A nagy sebességű forróbélyegző gyártósor ultra nagy szilárdságú acélhoz (alumínium)
Főbb jellemzők
A gyártósort úgy tervezték, hogy optimalizálja az autóalkatrészek gyártási folyamatát a melegsajtolási technológia alkalmazásával.Ez a folyamat, amelyet Ázsiában melegsajtolásnak, Európában présedzésnek neveznek, magában foglalja a nyersanyag meghatározott hőmérsékletre történő felmelegítését, majd megfelelő formákba történő préselését hidraulikus préstechnológiával, miközben fenntartja a nyomást, hogy elérje a kívánt formát és fázisátalakuljon. fém anyag.A melegbélyegzési technikát direkt és közvetett melegbélyegzési módszerekre oszthatjuk.
Előnyök
A melegen sajtolt szerkezeti elemek egyik legfontosabb előnye a kiváló alakíthatóság, amely lehetővé teszi a rendkívüli szakítószilárdságú komplex geometriák előállítását.A melegen sajtolt alkatrészek nagy szilárdsága lehetővé teszi vékonyabb fémlemezek használatát, csökkentve az alkatrészek súlyát, miközben megőrzi a szerkezeti integritást és az ütközési teljesítményt.További előnyök közé tartozik:
Csökkentett illesztési műveletek:A melegbélyegzési technológia csökkenti a hegesztési vagy rögzítési csatlakozási műveletek szükségességét, ami javítja a hatékonyságot és a termék integritását.
Minimális visszafutás és vetemedés:A melegsajtolási eljárás minimalizálja a nemkívánatos alakváltozásokat, mint például az alkatrész visszarugaszkodása és vetemedése, így biztosítva a pontos méretpontosságot és csökkentve a további utómunkálatok szükségességét.
Kevesebb alkatrészhiba:A melegen sajtolt alkatrészek kevesebb hibát, például repedést és repedést mutatnak a hidegalakítási módszerekhez képest, ami jobb termékminőséget és kevesebb hulladékot eredményez.
Kisebb préstartalom:A melegsajtolás csökkenti a szükséges présmennyiséget a hidegalakítási technikákhoz képest, ami költségmegtakarítást és nagyobb gyártási hatékonyságot eredményez.
Anyagtulajdonságok testreszabása:A melegbélyegzési technológia lehetővé teszi az anyagtulajdonságok testreszabását az alkatrész meghatározott területei alapján, optimalizálva a teljesítményt és a funkcionalitást.
Továbbfejlesztett mikroszerkezeti fejlesztések:A forró bélyegzés lehetőséget kínál az anyag mikroszerkezetének javítására, ami jobb mechanikai tulajdonságokat és megnövekedett termék tartósságot eredményez.
Egyszerűsített gyártási lépések:A melegbélyegzés kiküszöböli vagy csökkenti a közbenső gyártási lépéseket, ami egyszerűsített gyártási folyamatot, fokozott termelékenységet és rövidebb átfutási időt eredményez.
Termék alkalmazások
A nagyszilárdságú acél (alumínium) nagysebességű melegbélyegző gyártósor széles körben alkalmazható az autóipari fehér karosszériaelemek gyártásában.Ez magában foglalja a személygépjárművekben használt oszlopszerelvényeket, lökhárítókat, ajtógerendákat és tetősín-szerelvényeket.Ezenkívül a melegsajtolás által lehetővé tett fejlett ötvözetek használatát egyre inkább vizsgálják olyan iparágakban, mint a repülőgépipar, a védelem és a feltörekvő piacok.Ezek az ötvözetek a nagyobb szilárdság és a kisebb tömeg előnyeit kínálják, amelyeket más alakítási módszerekkel nehéz elérni.
Összefoglalva, a nagyszilárdságú acél (alumínium) nagysebességű melegbélyegző gyártósor biztosítja az összetett alakú gépjármű karosszériaelemek pontos és hatékony gyártását.A kiváló alakíthatóság, a csökkentett hézagolási műveletek, a minimális hibák és a jobb anyagtulajdonságok révén ez a gyártósor számos előnnyel rendelkezik.Alkalmazásai kiterjednek a személygépjárművek fehér karosszériaelemeinek gyártására, és potenciális előnyöket kínálnak a repülés, a védelem és a feltörekvő piacokon.Fektessen be a nagy szilárdságú acél (alumínium) nagysebességű melegbélyegző gyártósorba, hogy kiemelkedő teljesítményt, termelékenységet és könnyű tervezési előnyöket érjen el az autóiparban és a rokon iparágakban
Mi az a melegbélyegzés?
