Brza proizvodna linija za vruće žigosanje za čelik ultra visoke čvrstoće (aluminij)
Glavne značajke
Proizvodna linija je dizajnirana za optimizaciju procesa proizvodnje automobilskih dijelova primjenom tehnologije vrućeg žigosanja.Ovaj proces, poznat kao vruće žigosanje u Aziji i prešanje u Europi, uključuje zagrijavanje slijepog materijala na određenu temperaturu i zatim njegovo prešanje u odgovarajućim kalupima pomoću tehnologije hidrauličkog prešanja uz održavanje pritiska kako bi se postigao željeni oblik i prošla fazna transformacija metalni materijal.Tehnika vrućeg žigosanja može se podijeliti na izravnu i neizravnu metodu vrućeg žigosanja.
Prednosti
Jedna od ključnih prednosti toplo utisnutih strukturnih komponenti je njihova izvrsna sposobnost oblikovanja, koja omogućuje proizvodnju složenih geometrija s iznimnom vlačnom čvrstoćom.Visoka čvrstoća vruće utisnutih dijelova omogućuje upotrebu tanjih metalnih limova, smanjujući težinu komponenti uz zadržavanje strukturalnog integriteta i otpornosti na udar.Ostale prednosti uključuju:
Smanjene operacije spajanja:Tehnologija vrućeg žigosanja smanjuje potrebu za operacijama zavarivanja ili pričvršćivanja, što rezultira poboljšanom učinkovitošću i poboljšanim integritetom proizvoda.
Minimizirani Springback i Warpage:Proces vrućeg utiskivanja minimalizira nepoželjne deformacije, kao što su povratni udar i savijanje dijelova, osiguravajući preciznu točnost dimenzija i smanjujući potrebu za dodatnom obradom.
Manje kvarova dijelova:Vruće utisnuti dijelovi pokazuju manje nedostataka, kao što su pukotine i cijepanja, u usporedbi s metodama hladnog oblikovanja, što rezultira poboljšanom kvalitetom proizvoda i smanjenim otpadom.
Donja tonaža tiska:Vruće utiskivanje smanjuje potrebnu tonažu preše u usporedbi s tehnikama hladnog oblikovanja, što dovodi do uštede troškova i povećane učinkovitosti proizvodnje.
Prilagodba svojstava materijala:Tehnologija vrućeg žigosanja omogućuje prilagodbu svojstava materijala na temelju specifičnih područja dijela, optimizirajući izvedbu i funkcionalnost.
Poboljšana mikrostrukturna poboljšanja:Vruće žigosanje nudi mogućnost poboljšanja mikrostrukture materijala, što rezultira poboljšanim mehaničkim svojstvima i povećanom trajnosti proizvoda.
Pojednostavljeni koraci proizvodnje:Vruće žigosanje eliminira ili smanjuje međufaze u proizvodnji, što rezultira pojednostavljenim proizvodnim procesom, povećanom produktivnošću i kraćim rokovima isporuke.
Primjene proizvoda
Proizvodna linija za brzo utiskivanje čelika visoke čvrstoće (aluminij) nalazi široku primjenu u proizvodnji bijelih dijelova karoserije automobila.To uključuje sklopove stupova, odbojnike, grede vrata i sklopove krovnih nosača koji se koriste u osobnim vozilima.Osim toga, upotreba naprednih legura omogućena vrućim štancanjem sve se više istražuje u industrijama kao što su zrakoplovstvo, obrana i tržišta u razvoju.Ove legure nude prednosti veće čvrstoće i smanjene težine koje je teško postići drugim metodama oblikovanja.
Zaključno, proizvodna linija za brzo utiskivanje čelika visoke čvrstoće (aluminij) osigurava preciznu i učinkovitu proizvodnju dijelova karoserije automobila složenih oblika.S vrhunskom sposobnošću oblikovanja, smanjenim operacijama spajanja, smanjenim nedostacima i poboljšanim svojstvima materijala, ova proizvodna linija pruža brojne prednosti.Njegove primjene proširuju se na proizvodnju bijelih dijelova karoserije za osobna vozila i nude potencijalne prednosti u zrakoplovstvu, obrani i na tržištima u razvoju.Investirajte u proizvodnu liniju za brzo utiskivanje čelika visoke čvrstoće (aluminij) kako biste postigli izvanredne performanse, produktivnost i prednosti laganog dizajna u automobilskoj i srodnim industrijama
Što je vruće žigosanje?
