Die hoë-spoed warm stamp produksie lyn vir ultral hoë-sterkte staal (aluminium)
Sleutel kenmerke
Die produksielyn is ontwerp om die vervaardigingsproses van motoronderdele te optimaliseer deur die toepassing van warmstempeltegnologie.Hierdie proses, bekend as warm stamping in Asië en pers verharding in Europa, behels die verhitting van die leë materiaal tot 'n spesifieke temperatuur en dan druk dit in ooreenstemmende vorms deur gebruik te maak van hidrouliese pers tegnologie terwyl druk gehandhaaf word om die gewenste vorm te bereik en 'n fase transformasie van die metaal materiaal.Die warm stamp tegniek kan geklassifiseer word in direkte en indirekte warm stamp metodes.
Voordele
Een van die belangrikste voordele van warmgestempelde strukturele komponente is hul uitstekende vormbaarheid, wat die vervaardiging van komplekse geometrieë met buitengewone treksterkte moontlik maak.Die hoë sterkte van warmgestempelde dele maak die gebruik van dunner metaalplate moontlik, wat die gewig van komponente verminder, terwyl strukturele integriteit en botsingsprestasie gehandhaaf word.Ander voordele sluit in:
Verminderde verbindingsbedrywighede:Warmstempeltegnologie verminder die behoefte aan sweis- of bevestigingsverbindings, wat lei tot verbeterde doeltreffendheid en verbeterde produkintegriteit.
Geminimaliseerde terugspring en vervorming:Die warm stempelproses verminder ongewenste vervormings, soos gedeeltelike terugspring en kromtrekking, wat presiese dimensionele akkuraatheid verseker en die behoefte aan bykomende herbewerking verminder.
Minder deeldefekte:Warmgestempelde dele vertoon minder defekte, soos krake en skeuring, in vergelyking met kouevormmetodes, wat lei tot verbeterde produkkwaliteit en verminderde vermorsing.
Laer druktonnage:Warm stempel verminder die vereiste perstonnemaat in vergelyking met koue vormingstegnieke, wat lei tot kostebesparings en verhoogde produksiedoeltreffendheid.
Aanpassing van materiaal eienskappe:Warmstempeltegnologie maak voorsiening vir die aanpassing van materiaaleienskappe gebaseer op spesifieke areas van die onderdeel, wat werkverrigting en funksionaliteit optimaliseer.
Verbeterde mikrostrukturele verbeterings:Warm stempel bied die vermoë om die mikrostruktuur van die materiaal te verbeter, wat lei tot verbeterde meganiese eienskappe en verhoogde produk duursaamheid.
Gestroomlynde produksiestappe:Warmstempel elimineer of verminder intermediêre vervaardigingstappe, wat lei tot 'n vereenvoudigde produksieproses, verbeterde produktiwiteit en korter deurlooptye.
Produk Toepassings
Die hoë-sterkte staal (aluminium) hoë-spoed warm stamp produksie lyn vind wye toepassing in die vervaardiging van motor wit liggaamsdele.Dit sluit pilaarsamestellings, buffers, deurbalke en dakrelingsamestellings in wat in passasiersvoertuie gebruik word.Boonop word die gebruik van gevorderde legerings wat deur warm stamp moontlik gemaak word, toenemend ondersoek in nywerhede soos lugvaart, verdediging en ontluikende markte.Hierdie legerings bied die voordele van hoër sterkte en verminderde gewig wat moeilik is om deur ander vormmetodes te bereik.
Ter afsluiting verseker die hoë-sterkte staal (aluminium) hoëspoed-warm stamp-produksielyn presiese en doeltreffende produksie van kompleksvormige motorbakonderdele.Met voortreflike vormbaarheid, verminderde lasbewerkings, verminderde defekte en verbeterde materiaaleienskappe, bied hierdie produksielyn talle voordele.Die toepassings daarvan strek tot die vervaardiging van wit liggaamsdele vir passasiersvoertuie en bied potensiële voordele in lugvaart, verdediging en ontluikende markte.Belê in die hoë-sterkte staal (aluminium) hoë-spoed warm stamp produksie lyn om uitstekende werkverrigting, produktiwiteit, en liggewig ontwerp voordele in die motor en verwante industrieë te bereik
Wat is warm stamp?
