Die hoëspoed-warmstempelproduksielyn vir ultrale staal met 'n hoë sterkte (aluminium)
Belangrike kenmerke
Die produksielyn is ontwerp om die vervaardigingsproses van motoronderdele te optimaliseer deur die toepassing van Hot Stamping -tegnologie. Hierdie proses, bekend as warm stempel in Asië en die verharding van die druk in Europa, behels die verhitting van die leë materiaal tot 'n spesifieke temperatuur en druk dit dan in ooreenstemmende vorms met behulp van hidrouliese pers -tegnologie, terwyl die druk gehandhaaf word om die gewenste vorm te bereik en 'n fase -transformasie van die metaalmateriaal te ondergaan. Die warm stempeltegniek kan in direkte en indirekte warmstempelmetodes geklassifiseer word.
Voordele
Een van die belangrikste voordele van strukturele komponente met warm gestampte is hul uitstekende vormbaarheid, wat die produksie van komplekse meetkunde met buitengewone treksterkte moontlik maak. Die hoë sterkte van warm-gestempelde dele maak dit moontlik om dunner metaalplate te gebruik, wat die gewig van die komponente verminder, terwyl die strukturele integriteit en die prestasie van die ongeluk gehandhaaf word. Ander voordele sluit in:
Verminderde gewrigsbedrywighede:Hot Stamping Technology verminder die behoefte aan sweis- of bevestigingsverbindingsbedrywighede, wat lei tot verbeterde doeltreffendheid en verbeterde produkintegriteit.
Minimaliseerde terugspring en warpage:Die warm stempelproses verminder ongewenste vervormings, soos 'n deel van die terugslag en warpage, wat presiese dimensionele akkuraatheid verseker en die behoefte aan ekstra herbewerking verminder.
Minder deel defekte:Hotgestampte dele vertoon minder defekte, soos krake en splitsing, in vergelyking met koue vormmetodes, wat lei tot verbeterde kwaliteit van die produk en verminderde afval.
Laer pers tonnemaat:Warmstempering verminder die vereiste pers tonnemaat in vergelyking met koue vormingstegnieke, wat lei tot kostebesparing en verhoogde produksiedoeltreffendheid.
Aanpassing van materiële eienskappe:Hot Stamping Technology maak voorsiening vir die aanpassing van materiële eienskappe gebaseer op spesifieke gebiede van die onderdeel, die optimalisering van prestasie en funksionaliteit.
Verbeterde mikrostrukturele verbeterings:Hot Stamping bied die vermoë om die mikrostruktuur van die materiaal te verbeter, wat lei tot verbeterde meganiese eienskappe en verhoogde produkduursaamheid.
Vaartbelynde produksiestappe:Hot Stamping elimineer of verminder die tussentydse vervaardigingstappe, wat lei tot 'n vereenvoudigde produksieproses, verbeterde produktiwiteit en korter levertye.
Produktoepassings
Die hoë-sterkte staal (aluminium) hoë-snelheidsproduksielyn vind 'n wye toepassing in die vervaardiging van wit liggaamsdele van die motor. Dit sluit pilaarmontage, bumper, deurbalke en dakspoormonsters in wat in passasiersvoertuie gebruik word. Daarbenewens word die gebruik van gevorderde legerings wat deur Hot Stamping moontlik gemaak word, toenemend ondersoek in nywerhede soos lug-, verdediging en ontluikende markte. Hierdie legerings bied die voordele van hoër sterkte en verminderde gewig wat moeilik is om deur ander vormingsmetodes te bereik.
Ten slotte verseker die hoë-sterkte staal (aluminium) hoëspoed-warmstempelsproduksielyn presiese en doeltreffende produksie van kompleksvormige liggaamsdele vir motors. Met 'n uitstekende vormbaarheid, verminderde gewrigsbedrywighede, geminimaliseerde defekte en verbeterde materiaal -eienskappe, bied hierdie produksielyn talle voordele. Die toepassings daarvan strek tot die vervaardiging van wit liggaamsdele vir passasiersvoertuie en bied moontlike voordele in lug-, verdedigings- en ontluikende markte. Belê in die hoë-sterkte staal (aluminium) hoëspoed-warmstempelsproduksielyn om uitstekende prestasie-, produktiwiteit en liggewig-ontwerpvoordele in motor- en verwante nywerhede te behaal
Wat is warm stamp?