Vruće utiskivanje, također poznato kao otvrdnjavanje prešanjem u Europi i vruće prešanje u Aziji, metoda je oblikovanja materijala gdje se sirovina zagrijava na određenu temperaturu, a zatim utiskuje i kali pod pritiskom u odgovarajućoj matrici kako bi se postigao željeni oblik i potaklo fazna transformacija u metalnom materijalu.Tehnologija vrućeg utiskivanja uključuje zagrijavanje čeličnih limova od bora (s početnom čvrstoćom od 500-700 MPa) do stanja austenitizacije, njihov brzi prijenos u matricu za brzo utiskivanje i kaljenje dijela unutar matrice brzinom hlađenja većom od 27° C/s, nakon čega slijedi period držanja pod tlakom, kako bi se dobile čelične komponente ultra-visoke čvrstoće s ujednačenom martenzitnom strukturom.
Prednosti vrućeg žigosanja
Poboljšana krajnja vlačna čvrstoća i sposobnost oblikovanja složenih geometrija.
Smanjena težina komponente upotrebom tanjeg metalnog lima uz zadržavanje strukturalnog integriteta i performansi pri sudaru.
Smanjena potreba za operacijama spajanja poput zavarivanja ili pričvršćivanja.
Minimizirano opruganje i savijanje dijela.
Manje oštećenja dijelova kao što su pukotine i pukotine.
Niži zahtjevi za tonažom preše u usporedbi s hladnim oblikovanjem.
Sposobnost prilagođavanja svojstava materijala na temelju određenih zona dijelova.
Poboljšane mikrostrukture za bolje performanse.
Pojednostavljeni proizvodni proces s manje operativnih koraka za dobivanje gotovog proizvoda.
Ove prednosti pridonose ukupnoj učinkovitosti, kvaliteti i performansama toplo otisnutih strukturnih komponenti.
Više detalja o vrućem žigosanju
1.Vruće žigosanje nasuprot hladnom žigosanju
Vruće utiskivanje je proces oblikovanja koji se izvodi nakon predgrijavanja čeličnog lima, dok se hladno utiskivanje odnosi na izravno utiskivanje čeličnog lima bez predgrijavanja.
Hladno žigosanje ima jasne prednosti u odnosu na vruće žigosanje.Međutim, također pokazuje neke nedostatke.Zbog većih naprezanja izazvanih postupkom hladnog žigosanja u usporedbi s vrućim žigosanjem, proizvodi hladnog žigosanja osjetljiviji su na pucanje i cijepanje.Stoga je za hladno žigosanje potrebna precizna oprema za žigosanje.
Vruće utiskivanje uključuje zagrijavanje čeličnog lima na visoke temperature prije utiskivanja i istovremeno gašenje u kalupu.To dovodi do potpune transformacije mikrostrukture čelika u martenzit, što rezultira visokom čvrstoćom u rasponu od 1500 do 2000 MPa.Posljedično, vruće utisnuti proizvodi pokazuju veću čvrstoću u usporedbi s hladno utisnutim proizvodima.
2. Tijek procesa vrućeg žigosanja
Vruće utiskivanje, također poznato kao "kaljenje prešanjem", uključuje zagrijavanje lima visoke čvrstoće s početnom čvrstoćom od 500-600 MPa do temperatura između 880 i 950°C.Zagrijani lim se zatim brzo utiskuje i gasi u kalupu, postižući stope hlađenja od 20-300°C/s.Transformacija austenita u martenzit tijekom kaljenja značajno povećava čvrstoću komponente, omogućujući proizvodnju utisnutih dijelova čvrstoće do 1500 MPa. Tehnike vrućeg utiskivanja mogu se klasificirati u dvije kategorije: izravno vruće utiskivanje i neizravno vruće utiskivanje:
U izravnom vrućem utiskivanju, prethodno zagrijani proizvod se izravno dovodi u zatvorenu matricu za utiskivanje i kaljenje.Naknadni procesi uključuju hlađenje, obrezivanje rubova i bušenje rupa (ili lasersko rezanje), te čišćenje površine.
