Производна линија за вруће штанцање велике брзине за челик ултра високе чврстоће (алуминијум)
Кључне карактеристике
Производна линија је дизајнирана да оптимизује процес производње аутомобилских делова применом технологије врућег штанцања.Овај процес, познат као вруће штанцање у Азији и очвршћавање пресом у Европи, укључује загревање празног материјала на одређену температуру, а затим га пресовање у одговарајуће калупе коришћењем технологије хидрауличке пресовања уз одржавање притиска да се постигне жељени облик и подвргне фазној трансформацији материјала. метални материјал.Техника топлог штанцања може се класификовати на методе директног и индиректног топлог штанцања.
Предности
Једна од кључних предности топло штанцаних структурних компоненти је њихова одлична способност обликовања, што омогућава производњу сложених геометрија са изузетном затезном чврстоћом.Висока чврстоћа вруће штанцаних делова омогућава употребу тањих металних лимова, смањујући тежину компоненти уз одржавање структуралног интегритета и перформанси у случају судара.Остале предности укључују:
Смањене операције спајања:Технологија топлог штанцања смањује потребу за операцијама заваривања или спајања причвршћивања, што доводи до побољшане ефикасности и побољшаног интегритета производа.
Минимизирано Спрингбацк и Варпаге:Процес врућег штанцања минимизира нежељене деформације, као што су повратни део и савијање, обезбеђујући прецизну тачност димензија и смањујући потребу за додатном прерадом.
Мање дефекта делова:Топло штанцани делови показују мање дефеката, као што су пукотине и цепање, у поређењу са методама хладног обликовања, што доводи до побољшаног квалитета производа и смањеног отпада.
Доња тонажа преса:Вруће штанцање смањује потребну тонажу пресе у поређењу са техникама хладног обликовања, што доводи до уштеде трошкова и повећане ефикасности производње.
Прилагођавање својстава материјала:Технологија топлог штанцања омогућава прилагођавање својстава материјала на основу специфичних области дела, оптимизујући перформансе и функционалност.
Побољшана микроструктурна побољшања:Вруће штанцање нуди могућност побољшања микроструктуре материјала, што резултира побољшаним механичким својствима и повећаном издржљивошћу производа.
Поједностављени кораци производње:Вруће штанцање елиминише или смањује међуфазе производње, што резултира поједностављеним производним процесом, повећаном продуктивношћу и краћим временом испоруке.
Апликације производа
Производна линија од челика високе чврстоће (алуминијума) за вруће штанцање велике брзине налази широку примену у производњи белих делова каросерије аутомобила.Ово укључује склопове стубова, бранике, греде врата и склопове кровних шина који се користе у путничким возилима.Поред тога, употреба напредних легура омогућених врућим штанцањем се све више истражује у индустријама као што су ваздухопловство, одбрана и тржишта у развоју.Ове легуре нуде предности веће чврстоће и смањене тежине које је тешко постићи другим методама обликовања.
У закључку, производна линија од челика високе чврстоће (алуминијума) за брзо вруће штанцање обезбеђује прецизну и ефикасну производњу делова аутомобилске каросерије сложеног облика.Са врхунском формацијом, смањеним операцијама спајања, минимизираним дефектима и побољшаним својствима материјала, ова производна линија пружа бројне предности.Његове примене се протежу на производњу белих делова каросерије за путничка возила и нуде потенцијалне предности у ваздухопловству, одбрани и тржиштима у развоју.Инвестирајте у производну линију за вруће штанцање велике чврстоће челика (алуминијума) велике брзине да бисте постигли изванредне перформансе, продуктивност и предности дизајна мале тежине у аутомобилској и сродним индустријама
Шта је вруће штанцање?
Вруће штанцање, такође познато као очвршћавање пресом у Европи и топло пресовање у Азији, је метода формирања материјала где се бланко загрева на одређену температуру, а затим се штанца и гаси под притиском у одговарајућој матрици да би се постигао жељени облик и индуковао фазна трансформација у металном материјалу.Технологија топлог штанцања укључује загревање челичних лимова од бора (са почетном чврстоћом од 500-700 МПа) до стања аустенитизације, брзог преношења у калуп за брзо штанцање и гашење дела унутар калупа при брзини хлађења већој од 27°. Ц/с, након чега следи период држања под притиском, да би се добиле челичне компоненте ултра-високе чврстоће са уједначеном мартензитном структуром.
Предности топлог штанцања
Побољшана крајња затезна чврстоћа и способност формирања сложених геометрија.
Смањена тежина компоненти коришћењем тањег лима уз очување интегритета структуре и перформанси у случају судара.
Смањена потреба за операцијама спајања као што су заваривање или причвршћивање.
