feldolgozási mód-Direct Hot Bélyegzés
A közvetett forró bélyegzési folyamat során a hideg kialakítás előtti lépést a fűtés, a forró bélyegzés, az élvágás, a lyukak lyukasztása és a felület tisztításának szakaszába való belépés előtt hajtják végre.
A közvetett forró bélyegzés és a közvetlen forró bélyegzési folyamatok közötti fő különbség abban rejlik, hogy a hideg kialakítás előtti lépéseket beépítik, mielőtt melegítenék a közvetett módszerbe. A közvetlen forró bélyegzés során a fémlemez közvetlenül a fűtő kemencébe kerül, míg a közvetett forró bélyegzésben a hidegen formázott, előrehaladt alkatrészt elküldik a fűtőkemencébe.
A közvetett forró bélyegzés folyamata általában a következő lépéseket foglalja magában:
Hideg képződés előcsarnok-melegítés-meleg bélyegzés-élek vágása és lyukak lyukasztó felület tisztítása
Fiture2: Forró bélyegző feldolgozási mód-Közelesdött forró bélyegzés
(
Fűtő kemence:
A fűtési kemence fűtési és hőmérsékleti szabályozási képességekkel van felszerelve. Képes a nagy szilárdságú lemezeket az átkristályosítási hőmérsékleten egy meghatározott időn belül melegíteni, elérve egy austenit állapotot. Képesnek kell lennie arra, hogy alkalmazkodjon a nagyszabású automatizált folyamatos termelési követelményekhez. Mivel a fűtött tuskát csak robotokkal vagy mechanikus karokkal lehet kezelni, a kemencéhez automatizált be- és kirakodást igényel, magas pozicionálási pontossággal. Ezenkívül a nem bevont acéllemezek fűtésekor gázvédelmet kell biztosítani a felület oxidációjának és a tuskás szénszonfikálódásának megakadályozása érdekében.
Forró formájú sajtó:
A sajtó a forró bélyegző technológia lényege. Képesnek kell lennie a gyors bélyegzéshez és a tartáshoz, valamint gyors hűtőrendszerrel kell felszerelni. A forró formáló prések technikai bonyolultsága messze meghaladja a hagyományos hidegbélyegzőpréseket. Jelenleg csak néhány külföldi vállalat elsajátította az ilyen sajtók tervezési és gyártási technológiáját, és mindegyikük az importtól függ, így drága.
Forró bélyegző formák:
A forró bélyegző formák mind a formázási, mind a kioltási szakaszokat végzik. A kialakítási szakaszban, miután a tuskót beillesztik a penészüregbe, a penész gyorsan befejezi a bélyegzési folyamatot, hogy biztosítsa az alkatrészképződés befejezését, mielőtt az anyag a martenzitikus fázis -transzformáción megy keresztül. Ezután belép az oltási és hűtési szakaszba, ahol a penész belsejében lévő munkadarab hőjét folyamatosan átviszik a penészbe. A penészen belül elrendezett hűtőcsövek azonnal eltávolítják a hőt az áramló hűtőfolyadékon keresztül. A martenzit-auszenitikus transzformáció akkor kezdődik, amikor a munkadarab hőmérséklete 425 ° C-ra csökken. A martenzit és az austenit közötti transzformáció akkor ér véget, amikor a hőmérséklet eléri a 280 ° C -ot, és a munkadarabot 200 ° C -on veszik ki. A penész tartásának szerepe az, hogy megakadályozza az egyenetlen hőtágulást és összehúzódást az oltási folyamat során, ami jelentős változásokat eredményezhet az alkatrész alakjában és méretében, ami hulladékhoz vezet. Ezenkívül javítja a munkadarab és a penész közötti hőátadási hatékonyságot, elősegíti a gyors oltást és a hűtést.
Összefoglalva: a forró bélyegzés fő berendezése magában foglalja a fűtési kemencét a kívánt hőmérséklet eléréséhez, egy forró formázó sajtó a gyors bélyegzéshez és a gyors hűtőrendszerrel történő tartáshoz, valamint a forró bélyegző formákhoz, amelyek mind az formázási, mind a kioltási szakaszokat elvégzik a megfelelő alkatrészképződés és a hatékony hűtés biztosítása érdekében.