Hot Stamping, ook bekend as persverharding in Europa en warm persvorming in Asië, is 'n metode om materiaal te vorm, waar 'n leë tot 'n sekere temperatuur verhit word en dan onder druk in die ooreenstemmende matrijs gestempel en geblus word om die gewenste vorm te bewerkstellig en 'n fase -transformasie in die metaalmateriaal te veroorsaak. Hot Stamping Technology behels die verhitting van boorstaalblaaie (met die aanvanklike sterkte van 500-700 MPa) na die austenitiserende toestand, en dit vinnig oorgedra na die matrijs vir 'n hoë snelheidsstempel, en die onderdeel in die matrijs te blus teen 'n koeltempo van meer as 27 ° C/s, gevolg deur 'n periode van onder druk, om ultra-hoë sterkte staalkomponente met eenvormige martensitiese struktuur te verkry.
Die voordele van warm stamp
Verbeterde uiteindelike treksterkte en die vermoë om komplekse meetkunde te vorm.
Verlaagde komponentgewig deur dunner plaatmetaal te gebruik, terwyl die strukturele integriteit en ongeluksprestasie gehandhaaf word.
Verminderde behoefte aan operasies soos sweis of bevestiging.
Minimaliseer die deel van die lande en krom.
Minder deeldefekte soos krake en splitsing.
Laer pers -tonnemaatvereistes in vergelyking met koue vorming.
Die vermoë om materiële eienskappe aan te pas op grond van spesifieke deelsones.
Verbeterde mikrostrukture vir beter werkverrigting.
Gestroomlynde vervaardigingsproses met minder operasionele stappe om 'n finale produk te verkry.
Hierdie voordele dra by tot die algehele doeltreffendheid, kwaliteit en werkverrigting van warm gestempelde struktuurkomponente.
Meer besonderhede oor warm stamp
1.Hot Stamping vs Cold Stamping
Hot Stamping is 'n vormingsproses wat uitgevoer word na die verhitting van die staalplaat, terwyl koue stamping verwys na die direkte stempel van die staalplaat sonder om voor te verhit.
Koue stampe hou duidelike voordele bo warm stempel in. Dit toon egter ook enkele nadele. As gevolg van die hoër spanning wat veroorsaak word deur die koue stempelproses in vergelyking met warm stempel, is produkte koudgestampte meer vatbaar vir krake en splitsing. Daarom is presiese stamptoerusting nodig vir koue stamp.
Warm stempel behels die verhitting van die staalplaat tot hoë temperature voordat dit gestempel word en terselfdertyd in die matrijs blus. Dit lei tot 'n volledige transformasie van die staal se mikrostruktuur in martensiet, wat lei tot 'n hoë sterkte van 1500 tot 2000 MPa. Gevolglik vertoon produkte met warm gestampte hoër sterkte in vergelyking met koue gestampte eweknieë.
2.Hot Stamping Process Flow
Warmstempels, ook bekend as "Press Hardening", behels die verhitting van 'n hoë sterkte plaat met 'n aanvanklike sterkte van 500-600 MPa tot temperatuur tussen 880 en 950 ° C. Die verhitte vel word dan vinnig gestempel en in die matrijs geblus, en behaal koeltempo van 20-300 ° C/s. Die transformasie van austeniet in martensiet tydens blusverhandeling verhoog die sterkte van die komponent aansienlik, waardeur die vervaardiging van gestempelde onderdele met sterk punte van tot 1500 MPa moontlik gemaak kan word. Hot stempeltegnieke kan in twee kategorieë geklassifiseer word: direkte warm stempel en indirekte warm stempel:
In die direkte warm stempel word die voorverhitte blanko direk in 'n geslote matrijs gevoer om te stamp en te blus. Daaropvolgende prosesse sluit in verkoeling, rand -afwerking en gaatjiespons (of lasersny), en skoonmaak van die oppervlak.
