De high-speed hot stamping productielijn voor ultrale hoogwaardig staal (aluminium)
Belangrijke functies
De productielijn is ontworpen om het productieproces van auto -onderdelen te optimaliseren door de toepassing van hot -stempeltechnologie. Dit proces, bekend als hot stamperen in Azië en drukken in Europa, omvat het verwarmen van het blanco materiaal tot een specifieke temperatuur en het vervolgens drukken in overeenkomstige mallen met behulp van hydraulische perstechnologie met behoud van druk om de gewenste vorm te bereiken en een fasetransformatie van het metaalmateriaal te ondergaan. De Hot Stamping -techniek kan worden ingedeeld in directe en indirecte hot -stamping -methoden.
Voordelen
Een van de belangrijkste voordelen van hot gestempelde structurele componenten is hun uitstekende vormbaarheid, die de productie van complexe geometrieën met uitzonderlijke treksterkte mogelijk maakt. De hoge sterkte van hot gestempelde onderdelen maakt het gebruik van dunnere metalen platen mogelijk, waardoor het gewicht van componenten wordt verminderd met behoud van structurele integriteit en crashprestaties. Andere voordelen zijn onder meer:
Verminderde gezamenlijke operaties:Hotstempeltechnologie vermindert de behoefte aan las- of bevestigingsverbindingsactiviteiten, wat resulteert in een verbeterde efficiëntie en verbeterde productintegriteit.
Minimaliseerde Springback en Warpage:Het hot stamping -proces minimaliseert ongewenste vervormingen, zoals deelsoverwinning en warpage, waardoor een precieze dimensionale nauwkeurigheid wordt gewaarborgd en de behoefte aan extra herwerken wordt verminderd.
Minder deels defecten:Hot gestempte onderdelen vertonen minder defecten, zoals scheuren en splitsing, vergeleken met methoden voor het vormen van koudvorming, wat resulteert in een verbeterde productkwaliteit en verminderd afval.
Lager pers tonnage:Heet stempelen vermindert de vereiste perstonnage in vergelijking met technieken voor koudvorming, wat leidt tot kostenbesparingen en verhoogde productie -efficiëntie.
Aanpassing van materiaaleigenschappen:Hot Stamping Technology maakt het mogelijk om materiaaleigenschappen aan te passen op basis van specifieke gebieden van het onderdeel, waardoor de prestaties en functionaliteit worden geoptimaliseerd.
Verbeterde microstructurele verbeteringen:Hot Stamping biedt de mogelijkheid om de microstructuur van het materiaal te verbeteren, wat resulteert in verbeterde mechanische eigenschappen en verhoogde productduurzaamheid.
Gestroomlijnde productiestappen:Hot stempelen elimineert of vermindert tussenliggende productiestappen, wat resulteert in een vereenvoudigd productieproces, verbeterde productiviteit en kortere doorlooptijden.
Producttoepassingen
De hoogwaardig staal (aluminium) high-speed hot stamping productielijn vindt een brede toepassing bij de productie van witte lichaamsdelen voor auto's. Dit omvat pilaarassemblages, bumpers, deurbalken en dakrailverbanden die worden gebruikt in passagiersvoertuigen. Bovendien wordt het gebruik van geavanceerde legeringen mogelijk gemaakt door Hot Stamping in toenemende mate onderzocht in industrieën zoals ruimtevaart, defensie en opkomende markten. Deze legeringen bieden de voordelen van hogere sterkte en verminderd gewicht die moeilijk te bereiken zijn via andere vormmethoden.
Concluderend, de hoogwaardig staal (aluminium) high-speed hot stamping-productielijn zorgt voor een precieze en efficiënte productie van complexe lichaamsdelen voor automotive. Met superieure vormbaarheid, verminderde verbindingsbewerkingen, geminimaliseerde defecten en verbeterde materiaaleigenschappen, biedt deze productielijn talloze voordelen. De toepassingen zijn streven naar de productie van blanke lichaamsdelen voor passagiersvoertuigen en bieden potentiële voordelen in ruimtevaart-, defensie- en opkomende markten. Investeer in de hoogwaardig staal (aluminium) high-speed hot stamping productielijn om uitstekende prestaties, productiviteit en lichtgewicht ontwerpvoordelen te behalen in automotive en geallieerde industrie
Wat is hete stempel?