Az oltási hűtési sebesség nemcsak a termelési időt érinti, hanem befolyásolja az austenit és a martenzit közötti konverziós hatékonyságot is. A hűtési sebesség meghatározza, hogy milyen kristályos szerkezet alakul ki, és kapcsolódik a munkadarab végső edzési hatásához. A bór acél kritikus hűtési hőmérséklete körülbelül 30 ℃/s, és csak akkor, ha a hűtési sebesség meghaladja a kritikus hűtési hőmérsékletet, elősegíthető a martenzitikus szerkezet kialakulása a legnagyobb mértékben. Ha a hűtési sebesség kevesebb, mint a kritikus hűtési sebesség, akkor a nem-Martenzitikus struktúrák, például a bainit megjelennek a munkadarab kristályosodási struktúrájában. Minél magasabb a hűtési sebesség, annál jobb, annál magasabb a hűtési sebesség a képződött alkatrészek repedéséhez, és az ésszerű hűtési sebességtartományt az alkatrészek anyagösszetételének és folyamatának feltételeinek megfelelően kell meghatározni.
Mivel a hűtőcső kialakítása közvetlenül kapcsolódik a hűtési sebesség méretéhez, a hűtőcsövet általában a maximális hőátadási hatékonyság szempontjából tervezték, tehát a tervezett hűtőcső iránya összetettebb, és a penész öntés befejezése után mechanikus fúrásokkal nehéz megszerezni. Annak elkerülése érdekében, hogy a mechanikus feldolgozás korlátozza, a vízcsatornák fenntartásának módszerét általában a penész öntése előtt választják ki.
Mivel hosszú ideig működik 200 ℃ - 880 ~ 950 ℃, súlyos hideg és forró váltakozó körülmények között, a forró bélyegző anyagnak jó szerkezeti merevséggel és hővezetőképességgel kell rendelkeznie, és ellenállni tudnak a tuskó által magas hőmérsékleten generált erős hőtalasztásnak és a leesett oxidréteg -részecskék koptató kopáshatásának. Ezenkívül a penészanyagnak jó korrózióállósággal kell rendelkeznie a hűtőfolyadékkal szemben, hogy biztosítsa a hűtőcső sima áramlását.
Vágás és piercing
Mivel a forró bélyegzés utáni alkatrészek szilárdsága eléri a kb. 1500mPa -t, ha a sajtóvágást és a lyukasztást használják, a berendezés űrtartalma nagyobb, és a szerszám élvonalbeli kopása súlyos. Ezért a lézervágó egységeket gyakran használják az élek és a lyukak vágására.
(
Teljesítmény a bélyegzés előtt
Teljesítmény bélyegzés után
Jelenleg a forró bélyegző acél általános foka B1500hs. A szakítószilárdság a bélyegzés előtt általában 480-800mPa, és a bélyegzés után a szakítószilárdság elérheti az 1300-1700mPa-t. Vagyis a 480-800mPa acéllemez szakítószilárdsága forró bélyegző formázás révén kb. 1300-1700mPa alkatrész szakítószilárdságát kaphatja.
5.A forró bélyegző acél használata
A forró bélyegző alkatrészek alkalmazása jelentősen javíthatja az autó ütközési biztonságát, és megvalósíthatja az autótest könnyűsúlyát. Jelenleg forró bélyegzési technológiát alkalmaztak a személygépkocsik fehér testrészeire, például az autóra, az oszlopra, a B oszlopra, a lökhárítóra, az ajtó gerendájára és a tetősínre, valamint más részekre. Tekintse meg a 3. ábrát, például a könnyű súlyozáshoz alkalmas alkatrészeket.
3. ábra
4. ábra: Jiangdong Machinery 1200 tonnás forró bélyegző sajtó
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 in promoting A forró bélyegzőipar fejlesztése Kínában és még a világban is.
