Den høye hastigheten med varm stempleringsproduksjonslinje for ultral høy styrke stål (aluminium)
Viktige funksjoner
Produksjonslinjen er designet for å optimalisere produksjonsprosessen til bildeler gjennom anvendelse av varmstemplingsteknologi. Denne prosessen, kjent som varmstempling i Asia og presser herding i Europa, innebærer å varme opp det blanke materialet til en spesifikk temperatur og deretter trykke det i tilsvarende former ved bruk av hydraulisk presseteknologi mens du opprettholder trykk for å oppnå ønsket form og gjennomgå en fasetransformasjon av metallmaterialet. Den varme stemplingsteknikken kan klassifiseres i direkte og indirekte varme stemplingsmetoder.
Fordeler
En av de viktigste fordelene med hotstemplede strukturelle komponenter er deres utmerkede formabilitet, noe som gir mulighet for produksjon av komplekse geometrier med eksepsjonell strekkfasthet. Den høye styrken til hotstemplede deler muliggjør bruk av tynnere metallark, og reduserer vekten av komponenter mens du opprettholder strukturell integritet og krasjytelse. Andre fordeler inkluderer:
Reduserte leddoperasjoner:Hett stemplingsteknologi reduserer behovet for sveising eller festing av tilkoblingsoperasjoner, noe som resulterer i forbedret effektivitet og forbedret produktintegritet.
Minimert Springback og Warpage:Den varme stemplingsprosessen minimerer uønskede deformasjoner, for eksempel en del springback og warpage, og sikrer presis dimensjonal nøyaktighet og reduserer behovet for ekstra omarbeiding.
Færre delfeil:Hot-stemplede deler viser færre defekter, for eksempel sprekker og splitting, sammenlignet med kalde formingsmetoder, noe som resulterer i forbedret produktkvalitet og redusert avfall.
Nedre pressetonnasje:Hot stempling reduserer den nødvendige pressetonnasjen sammenlignet med kaldformingsteknikker, noe som fører til kostnadsbesparelser og økt produksjonseffektivitet.
Tilpasning av materialegenskaper:Hot stemplingsteknologi gir mulighet for tilpasning av materialegenskaper basert på spesifikke områder av delen, og optimaliserer ytelse og funksjonalitet.
Forbedrede mikrostrukturelle forbedringer:Hot Stamping tilbyr muligheten til å forbedre mikrostrukturen til materialet, noe som resulterer i forbedrede mekaniske egenskaper og økt produktvare.
Strømlinjeformede produksjonstrinn:Hot stempling eliminerer eller reduserer mellomproduksjonstrinn, noe som resulterer i en forenklet produksjonsprosess, forbedret produktivitet og kortere ledetider.
Produktapplikasjoner
Stål med høy styrke (aluminium) høyhastighets varm stemplingsproduksjonslinje finner bred anvendelse i produksjonen av Automotive hvite kroppsdeler. Dette inkluderer søyleenheter, støtfangere, dørbjelker og taksamlinger som brukes i personbiler. I tillegg blir bruken av avanserte legeringer som er aktivert av Hot Stamping i økende grad utforsket i bransjer som romfart, forsvar og fremvoksende markeder. Disse legeringene gir fordelene med høyere styrke og redusert vekt som er vanskelige å oppnå gjennom andre formingsmetoder.
Avslutningsvis sikrer høy styrke stål (aluminium) høyhastighets varm stemplingsproduksjonslinje presis og effektiv produksjon av komplekse formede bildeler. Med overlegen formbarhet, redusert leddoperasjoner, minimerte feil og forbedrede materialegenskaper, gir denne produksjonslinjen mange fordeler. Bruksområdene strekker seg til produksjon av hvite kroppsdeler for personbiler og tilbyr potensielle fordeler i luftfart, forsvar og fremvoksende markeder. Invester i høy styrke stål (aluminium) høyhastighets varm stemplingsproduksjonslinje for å oppnå enestående ytelse, produktivitet og lette designfordeler i bilindustrien og allierte næringer
Hva er varmstempling?
Varm stempling, også kjent som presseherding i Europa og varmpressdannelse i Asia, er en metode for materialdannelse der et blank varmes opp til en viss temperatur og deretter stemplet og slukket under trykk i den tilsvarende dyse for å oppnå ønsket form og indusere en fasetransformasjon i metallmaterialet. Varm stemplingsteknologi innebærer oppvarming av borstålark (med innledende styrke på 500-700 MPa) til den austenitiserende tilstanden, og overførte dem raskt til matrisen for høyhastighetsstempling, og slukker delen i matrisen ved en avkjølingshastighet større enn 27 ° C/S, fulgt av en periode med å holde under trykk, for å oppnå ultralstyrke stål av stål av stål av stålkomponent.
Fordelene med varm stempling
Forbedret ultimate strekkfasthet og evnen til å danne komplekse geometrier.
Redusert komponentvekt ved å bruke tynnere metall mens du opprettholder strukturell integritet og krasjytelse.
Redusert behov for sammenføyning av operasjoner som sveising eller festing.