Slika 1: način obrade vrućeg žigosanja - izravno vruće žigosanje
U postupku neizravnog vrućeg žigosanja, korak prethodnog oblikovanja hladnim oblikovanjem izvodi se prije ulaska u faze zagrijavanja, vrućeg žigosanja, obrezivanja rubova, bušenja rupa i čišćenja površine.
Glavna razlika između postupaka neizravnog vrućeg žigosanja i izravnog vrućeg žigosanja leži u uključivanju koraka hladnog oblikovanja prije zagrijavanja u neizravnoj metodi.Kod izravnog vrućeg utiskivanja lim se izravno dovodi u peć za grijanje, dok se kod neizravnog vrućeg utiskivanja hladno oblikovana prethodno oblikovana komponenta šalje u peć za grijanje.
Tijek procesa neizravnog vrućeg žigosanja obično uključuje sljedeće korake:
Hladno oblikovanje predoblikovanje--Grijanje-Vruće utiskivanje--Obrezivanje rubova i bušenje rupa-Čišćenje površine
Slika 2: način obrade vrućeg žigosanja - neizravno vruće žigosanje
3. Glavna oprema za vruće žigosanje uključuje grijaću peć, prešu za vruće žigosanje i kalupe za vruće žigosanje
Peć za grijanje:
Peć za grijanje opremljena je mogućnostima grijanja i kontrole temperature.Sposoban je zagrijati ploče visoke čvrstoće do temperature rekristalizacije unutar određenog vremena, postižući austenitno stanje.Mora se moći prilagoditi zahtjevima velike automatizirane kontinuirane proizvodnje.Budući da zagrijanu gredicu mogu rukovati samo roboti ili mehaničke ruke, peć zahtijeva automatizirano punjenje i pražnjenje s visokom točnošću pozicioniranja.Dodatno, kod zagrijavanja neobloženih čeličnih ploča, treba osigurati zaštitu od plina kako bi se spriječila površinska oksidacija i dekarbonizacija trupca.
Preša za vruće oblikovanje:
Preša je srž tehnologije vrućeg žigosanja.Mora imati mogućnost brzog utiskivanja i držanja, kao i biti opremljen sustavom brzog hlađenja.Tehnička složenost preša za vruće oblikovanje daleko premašuje onu konvencionalnih preša za hladno utiskivanje.Trenutačno je samo nekoliko stranih tvrtki ovladalo dizajnom i tehnologijom proizvodnje takvih preša, a sve su ovisne o uvozu, što ih čini skupima.
Kalupi za vruće žigosanje:
Kalupi za vruće utiskivanje obavljaju i faze oblikovanja i kaljenja.U fazi oblikovanja, nakon što se trupac unese u šupljinu kalupa, kalup brzo dovršava proces utiskivanja kako bi se osigurao završetak oblikovanja dijela prije nego što materijal prođe martenzitnu faznu transformaciju.Zatim ulazi u fazu kaljenja i hlađenja, gdje se toplina iz obratka unutar kalupa neprekidno prenosi na kalup.Cijevi za hlađenje raspoređene unutar kalupa trenutačno uklanjaju toplinu kroz rashladno sredstvo koje teče.Martenzitno-austenitna transformacija počinje kada temperatura obratka padne na 425°C.Pretvorba između martenzita i austenita završava kada temperatura dosegne 280°C, a obradak se vadi na 200°C.Uloga držanja kalupa je spriječiti neravnomjerno toplinsko širenje i skupljanje tijekom procesa kaljenja, što bi moglo rezultirati značajnim promjenama u obliku i dimenzijama dijela, što dovodi do otpada.Dodatno, poboljšava učinkovitost toplinskog prijenosa između izratka i kalupa, promičući brzo kaljenje i hlađenje.
Ukratko, glavna oprema za vruće utiskivanje uključuje grijaću peć za postizanje željene temperature, prešu za vruće utiskivanje za brzo utiskivanje i držanje sa sustavom brzog hlađenja i kalupe za vruće utiskivanje koji izvode i faze oblikovanja i kaljenja kako bi se osiguralo pravilno oblikovanje dijelova i učinkovito hlađenje.