Warm stempel, ook bekend as persverharding in Europa en warmpers vorming in Asië, is 'n metode van materiaal vorming waar 'n blanko verhit word tot 'n sekere temperatuur en dan onder druk in die ooreenstemmende matrys gestempel en geblus word om die gewenste vorm te verkry en te veroorsaak 'n fasetransformasie in die metaalmateriaal.Warmstempeltegnologie behels die verhitting van boorstaalplate (met aanvanklike sterkte van 500-700 MPa) na die austenitiserende toestand, die vinnige oordrag daarvan na die matrys vir hoëspoed-stamp, en blus die deel binne die matrys teen 'n afkoeltempo groter as 27° C/s, gevolg deur 'n tydperk van hou onder druk, om ultrahoë sterkte staalkomponente met eenvormige martensietiese struktuur te verkry.
Die voordele van warm stamp
Verbeterde uiteindelike treksterkte en die vermoë om komplekse geometrieë te vorm.
Verminderde komponentgewig deur dunner plaatmetaal te gebruik terwyl strukturele integriteit en botsingsprestasie gehandhaaf word.
Verminderde behoefte aan hegbewerkings soos sweiswerk of vasmaak.
Geminimaliseerde deel terugveer en kromming.
Minder deeldefekte soos krake en skeure.
Laer pers tonnemaat vereistes in vergelyking met koue vorming.
Vermoë om materiaal eienskappe aan te pas gebaseer op spesifieke deel sones.
Verbeterde mikrostrukture vir beter werkverrigting.
Gestroomlynde vervaardigingsproses met minder operasionele stappe om 'n voltooide produk te verkry.
Hierdie voordele dra by tot die algehele doeltreffendheid, kwaliteit en werkverrigting van warm gestempelde strukturele komponente.
Meer besonderhede oor warm stamp
1. Warm stempel vs koue stempel
Warm stempel is 'n vormingsproses wat uitgevoer word nadat die staalplaat voorverhit is, terwyl koue stempel verwys na die direkte stempel van die staalplaat sonder voorverhitting.
Koue stempel het duidelike voordele bo warm stempel.Dit het egter ook 'n paar nadele.As gevolg van die hoër spanning wat veroorsaak word deur die koue stamp proses in vergelyking met warm stamp, is koue gestampte produkte meer vatbaar vir krake en splitsing.Daarom is presiese stempeltoerusting nodig vir koue stempel.
Warm stamp behels die verhitting van die staalplaat tot hoë temperature voordat dit gestamp word en terselfdertyd in die matrys blus.Dit lei tot 'n volledige transformasie van die staal se mikrostruktuur in martensiet, wat lei tot 'n hoë sterkte wat wissel van 1500 tot 2000 MPa.Gevolglik vertoon warm-gestempelde produkte hoër sterkte in vergelyking met koue-gestempelde eweknieë.
2.Hot Stamping Proses Flow
Warm stempel, ook bekend as "pers verharding," behels die verhitting van 'n hoë-sterkte vel met 'n aanvanklike sterkte van 500-600 MPa tot temperature tussen 880 en 950 ° C.Die verhitte vel word dan vinnig in die matrys gestempel en geblus, wat afkoeltempo's van 20-300°C/s behaal.Die transformasie van austeniet in martensiet tydens blus verhoog die sterkte van die komponent aansienlik, wat die vervaardiging van gestempelde dele met sterktes van tot 1500 MPa moontlik maak. Warmstempeltegnieke kan in twee kategorieë geklassifiseer word: direkte warmstempel en indirekte warmstempel:
In die direkte warm stempel word die voorverhitte blanko direk in 'n geslote matrys ingevoer vir stempel en blus.Daaropvolgende prosesse sluit in verkoeling, randsny en gatpons (of lasersny) en oppervlakskoonmaak.