Minimert delen Spring Back and Warping.
Færre delfeil som sprekker og splittelser.
Krav til lavere tonnasjekrav sammenlignet med kuldeforming.
Evne til å skreddersy materialegenskaper basert på spesifikke delesoner.
Forbedrede mikrostrukturer for bedre ytelse.
Strømlinjeformet produksjonsprosess med færre operasjonelle trinn for å få et ferdig produkt.
Disse fordelene bidrar til den generelle effektiviteten, kvaliteten og ytelsen til varme stemplede strukturelle komponenter.
Flere detaljer om varmstempling
1.hot Stempling vs kald stempling
Varm stempling er en formingsprosess som utføres etter forvarming av stålplaten, mens kald stempling refererer til direkte stempling av stålplaten uten forvarming.
Kaldstempling har klare fordeler fremfor varmstempling. Imidlertid viser det også noen ulemper. På grunn av de høyere påkjenningene som er indusert av den kalde stemplingsprosessen sammenlignet med varmstempling, er kaldstemplede produkter mer utsatt for sprekker og splitting. Derfor er det nødvendig med nøyaktig stemplingsutstyr for kald stempling.
Varm stempling innebærer oppvarming av stålplaten til høye temperaturer før stempling og samtidig slukker i matrisen. Dette fører til en fullstendig transformasjon av stålets mikrostruktur til martensitt, noe som resulterer i høy styrke fra 1500 til 2000 MPa. Følgelig viser hotstemplede produkter høyere styrke sammenlignet med kaldstemplede kolleger.
2.Hot Stamping Process Flow
Varm stempling, også kjent som "Press Hardening", innebærer å varme opp et ark med høy styrke med en innledende styrke på 500-600 MPa til temperaturer mellom 880 og 950 ° C. Det oppvarmede arket blir deretter raskt stemplet og slukket i matrisen, og oppnår kjølehastigheter på 20-300 ° C/s. Transformasjonen av austenitt til martensitt under slukking forbedrer styrken til komponenten betydelig, slik at produksjonen av stemplede deler med styrker på opptil 1500 MPa.HOT -stemplingsteknikker kan klassifiseres i to kategorier: direkte varmstempling og indirekte varmstempling:
I den direkte varme stemplingen blir det forvarmede blanket direkte matet inn i en lukket dyse for stempling og slukking. Påfølgende prosesser inkluderer kjøling, kants trimming og hullstansing (eller laserskjæring) og overflatens rengjøring.
FITURE1: Hot Stamping Processing Mode-Direct Hot Stamping
I den indirekte varme stemplingsprosessen utføres det kalde dannende pre-formingstrinnet før du går inn i trinnene i oppvarming, varmstempling, kants trimming, hullstansing og overflatens rengjøring.
Hovedforskjellen mellom indirekte varme stempling og direkte varme stemplingsprosesser ligger i inkluderingen av det kalde dannende pre-formingstrinnet før oppvarming i den indirekte metoden. Ved direkte varm stempling blir platen direkte matet inn i varmeovnen, mens den i indirekte varme stempling blir den kaldformede forhåndsformede komponenten sendt inn i varmeovnen.
Prosessstrømmen av indirekte varmstempling innebærer vanligvis følgende trinn:
Kaldforming av forhåndsforming-Heating-Hot Stempling-Red Trimming and Hole Punching-Surface Rengjøring
FITURE2: Hot Stamping Processing Mode-Indirect Hot Stamping
3. Hovedutstyret for varmstempling inkluderer en varmeovn, varmformingspress og varmstemplingsmolds
Oppvarming av ovn:
Varmeovnen er utstyrt med oppvarmings- og temperaturkontrollfunksjoner. Den er i stand til å varme opp høye styrkeplater til rekrystalliseringstemperaturen innen en spesifikk tid, og oppnå en austenittisk tilstand. Det må kunne tilpasse seg store automatiserte kontinuerlige produksjonskrav. Siden den oppvarmede billet bare kan håndteres av roboter eller mekaniske armer, krever ovnen automatisert lasting og lossing med høy posisjonsnøyaktighet. I tillegg, når du oppvarmer ikke-belagte stålplater, bør den gi gassbeskyttelse for å forhindre overflateoksidasjon og dekarbonisering av billeten.
Hot forming Press:
Pressen er kjernen i den varme stemplingsteknologien. Det må ha muligheten til rask stempling og holding, samt være utstyrt med et raskt kjølesystem. Den tekniske kompleksiteten til varmformingspresser overstiger langt den for konvensjonelle kaldstemplingspresser. Foreløpig har bare noen få utenlandske selskaper mestret design- og produksjonsteknologien til slike presser, og de er alle avhengige av import, noe som gjør dem dyre.