A melegsajtolás, amelyet Európában préseléssel, Ázsiában pedig forrósajtolásnak is neveznek, egy olyan anyagformázási módszer, amelyben a nyersdarabot egy bizonyos hőmérsékletre hevítik, majd a megfelelő szerszámban sajtolják és nyomás alatt lehűtik, hogy elérjék a kívánt formát és indukálják. fázisátalakulás a fémanyagban.A melegsajtolási technológia magában foglalja a bóracél lemezek (500-700 MPa kezdeti szilárdságú) hevítését ausztenitizáló állapotba, gyors átvitelt a sajtolószerszámba a nagy sebességű sajtoláshoz, és a szerszámon belüli rész kioltását 27°-nál nagyobb hűtési sebességgel. C/s, majd egy ideig tartó nyomás alatt, hogy ultranagy szilárdságú acél alkatrészeket kapjunk egységes martenzites szerkezettel.
A melegbélyegzés előnyei
Megnövelt szakítószilárdság és összetett geometriák kialakításának képessége.
Csökkentett alkatrésztömeg vékonyabb fémlemez használatával, miközben megőrzi a szerkezeti integritást és az ütközési teljesítményt.
Csökken az illesztési műveletek, például hegesztés vagy rögzítés iránti igény.
Minimálisan csökkentett alkatrész visszarugózás és vetemedés.
Kevesebb alkatrészhiba, mint például repedések és repedések.
Alacsonyabb préselési tonnaszükséglet a hidegalakításhoz képest.
Lehetőség az anyagtulajdonságok testreszabására meghatározott alkatrészzónák alapján.
Továbbfejlesztett mikrostruktúrák a jobb teljesítmény érdekében.
Egyszerűsített gyártási folyamat kevesebb műveleti lépéssel a késztermék előállításához.
Ezek az előnyök hozzájárulnak a melegen sajtolt szerkezeti elemek általános hatékonyságához, minőségéhez és teljesítményéhez.
További részletek a melegbélyegzésről
1. Forróbélyegzés vs hidegbélyegzés
A melegsajtolás olyan alakítási folyamat, amelyet az acéllemez előmelegítése után végeznek, míg a hidegsajtolás az acéllemez közvetlen, előmelegítés nélküli sajtolását jelenti.
A hidegbélyegzésnek egyértelmű előnyei vannak a melegsajtolással szemben.Ennek azonban van néhány hátránya is.A hidegsajtolási eljárás által kiváltott nagyobb igénybevételek miatt, mint a melegsajtolásnál, a hidegen sajtolt termékek hajlamosabbak a repedésre és a hasadásra.Ezért a hidegbélyegzéshez pontos sajtolóberendezésre van szükség.
A melegsajtolás magában foglalja az acéllemez magas hőmérsékletre hevítését a sajtolás előtt, és ezzel egyidejűleg a sajtolószerszámban történő kioltást.Ez az acél mikroszerkezetének teljes átalakulásához vezet martenzitté, ami 1500 és 2000 MPa közötti nagy szilárdságot eredményez.Következésképpen a melegen sajtolt termékek nagyobb szilárdságot mutatnak, mint a hidegbélyegzésű társai.
2. Forró bélyegzés folyamata
A melegsajtolás, más néven "sajtolásos keményítés", egy 500-600 MPa kezdeti szilárdságú nagy szilárdságú lemez hevítését jelenti 880 és 950 °C közötti hőmérsékletre.A felhevített lapot ezután gyorsan sajtolják és kihűtik a szerszámban, 20-300 °C/s hűtési sebességet érve el.Az ausztenit martenzitté történő átalakulása a kioltás során jelentősen megnöveli az alkatrész szilárdságát, lehetővé téve akár 1500 MPa szilárdságú sajtolt alkatrészek gyártását. A melegsajtolási technikák két kategóriába sorolhatók: közvetlen melegsajtolás és közvetett melegsajtolás:
A közvetlen melegsajtolásnál az előmelegített nyersdarab közvetlenül egy zárt sajtolószerszámba kerül a sajtolás és a kioltás céljából.Az ezt követő folyamatok közé tartozik a hűtés, az élvágás és a lyukasztás (vagy lézervágás), valamint a felülettisztítás.