Fiture1: Hot Stamping Processing Mode-Direct Hot Stamping
In die indirekte warmstempelproses word die koue vorm van voorvormige stap uitgevoer voordat dit in die stadiums van verwarming, warm stempel, rand-afwerking, gatgat en skoonmaak van die oppervlak ingaan.
Die belangrikste verskil tussen indirekte warmstempels en direkte warmstempelprosesse lê in die insluiting van die koue vormende voorvormige stap voordat dit in die indirekte metode verhit word. In direkte warm stempel word die plaatmetaal direk in die verwarmingsoond gevoer, terwyl die koudvormige voorafvormige komponent in indirekte warm stempel in die verwarmingsoond gestuur word.
Die prosesvloei van indirekte warmstempels behels tipies die volgende stappe:
Koue vorm voor-vorming-verhitting-warm stamp-die afwerking en die skoonmaak van die gatoppervlak
Fiture2: Hot Stamping Processing Mode-Indirect Hot Stamping
3.Die hooftoerusting vir warm stampe bevat 'n verwarmingsoond, warmvormende pers en warm stempelvorms
Verwarmingsoond:
Die verwarmingsoond is toegerus met verwarmings- en temperatuurbeheervermoëns. Dit is in staat om binne 'n bepaalde tyd 'n hoë sterkte-plate tot die herkristallisasietemperatuur te verhit en 'n austenitiese toestand te bereik. Dit moet in staat wees om aan te pas by grootskaalse outomatiese deurlopende produksievereistes. Aangesien die verhitte billet slegs deur robotte of meganiese arms hanteer kan word, benodig die oond outomatiese laai en aflaai met 'n hoë posisionering akkuraatheid. Boonop, wanneer dit nie-bedekte staalplate verhit word, moet dit gasbeskerming bied om die oksidasie van die oppervlak en die dekarbonisering van die billet te voorkom.
Hot Forming Press:
Die pers is die kern van die Hot Stamping -tegnologie. Dit moet die vermoë hê om vinnig te stamp en vas te hou, sowel as toegerus met 'n vinnige verkoelingstelsel. Die tegniese ingewikkeldheid van warmvormende perse is baie groter as dié van konvensionele koue stamppers. Tans het slegs 'n paar buitelandse ondernemings die ontwerp- en vervaardigingstegnologie van sulke perse bemeester, en hulle is almal afhanklik van invoere, wat dit duur maak.
Warm stampvorms:
Hot Stamping -vorms voer beide vormings- en blusfases uit. Sodra die billet in die vormholte gevoer is, voltooi die vorm vinnig die stempelproses om die vormvorming te voltooi voordat die materiaal die martensitiese fase -transformasie ondergaan. Dan kom dit in die blus- en koelstadium, waar die hitte van die werkstuk binne die vorm voortdurend na die vorm oorgedra word. Koelpype wat binne die vorm gerangskik is, verwyder die hitte onmiddellik deur die vloeiende koelmiddel. Die martensitiese-austenitiese transformasie begin wanneer die werkstuktemperatuur tot 425 ° C daal. Die transformasie tussen martensiet en austeniet eindig wanneer die temperatuur 280 ° C bereik, en die werkstuk word by 200 ° C uitgehaal. Die rol van die vorm van die vorm is om ongelyke termiese uitbreiding en sametrekking tydens die blusproses te voorkom, wat kan lei tot beduidende veranderinge in die vorm en afmetings van die onderdeel, wat tot skroot kan lei. Boonop verhoog dit die termiese oordragdoeltreffendheid tussen die werkstuk en die vorm, wat vinnige blus en verkoeling bevorder.
Samevattend bevat die belangrikste toerusting vir warm stempel 'n verwarmingsoond vir die bereiking van die gewenste temperatuur, 'n warm vormpers vir vinnige stamp en hou met 'n vinnige verkoelingstelsel, en warm stempelvorms wat vorming en blusfases uitvoer om die vorming en doeltreffende verkoeling te verseker.