Hot Stamping Molds:
Hot stemplingformer utfører både forming og slukkende stadier. I formingstrinnet, når billeten først er matet inn i formhulen, fullfører formen raskt stemplingsprosessen for å sikre at delvis dannelse er fullført før materialet gjennomgår den martensitiske fase -transformasjonen. Deretter kommer den inn i slukking og kjøletrinn, der varmen fra arbeidsstykket inne i formen overføres kontinuerlig til formen. Kjølende rør anordnet i formen fjerner øyeblikkelig varmen gjennom den flytende kjølevæsken. Den martensittiske-austenittiske transformasjonen begynner når arbeidsstykketstemperaturen synker til 425 ° C. Transformasjonen mellom martensitt og austenitt ender når temperaturen når 280 ° C, og arbeidsstykket tas ut ved 200 ° C. Rollen til formenes hold er å forhindre ujevn termisk ekspansjon og sammentrekning under slukkingsprosessen, noe som kan føre til betydelige endringer i formen og dimensjonene til delen, noe som fører til skrot. I tillegg forbedrer det den termiske overføringseffektiviteten mellom arbeidsstykket og formen, og fremmer rask slukking og avkjøling.
Oppsummert inkluderer hovedutstyret for varmstempling en varmeovn for å oppnå ønsket temperatur, en varm formende presse for rask stempling og hold med et raskt kjølesystem, og varmstempling av støping som utfører både forming og slukkende trinn for å sikre riktig deldannelse og effektiv kjøling.
Den slukende kjølehastigheten påvirker ikke bare produksjonstiden, men påvirker også konverteringseffektiviteten mellom austenitt og martensitt. Kjølehastigheten bestemmer hva slags krystallinsk struktur som skal dannes og er relatert til den endelige herdende effekten av arbeidsstykket. Den kritiske kjøletemperaturen på borstål er omtrent 30 ℃/s, og bare når kjølehastigheten overstiger den kritiske kjøletemperaturen, kan dannelsen av martensittisk struktur fremmes i størst grad. Når avkjølingshastigheten er mindre enn den kritiske avkjølingshastigheten, vil ikke-forskerstrukturer som bainitt vises i arbeidsstykkets krystalliseringsstruktur. Jo høyere kjølehastighet, jo bedre, jo høyere vil kjølehastigheten føre til sprekker av de dannede delene, og det rimelige kjølehastighetsområdet må bestemmes i henhold til materialsammensetningen og prosessforholdene til delene.
Siden utformingen av kjølerøret er direkte relatert til størrelsen på kjølehastigheten, er kjølerøret generelt designet ut fra perspektivet til den maksimale varmeoverføringseffektiviteten, så retningen på det designet kjølerøret er mer komplisert, og det er vanskelig å oppnå ved mekanisk boring etter fullføringen av moldstøpet. For å unngå å bli begrenset ved mekanisk prosessering, er metoden for å reservere vannkanaler før muggstøping generelt valgt.
Fordi det fungerer i lang tid ved 200 ℃ til 880 ~ 950 ℃ Under de alvorlige kalde og varme vekslende forholdene, må det varme stemplingsmaterialet ha god strukturell stivhet og termisk ledningsevne, og kan motstå den sterke termiske friksjonen generert av billetten ved høy temperatur og den slipende slitasjeeffekten av den droppede oksydlagpartiklene. I tillegg bør formmaterialet også ha god korrosjonsbestandighet mot kjølevæsken for å sikre den glatte strømmen av kjølerøret.
Trimming og piercing
Fordi styrken til delene etter varmstempling når ca 1500MPA, hvis pressekutting og stansing brukes, er utstyrstonnasjekravene større, og slitasje av slitasje er alvorlig. Derfor brukes ofte laserskjæringsenheter til å skjære kanter og hull.
4. Vanlige karakterer av varmt stempelstål
Ytelse før stempling
Ytelse etter stempling
For tiden er den vanlige karakteren av varmt stempelstål B1500HS. Strekkfastheten før stempling er vanligvis mellom 480-800MPA, og etter stempling kan strekkfastheten nå 1300-1700MPA. Det vil si at strekkfastheten til 480-800MPa stålplate, gjennom varmstempling danner, kan få strekkfastheten på omtrent 1300-1700MPA-deler.
5. Bruken av varmt stempelstål
Bruken av varmstemningsdeler kan forbedre bilens sikkerhets sikkerhet betydelig og realisere den lette av billegemet i hvitt. For tiden har varm stemplingsteknologi blitt brukt på de hvite kroppsdelene av personbiler, for eksempel bilen, en søyle, B-søyle, støtfanger, dørbjelke og takskinne og andre deler. Se figur 3 nedenfor for eksempel deler som er egnet for lett vekting.
Figur 3 ： Hvite kroppskomponenter som er egnet for varmstempling
Fig. 4: Jiangdong Machinery 1200 Ton Hot Stamping Press Line
For tiden har Jiangdong Machinery Hot Stamping Hydraulic Press Production Line Solutions vært veldig modne og stabile, i Kinas Hot Stamping -formende felt hører til det ledende nivået, og som China Machine Tool Association Forgir Machinery Branch Vice Forman Unit, som har spilt et stort enhet i Kina forgir Machinery Standardization, har vi også stålet som har spilt et stort arbeid som er enorme Machiny Stroll -standarden som har spilt. Fremme utviklingen av den varme stemplingsindustrien i Kina og til og med verden.