Fiture1: melegbélyegzési feldolgozási mód – közvetlen melegbélyegzés
A közvetett melegsajtolási folyamatban a hidegalakítási előformázási lépést a melegítés, a melegsajtolás, az élvágás, a lyukasztás és a felülettisztítás szakaszába lépés előtt hajtják végre.
A fő különbség a közvetett melegbélyegzés és a közvetlen melegbélyegzés között abban rejlik, hogy a hidegalakítási előformázási lépést a melegítés előtt indirekt módszerrel alkalmazzuk.Közvetlen melegsajtolásnál a fémlemez közvetlenül a fűtőkemencébe kerül, míg az indirekt melegsajtolásnál a hidegen alakított előformázott alkatrész a fűtőkemencébe kerül.
A közvetett melegbélyegzés folyamata jellemzően a következő lépésekből áll:
Hidegen alakítás előformázás--Fűtés-Melegsajtolás--Élevágás és lyukasztás-Felülettisztítás
Fiture2: melegbélyegzési feldolgozási mód – közvetett melegbélyegzés
3. A melegsajtolás fő berendezése fűtőkemencét, melegalakító prést és forró sajtolóformákat tartalmaz
Fűtő kemence:
A fűtő kemence fűtési és hőmérsékletszabályozási lehetőségekkel van felszerelve.Képes a nagy szilárdságú lemezeket meghatározott időn belül átkristályosodási hőmérsékletre melegíteni, így ausztenites állapotot ér el.Alkalmazkodni kell a nagyléptékű automatizált folyamatos gyártási követelményekhez.Mivel a fűtött tuskót csak robotok vagy mechanikus karok tudják kezelni, a kemence automatizált be- és kirakodást igényel nagy pozicionálási pontossággal.Ezenkívül bevonat nélküli acéllemezek melegítésekor gázvédelmet kell biztosítania, hogy megakadályozza a felület oxidációját és a tuskó dekarbonizációját.
Melegformázó prés:
A prés a melegbélyegzési technológia magja.Gyors bélyegzésre és tartásra, valamint gyors hűtési rendszerrel kell felszerelni.A melegalakító prések műszaki összetettsége messze meghaladja a hagyományos hidegsajtoló présekét.Jelenleg csak néhány külföldi cég sajátította el az ilyen prések tervezési és gyártási technológiáját, és ezek mind importfüggőek, így drágák.
Melegbélyegző formák:
A forró sajtolóformák formázási és hűtési szakaszokat is végrehajtanak.A formázási szakaszban, miután a tuskót betáplálták a formaüregbe, a forma gyorsan befejezi a sajtolási folyamatot, hogy biztosítsa az alkatrészképzés befejeződését, mielőtt az anyag átmenne a martenzites fázisú átalakuláson.Ezután az oltási és hűtési szakaszba kerül, ahol a szerszám belsejében lévő munkadarab hője folyamatosan átkerül a formába.A formában elhelyezett hűtőcsövek azonnal elvezetik a hőt az áramló hűtőfolyadékon keresztül.A martenzites-ausztenites átalakulás akkor kezdődik, amikor a munkadarab hőmérséklete 425 °C-ra csökken.A martenzit és az ausztenit közötti átalakulás akkor ér véget, amikor a hőmérséklet eléri a 280 °C-ot, és a munkadarabot 200 °C-on veszik ki.Az öntőforma tartásának az a szerepe, hogy megakadályozza az egyenetlen hőtágulást és összehúzódást a kioltási folyamat során, ami jelentős alak- és méretváltozást eredményezhet az alkatrészben, ami selejthez vezethet.Ezenkívül növeli a hőátadási hatékonyságot a munkadarab és a forma között, elősegítve a gyors kioltást és hűtést.
Összefoglalva, a melegsajtolás fő berendezései közé tartozik a kívánt hőmérséklet elérését szolgáló fűtőkemence, a gyors sajtoláshoz és tartáshoz gyors hűtési rendszerrel rendelkező melegalakító prés, valamint a formázási és hűtési fázisokat egyaránt végrehajtó forró sajtolóformák a megfelelő alkatrészképzés biztosítása érdekében. és hatékony hűtés.