Die blusende koelsnelheid beïnvloed nie net die produksietyd nie, maar beïnvloed ook die omskakelingsdoeltreffendheid tussen austeniet en martensiet. Die verkoelingstempo bepaal watter soort kristallyne struktuur gevorm sal word en hou verband met die finale verhardende effek van die werkstuk. Die kritieke verkoelingstemperatuur van boorstaal is ongeveer 30 ℃/s, en slegs as die koeltempo die kritieke koeltemperatuur oorskry, kan die vorming van martensitiese struktuur tot die grootste mate bevorder word. As die koeltempo minder is as die kritieke verkoelingstempo, sal nie-martensitiese strukture soos bainiet in die werkstuk-kristallisasiestruktuur verskyn. Hoe hoër die verkoelingstempo, hoe beter, hoe hoër sal die verkoelingstempo lei tot die kraak van die gevormde dele, en die redelike koeltempo moet bepaal word volgens die materiële samestelling en prosesomstandighede van die onderdele.
Aangesien die ontwerp van die koelpyp direk verband hou met die grootte van die koelsnelheid, is die koelpyp meestal ontwerp vanuit die perspektief van die maksimum hitte -oordragdoeltreffendheid, dus is die rigting van die ontwerpte koelpyp meer ingewikkeld, en dit is moeilik om te verkry deur meganiese boorwerk na die voltooiing van die gietvorming. Ten einde te voorkom dat dit deur meganiese verwerking beperk word, word die metode om waterkanale voor die gietvorming te bespreek, oor die algemeen gekies.
Aangesien dit 'n lang tyd van 200 ℃ tot 880 ~ 950 ℃ werk onder die ernstige koue en warm wisselende toestande, moet die warm stempel die materiaal 'n goeie strukturele styfheid en termiese geleidingsvermoë hê, en kan dit weerstaan die sterk termiese wrywing wat deur die billet by hoë temperatuur en die skuurende slytasie van die gedaalde oksiedlaag -deeltjies opgewek word. Daarbenewens moet die vormmateriaal ook 'n goeie korrosie -weerstand teen die koelmiddel hê om die gladde vloei van die koelpyp te verseker.
Snoei en piercing
Aangesien die sterkte van die onderdele na warmstempels ongeveer 1500MPa bereik, as die pers sny en pons gebruik word, is die vereistes vir die toerusting van die toerusting groter, en die snyldrag van die vooraanstaande is ernstig. Daarom word lasersny -eenhede dikwels gebruik om rande en gate te sny.
4. Gemeente grade van warm stempelstaal
Uitvoering voordat dit gestempel word
Prestasie na stamp
Op die oomblik is die algemene graad van warmstempelstaal B1500HS. Die treksterkte voor die stamp is oor die algemeen tussen 480-800MPA, en na die stamp kan die treksterkte 1300-1700MPA bereik. Dit wil sê, die treksterkte van 480-800MPA-staalplaat, deur die vorming van warm stempels, kan die treksterkte van ongeveer 1300-1700MPa dele kry.
5. Die gebruik van warm stempelstaal
Die toepassing van onderdele wat warmstempel is, kan die botsingsveiligheid van die motor aansienlik verbeter en die liggewig van die motorliggaam in wit besef. Op die oomblik is warm stempeltegnologie op die wit liggaamsdele van passasiersmotors toegedien, soos die motor, 'n pilaar, B-pilaar, bumper, deurstraal en dakspoor en ander dele. Kyk na figuur 3 hieronder, byvoorbeeld dele wat geskik is vir liggewig.
Figuur 3 ： Wit liggaamskomponente wat geskik is vir warm stempel
Fig. 4: Jiangdong Machinery 1200 ton Hot Stamping Press Line
Op die oomblik het Jiangdong Machinery Hot Stamping Hydraulic Press Production Line -oplossings baie volwasse en stabiel, in China se Hot Stamping Forming Field behoort tot die voorste vlak, en aangesien die China Machine Tool Association Fording Machinery Tak Visvoorsitter -eenheid sowel as die lid -eenhede van die Standardiseringskomitee vir die bewegingsmasjinerie, wat ons ook onderneem het, het ons die navorsings- en toepassingswerk in 'n groot rol gespeel in die nasionale Super High Speed Hot Stamp van staal en alumin. Die bevordering van die ontwikkeling van die warmstempelbedryf in China en selfs die wêreld.