Fiture1: warm stamp verwerkingsmodus - direkte warm stamp
In die indirekte warm stampproses word die koue vorming voorvormstap uitgevoer voordat die stadiums van verhitting, warm stamp, randsny, gatpons en oppervlakskoonmaak binnegegaan word.
Die belangrikste verskil tussen indirekte warm stamp en direkte warm stamp prosesse lê in die insluiting van die koue vorming pre-shaping stap voor verhitting in die indirekte metode.In direkte warm stempel word die plaatmetaal direk in die verwarmingoond ingevoer, terwyl in indirekte warm stempel die koudgevormde voorgevormde komponent in die verwarmingoond gestuur word.
Die prosesvloei van indirekte warm stempel behels tipies die volgende stappe:
Koudvormende voorvorm--Verhitting-Warmstamp--Randsny en gatpons-Opervlakskoonmaak
Fiture2: warm stamp verwerkingsmodus - indirekte warm stamp
3. Die hooftoerusting vir warm stempel sluit 'n verwarmingoond, warmvormpers en warm stempelvorms in
Verhitting oond:
Die verwarmingsoond is toegerus met verhittings- en temperatuurbeheervermoëns.Dit is in staat om plate met hoë sterkte binne 'n bepaalde tyd tot die herkristallisasietemperatuur te verhit en 'n austenitiese toestand te bereik.Dit moet kan aanpas by grootskaalse outomatiese deurlopende produksievereistes.Aangesien die verhitte blok slegs deur robotte of meganiese arms hanteer kan word, vereis die oond outomatiese laai en aflaai met hoë posisioneringsakkuraatheid.Daarbenewens, wanneer nie-bedekte staalplate verhit word, moet dit gasbeskerming bied om oppervlakoksidasie en dekarbonisering van die knuppel te voorkom.
Warmvormpers:
Die pers is die kern van die warm stamp tegnologie.Dit moet die vermoë hê om vinnig te stamp en vas te hou, asook toegerus wees met 'n vinnige verkoelingstelsel.Die tegniese kompleksiteit van warmvormperse oorskry verreweg dié van konvensionele koue stampperse.Tans het slegs 'n paar buitelandse maatskappye die ontwerp- en vervaardigingstegnologie van sulke perse bemeester, en hulle is almal afhanklik van invoer, wat dit duur maak.
Warm stempelvorms:
Warm stempelvorms voer beide vormings- en blusfases uit.In die vormingstadium, sodra die knuppel in die vormholte ingevoer is, voltooi die vorm vinnig die stempelproses om die voltooiing van deelvorming te verseker voordat die materiaal die martensitiese fasetransformasie ondergaan.Dan gaan dit die blus- en afkoelstadium binne, waar die hitte van die werkstuk binne-in die vorm voortdurend na die vorm oorgedra word.Koelpype wat binne die vorm gerangskik is, verwyder 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 se houvas is om ongelyke termiese uitsetting en sametrekking tydens die blusproses te voorkom, wat aansienlike veranderinge in die vorm en afmetings van die onderdeel tot gevolg kan hê, wat tot afval kan lei.Boonop verbeter dit die termiese oordragdoeltreffendheid tussen die werkstuk en die vorm, wat vinnige blus en verkoeling bevorder.
Ter opsomming, die hooftoerusting vir warm stamp sluit in 'n verhittingsoond om die verlangde temperatuur te bereik, 'n warmvormpers vir vinnige stamp en vashou met 'n vinnige verkoelingstelsel, en warm stampvorms wat beide vorm- en blusstadia uitvoer om behoorlike deelvorming te verseker en doeltreffende verkoeling.