A kioltás hűtési sebessége nemcsak a gyártási időt befolyásolja, hanem az ausztenit és a martenzit közötti átalakítási hatékonyságot is.A hűtési sebesség határozza meg, hogy milyen kristályszerkezet képződik, és összefügg a munkadarab végső keményítő hatásával.A bóracél kritikus hűtési hőmérséklete körülbelül 30 ℃/s, és csak akkor lehet a legnagyobb mértékben elősegíteni a martenzites szerkezet kialakulását, ha a hűtési sebesség meghaladja a kritikus hűtési hőmérsékletet.Ha a hűtési sebesség kisebb, mint a kritikus hűtési sebesség, nem martenzites struktúrák, például bainit jelennek meg a munkadarab kristályosodási szerkezetében.Azonban minél nagyobb a hűtési sebesség, annál jobb, annál nagyobb a hűtési sebesség a kialakított részek repedéséhez vezet, és az ésszerű hűtési sebesség tartományát az alkatrészek anyagösszetételének és feldolgozási körülményeinek megfelelően kell meghatározni.
Mivel a hűtőcső kialakítása közvetlenül kapcsolódik a hűtési sebesség méretéhez, a hűtőcsövet általában a maximális hőátadási hatékonyság szempontjából tervezik, így a tervezett hűtőcső iránya összetettebb, és nehéz a formaöntés befejezése után mechanikus fúrással előállítani.A mechanikai feldolgozás általi korlátozások elkerülése érdekében általában a vízcsatornák öntés előtti lefoglalásának módját választják.
Mivel hosszú ideig működik 200 ℃ és 880 ~ 950 ℃ között erős hideg és meleg váltakozó körülmények között, a forró sajtolószerszámnak jó szerkezeti merevséggel és hővezető képességgel kell rendelkeznie, és ellenállnia kell a tuskó által keltett erős hősúrlódásnak. magas hőmérséklet és a leejtett oxidréteg részecskék koptató hatása.Ezenkívül az öntőforma anyagának jó korrózióállósággal kell rendelkeznie a hűtőfolyadékkal szemben, hogy biztosítsa a hűtőcső egyenletes áramlását.
Trimmelés és piercing
Mivel a forró sajtolás után az alkatrészek szilárdsága eléri a körülbelül 1500 MPa-t, présvágás és lyukasztás alkalmazása esetén a berendezés tonnatartalma nagyobb, és a vágóél kopása komoly.Ezért lézervágó egységeket gyakran használnak élek és lyukak vágására.
4. A melegsajtolású acél általános minőségei
Teljesítmény bélyegzés előtt
Teljesítmény bélyegzés után
Jelenleg a melegsajtoló acél általános minősége a B1500HS.A bélyegzés előtti szakítószilárdság általában 480-800 MPa között van, és a sajtolás után a szakítószilárdság elérheti az 1300-1700 MPa-t.Ez azt jelenti, hogy a 480-800 MPa acéllemez szakítószilárdsága forró sajtoláson keresztül körülbelül 1300-1700 MPa alkatrészek szakítószilárdságát érheti el.
5. A melegsajtoló acél használata
A melegsajtolású alkatrészek alkalmazása jelentősen javíthatja az autó ütközésbiztonságát, és megvalósíthatja a karosszéria könnyű súlyát fehér színben.Jelenleg a melegbélyegzési technológiát alkalmazzák a személygépkocsik fehér karosszériarészein, például az autón, az A-oszlopon, a B-oszlopon, a lökhárítón, az ajtógerendán és a tetősínen és más alkatrészeken. Lásd az alábbi 3. ábrát a fényre alkalmas alkatrészekről -súlyozás.
3. ábra: Fehér testrészek melegbélyegzésre alkalmasak
4. ábra: Jiangdong gépek 1200 tonnás forróbélyegző préssor
Jelenleg a JIANGDONG MACHINERY melegsajtolású hidraulikus prés gyártósor megoldásai nagyon kiforrott és stabilak, a kínai melegsajtolás-formázó terület a vezető szinthez tartozik, és mint a Kínai Szerszámgépek Szövetségének kovácsológép-ágazatának alelnöke, valamint a tagegységek. A Kínai Kovácsológépek Szabványügyi Bizottságának tagjaként megkezdtük az acél és alumínium nemzeti szuper nagy sebességű melegsajtolásának kutatási és alkalmazási munkáját is, amely óriási szerepet játszott a melegsajtolási ipar fejlődésének előmozdításában Kínában, sőt a világban is. .