Минимизирани део опруге и савијања.
Мање дефекта делова као што су пукотине и расцепи.
Нижи захтеви за тонажом преса у поређењу са хладним обликовањем.
Способност прилагођавања својстава материјала на основу специфичних зона делова.
Побољшане микроструктуре за боље перформансе.
Поједностављен производни процес са мање оперативних корака за добијање готовог производа.
Ове предности доприносе укупној ефикасности, квалитету и перформансама топло штанцаних структурних компоненти.
Више детаља о врућем штанцању
1. Хот Стампинг вс Цолд Стампинг
Вруће штанцање је процес формирања који се изводи након предгревања челичног лима, док се хладно штанцање односи на директно штанцање челичног лима без предгревања.
Хладно штанцање има јасне предности у односу на топло штанцање.Међутим, он такође показује неке недостатке.Због већих напрезања изазваних процесом хладног штанцања у поређењу са врућим штанцањем, производи хладног штанцања су подложнији пуцању и цепању.Због тога је за хладно штанцање потребна прецизна опрема за штанцање.
Вруће штанцање укључује загревање челичног лима на високе температуре пре штанцања и истовремено гашење у калупу.Ово доводи до потпуне трансформације микроструктуре челика у мартензит, што резултира високом чврстоћом у распону од 1500 до 2000 МПа.Сходно томе, производи топлог штанцања показују већу чврстоћу у поређењу са хладно жигосаним производима.
2.Ток процеса врућег штанцања
Вруће штанцање, такође познато као "очвршћавање пресом", укључује загревање лима високе чврстоће са почетном чврстоћом од 500-600 МПа на температуре између 880 и 950°Ц.Загрејани лим се затим брзо штанца и угаси у калупу, постижући стопе хлађења од 20-300°Ц/с.Трансформација аустенита у мартензит током гашења значајно повећава чврстоћу компоненте, омогућавајући производњу штанцаних делова јачине до 1500 МПа. Технике топлог штанцања могу се класификовати у две категорије: директно вруће штанцање и индиректно топло штанцање:
Код директног врућег штанцања, претходно загрејана бланко се директно убацује у затворену матрицу за штанцање и гашење.Наредни процеси укључују хлађење, обрезивање ивица и бушење рупа (или ласерско сечење) и чишћење површине.
Слика 1: режим обраде врућег штанцања - директно вруће штанцање
У процесу индиректног топлог штанцања, корак хладног обликовања предобликовање се изводи пре уласка у фазе загревања, топлог штанцања, обрезивања ивица, бушења рупа и чишћења површине.
Главна разлика између индиректног врућег штанцања и директног врућег штанцања лежи у укључивању корака претходног обликовања хладног обликовања пре загревања индиректном методом.Код директног топлог штанцања, лим се директно убацује у пећ за грејање, док се код индиректног топлог штанцања хладно обликована претходно обликована компонента шаље у пећ за грејање.
Ток процеса индиректног врућег штанцања обично укључује следеће кораке:
Хладно обликовање предобликовање--Грејање-Вруће штанцање--Обрезивање ивица и бушење рупа-Чишћење површине
Слика 2: режим обраде врућим штанцањем - индиректно вруће штанцање
3. Главна опрема за топло штанцање укључује пећ за грејање, пресу за вруће обликовање и калупе за вруће штанцање
Пећ за грејање:
Пећ за грејање је опремљена могућностима грејања и контроле температуре.Способан је да загреје плоче високе чврстоће до температуре рекристализације унутар одређеног времена, постижући аустенитно стање.Мора бити у стању да се прилагоди захтевима аутоматизоване континуиране производње великих размера.Како загрејаном гредицом могу да рукују само роботи или механичке руке, пећ захтева аутоматизовано утовар и истовар са високом прецизношћу позиционирања.Поред тога, када се загревају необложене челичне плоче, треба да обезбеди заштиту од гаса како би се спречила површинска оксидација и декарбонизација гредице.
Преса за вруће обликовање:
Преса је срж технологије топлог штанцања.Потребно је да има могућност брзог штанцања и држања, као и да буде опремљен системом за брзо хлађење.Техничка сложеност преса за топло обликовање далеко премашује ону код конвенционалних преса за хладно штанцање.Тренутно је само неколико страних компанија савладало дизајн и технологију производње таквих преса, а све су зависне од увоза, што их чини скупим.