Die blusverkoelingsspoed beïnvloed nie net die produksietyd nie, maar beïnvloed ook die omskakelingsdoeltreffendheid tussen austeniet en martensiet.Die afkoeltempo bepaal watter soort kristallyne struktuur gevorm sal word en hou verband met die finale verhardingseffek van die werkstuk.Die kritieke verkoelingstemperatuur van boorstaal is ongeveer 30 ℃/s, en slegs wanneer die afkoeltempo die kritieke verkoelingstemperatuur oorskry, kan die vorming van martensietiese struktuur tot die grootste mate bevorder word.Wanneer die verkoelingstempo minder is as die kritieke verkoelingstempo, sal nie-martensitiese strukture soos bainiet in die werkstukkristallisasiestruktuur voorkom.Hoe hoër die afkoeltempo egter, hoe beter, hoe hoër sal die verkoelingstempo lei tot die krake van die gevormde dele, en die redelike verkoelingstempo-reeks moet bepaal word volgens die materiaalsamestelling en prosestoestande van die dele.
Aangesien die ontwerp van die verkoelingspyp direk verband hou met die grootte van die verkoelingsspoed, word die verkoelingspyp oor die algemeen ontwerp vanuit die perspektief van die maksimum hitte-oordragdoeltreffendheid, sodat die rigting van die ontwerpte verkoelingspyp meer kompleks is, en dit is moeilik. te verkry deur meganiese boor na die voltooiing van die gietvorm.Om te verhoed dat dit deur meganiese verwerking beperk word, word die metode om waterkanale voor die gietvorm gewoonlik te behou, gekies.
Omdat dit vir 'n lang tyd werk by 200 ℃ tot 880 ~ 950 ℃ onder die erge koue en warm afwisselende toestande, moet die warm stamp-matrysmateriaal goeie strukturele styfheid en termiese geleidingsvermoë hê, en kan die sterk termiese wrywing wat deur die knuppel gegenereer word, weerstaan. hoë temperatuur en die skuur-slytasie-effek van die gedaalde oksiedlaagdeeltjies.Daarbenewens moet die vormmateriaal ook goeie korrosiebestandheid teenoor die koelmiddel hê om die gladde vloei van die verkoelingspyp te verseker.
Snoei en piercing
Omdat die sterkte van die onderdele na warm stamp ongeveer 1500MPa bereik, as die perssny en -pons gebruik word, is die toerusting se tonnemaatvereistes groter, en die snykantslytasie is ernstig.Daarom word lasersny-eenhede dikwels gebruik om rande en gate te sny.
4.Common grade van warm stamp staal
Prestasie voor gestempel
Prestasie na gestempel
Op die oomblik is die algemene graad van warm stamp staal B1500HS.Die treksterkte voor gestempel is oor die algemeen tussen 480-800MPa, en na gestempel kan die treksterkte 1300-1700MPa bereik.Dit wil sê, die treksterkte van 480-800MPa-staalplaat, deur warm stempelvorming, kan die treksterkte van ongeveer 1300-1700MPa-onderdele kry.
5.Die gebruik van warm stempelstaal
Die toepassing van warmstempelonderdele kan die botsingsveiligheid van die motor aansienlik verbeter en die liggewig van die motorbak in wit besef.Tans is warmstamptegnologie toegepas op die wit bakdele van passasiersmotors, soos die motor, A-pilaar, B-pilaar, buffer, deurbalk en dakreling en ander dele. Sien figuur 3 hieronder vir byvoorbeeld dele wat geskik is vir lig -gewig.
figuur 3: Wit liggaamskomponente geskik vir warm stamp
Fig. 4: jiangdong masjinerie 1200 Ton Hot Stamping Press Line
Tans is JIANGDONG MASJINERIE warm stamp hidrouliese pers produksie lyn oplossings baie volwasse en stabiel, in China se warm stamp vorming veld behoort tot die voorste vlak, en as die China Machine Tool Association smee masjinerie tak ondervoorsitter eenheid sowel as die lid eenhede van China Forging Machinery Standardization Committee, het ons ook die navorsings- en toepassingswerk onderneem van die nasionale superhoëspoed-warmstamp van staal en aluminium, wat 'n groot rol gespeel het in die bevordering van die ontwikkeling van die warmstempelbedryf in China en selfs die wêreld .