Brzina hlađenja pri kaljenju ne utječe samo na vrijeme proizvodnje, već također utječe na učinkovitost pretvorbe između austenita i martenzita.Brzina hlađenja određuje kakva će se kristalna struktura formirati i povezana je s konačnim učinkom otvrdnjavanja obratka.Kritična temperatura hlađenja bor čelika je oko 30 ℃/s, a tek kada brzina hlađenja premaši kritičnu temperaturu hlađenja može se u najvećoj mjeri pospješiti stvaranje martenzitne strukture.Kada je brzina hlađenja manja od kritične brzine hlađenja, ne-martenzitne strukture kao što je bainit pojavit će se u strukturi kristalizacije obratka.Međutim, što je veća brzina hlađenja, to bolje, veća će brzina hlađenja dovesti do pucanja oblikovanih dijelova, a razumni raspon brzine hlađenja treba odrediti prema sastavu materijala i uvjetima procesa dijelova.
Budući da je dizajn rashladne cijevi izravno povezan s veličinom brzine hlađenja, rashladna cijev općenito je dizajnirana iz perspektive maksimalne učinkovitosti prijenosa topline, tako da je smjer projektirane rashladne cijevi složeniji i teško dobiti mehaničkim bušenjem nakon završetka lijevanja kalupa.Kako bi se izbjeglo ograničenje mehaničkom obradom, općenito se odabire metoda čuvanja vodenih kanala prije lijevanja u kalup.
Budući da radi dugo vremena na 200 ℃ do 880 ~ 950 ℃ pod jakim hladnim i vrućim izmjeničnim uvjetima, materijal za vruće štancanje mora imati dobru strukturnu krutost i toplinsku vodljivost i može se oduprijeti snažnom toplinskom trenju koje stvara gredica na visoka temperatura i učinak abrazivnog trošenja ispuštenih čestica oksidnog sloja.Osim toga, materijal kalupa također treba imati dobru otpornost na koroziju rashladne tekućine kako bi se osigurao nesmetan protok rashladne cijevi.
Podrezivanje i piercing
Budući da čvrstoća dijelova nakon vrućeg utiskivanja doseže oko 1500 MPa, ako se koristi rezanje i probijanje prešanjem, zahtjevi za tonažom opreme su veći, a habanje oštrice matrice je ozbiljno.Stoga se laserske jedinice za rezanje često koriste za rezanje rubova i rupa.
4. Uobičajene vrste čelika za vruće utiskivanje
Izvedba prije žigosanja
Izvedba nakon žigosanja
Trenutno je uobičajeni stupanj čelika za vruće utiskivanje B1500HS.Vlačna čvrstoća prije utiskivanja općenito je između 480-800 MPa, a nakon utiskivanja, vlačna čvrstoća može doseći 1300-1700 MPa.Odnosno, vlačna čvrstoća čelične ploče od 480-800 MPa, oblikovanjem vrućim utiskivanjem, može dobiti vlačnu čvrstoću od oko 1300-1700 MPa dijelova.
5. Korištenje čelika za vruće žigosanje
Primjena dijelova vrućeg utiskivanja može značajno poboljšati sigurnost automobila u slučaju sudara i ostvariti laganu karoseriju automobila u bijeloj boji.Trenutačno je tehnologija vrućeg žigosanja primijenjena na bijele dijelove karoserije osobnih automobila, kao što su automobil, A stup, B stup, branik, greda vrata i krovni nosač i drugi dijelovi. Pogledajte sliku 3 u nastavku za primjere dijelova prikladnih za svjetlo - ponderiranje.
slika 3：bijele komponente tijela pogodne za vruće žigosanje
Slika 4: jiangdong strojevi od 1200 tona Linija za vruće žigosanje
Trenutno, JIANGDONG MACHINERY rješenja za proizvodne linije hidraulične preše za vruće žigosanje vrlo su zrela i stabilna, u Kini polje oblikovanja vrućim žigosanjem pripada vodećoj razini, a kao potpredsjedavajuća jedinica ogranka strojeva za kovanje Kineske udruge alatnih strojeva kao i jedinice članice Kineskog odbora za standardizaciju strojeva za kovanje, također smo poduzeli rad na istraživanju i primjeni nacionalnog superbrzog vrućeg štancanja čelika i aluminija, koji je odigrao veliku ulogu u promicanju razvoja industrije vrućeg štancanja u Kini, pa čak i u svijetu. .