Калупи за вруће штанцање:
Калупи за топло штанцање обављају и фазе формирања и гашења.У фази формирања, када се гредица убаци у шупљину калупа, калуп брзо завршава процес штанцања како би се обезбедио завршетак формирања дела пре него што материјал прође кроз мартензитну фазу трансформације.Затим улази у фазу каљења и хлађења, где се топлота из радног предмета унутар калупа непрекидно преноси на калуп.Цеви за хлађење распоређене унутар калупа тренутно уклањају топлоту кроз расхладну течност која тече.Мартензитно-аустенитна трансформација почиње када температура радног предмета падне на 425°Ц.Трансформација између мартензита и аустенита се завршава када температура достигне 280°Ц, а обрадак се извлачи на 200°Ц.Улога држача калупа је да спречи неравномерно термичко ширење и контракцију током процеса гашења, што може довести до значајних промена у облику и димензијама дела, што доводи до отпада.Поред тога, побољшава ефикасност топлотног преноса између радног предмета и калупа, промовишући брзо гашење и хлађење.
Укратко, главна опрема за топло штанцање укључује пећ за грејање за постизање жељене температуре, пресу за вруће обликовање за брзо штанцање и држање са системом за брзо хлађење, и калупе за вруће штанцање који обављају и фазе формирања и гашења како би се обезбедило правилно формирање делова. и ефикасно хлађење.
Брзина хлађења гашења не утиче само на време производње, већ утиче и на ефикасност конверзије између аустенита и мартензита.Брзина хлађења одређује каква ће се кристална структура формирати и повезана је са коначним ефектом очвршћавања радног комада.Критична температура хлађења боровог челика је око 30℃/с, а само када брзина хлађења пређе критичну температуру хлађења може се у највећој мери унапредити формирање мартензитне структуре.Када је брзина хлађења мања од критичне брзине хлађења, у структури кристализације радног предмета ће се појавити немартензитне структуре као што је бејнит.Међутим, што је већа брзина хлађења, то је боље, већа брзина хлађења ће довести до пуцања формираних делова, а разумни опсег брзине хлађења треба одредити према саставу материјала и процесним условима делова.
Пошто је дизајн цеви за хлађење директно повезан са величином брзине хлађења, расхладна цев је генерално пројектована из перспективе максималне ефикасности преноса топлоте, тако да је смер пројектоване расхладне цеви сложенији и тешко добити механичким бушењем по завршетку ливења у калуп.Да би се избегла ограничења механичком обрадом, генерално се бира метод резервисања водених канала пре ливења у калуп.
Будући да ради дуго времена на 200 ℃ до 880 ~ 950 ℃ у тешким хладним и врућим наизменичним условима, материјал матрице за вруће штанцање мора имати добру структурну крутост и топлотну проводљивост и може да се одупре јаком топлотном трењу које ствара гредица на висока температура и ефекат абразивног хабања испуштених честица оксидног слоја.Поред тога, материјал калупа такође треба да има добру отпорност на корозију расхладне течности како би се обезбедио несметан проток расхладне цеви.
Подрезивање и пирсинг
Пошто снага делова након врућег штанцања достиже око 1500МПа, ако се користи пресецање и штанцање, захтеви за тонажом опреме су већи, а хабање резне ивице је озбиљно.Због тога се јединице за ласерско сечење често користе за сечење ивица и рупа.
4.Уобичајене врсте челика за вруће штанцање
Перформансе пре штанцања
Перформансе након штанцања
Тренутно, уобичајена класа челика за вруће штанцање је Б1500ХС.Затезна чврстоћа пре штанцања је углавном између 480-800МПа, а након штанцања, затезна чврстоћа може да достигне 1300-1700МПа.Односно, затезна чврстоћа челичне плоче од 480-800МПа, кроз топло штанцање, може добити затезну чврстоћу од око 1300-1700МПа делова.
5.Употреба челика за вруће штанцање
Примена делова за вруће штанцање може значајно побољшати безбедност аутомобила од судара и остварити лагану каросерију аутомобила у белој боји.Тренутно је технологија топлог штанцања примењена на беле делове каросерије путничких аутомобила, као што су аутомобил, А стуб, Б стуб, браник, греда на вратима и кровна шина и други делови. Погледајте слику 3 испод за пример делова погодних за светлост -пондерисање.
Слика 3: Компоненте белог тела погодне за вруће штанцање
Слика 4: машина Јиангдонг 1200 тона за пресовање за вруће штанцање
Тренутно, решења за производну линију за хидрауличну пресу за вруће штанцање ЈИАНГДОНГ МАЦХИНЕРИ су веома зрела и стабилна, у кинеском пољу формирања врућег штанцања припада водећем нивоу, а као јединица за потпредседника огранка за машине за ковање у Кини, као и јединице чланова Кинеског комитета за стандардизацију машина за ковање, такође смо предузели рад на истраживању и примени националног супер брзог топлог штанцања челика и алуминијума, који је одиграо огромну улогу у промовисању развоја индустрије врућег штанцања у Кини, па чак и у свету. .