Hete stempelen, ook bekend als persharden in Europa en hete persvorming in Azië, is een methode van materiaalvorming waarbij een blanco wordt verwarmd tot een bepaalde temperatuur en vervolgens gestempeld en onder druk wordt geblust in de overeenkomstige matrijs om de gewenste vorm te bereiken en een fasetransformatie in het metaalmateriaal te induceren. Hot stamping technology involves heating boron steel sheets (with initial strength of 500-700 MPa) to the austenitizing state, quickly transferring them to the die for high-speed stamping, and quenching the part within the die at a cooling rate greater than 27°C/s, followed by a period of holding under pressure, to obtain ultra-high strength steel components with uniform martensitic structure.
De voordelen van hete stempel
Verbeterde ultieme treksterkte en het vermogen om complexe geometrieën te vormen.
Verminderd componentgewicht door het gebruik van dunnere plaatmetaal met behoud van structurele integriteit en crashprestaties.
Verminderde behoefte aan deelname aan operaties zoals lassen of bevestiging.
Minimaliseerde deel Spring terug en kromtrekken.
Minder deeldefecten zoals scheuren en splitsingen.
Lagere tonnagevereisten in vergelijking met koudvorming.
Mogelijkheid om materiaaleigenschappen aan te passen op basis van specifieke onderdeelzones.
Verbeterde microstructuren voor betere prestaties.
Gestroomlijnd productieproces met minder operationele stappen om een eindproduct te verkrijgen.
Deze voordelen dragen bij aan de algehele efficiëntie, kwaliteit en prestaties van hot gestempelde structurele componenten.
Meer details over hete stempel
1. Hotstempelen versus koud stempelen
Heet stempelen is een vormproces dat wordt uitgevoerd na het voorverwarmen van de stalen plaat, terwijl koud stempelen verwijst naar het directe stampen van de stalen plaat zonder voorverwarming.
Koud stempelen heeft duidelijke voordelen ten opzichte van hete stempel. Het vertoont echter ook enkele nadelen. Vanwege de hogere spanningen die worden veroorzaakt door het koude stempelproces in vergelijking met warm stempelen, zijn producten met koud gestempelde vatbaarder voor kraken en splijten. Daarom is precieze stempelapparatuur vereist voor koud stempelen.
Hete stempelen omvat het verwarmen van de stalen plaat op hoge temperaturen voordat u stampt en tegelijkertijd in de dobbelsteen blussen. Dit leidt tot een volledige transformatie van de microstructuur van het staal in martensiet, wat resulteert in hoge sterkte variërend van 1500 tot 2000 MPa. Bijgevolg vertonen hot gestempelde producten een hogere sterkte in vergelijking met tegenhangers met koud gestempelde.
2. Hotstempelsprocesstroom
Heet stempelen, ook bekend als "Press Harding", omvat het verwarmen van een hoogwaardig vel met een initiële sterkte van 500-600 MPa tot temperaturen tussen 880 en 950 ° C. Het verwarmde vel wordt vervolgens snel gestempeld en in de dobbelsteen geblust, waardoor koelsnelheden van 20-300 ° C/s worden bereikt. De transformatie van austeniet in martensiet tijdens het uitdrijven verhoogt aanzienlijk de sterkte van de component, waardoor de productie van gestempelde onderdelen met sterke punten tot 1500 MPa kan worden gestempeld. HOT -stempelstechnieken kunnen worden ingedeeld in twee categorieën: direct hot stamping en indirecte hot stamping:
In de directe hete stempel wordt de voorverwarmde blanco rechtstreeks ingevoerd in een gesloten dobbelsteen voor stempelen en blussen. Daaropvolgende processen omvatten koeling, randafwerking en gatenponsen (of lasersnijden) en oppervlaktereiniging.
Fiture1: Hot Stamping-verwerkingsmodus-Direct Hot Stamping
In het indirecte hete stempelproces wordt de koude vorming voorafgaande stap uitgevoerd voordat de stadia van verwarming, heet stempelen, randafwerking, gatenponsen en oppervlaktereiniging binnenkomen.
Het belangrijkste verschil tussen indirecte hete stempel en directe hete stempelsprocessen ligt in de opname van de koude vormende pre-vormgevende stap vóór verwarming in de indirecte methode. In direct hete stempel wordt het plaatwerk direct in de verwarmingsoven gevoerd, terwijl in indirecte hete stempel de koudgevormde pre-vormige component in de verwarmingsoven wordt gestuurd.
De processtroom van indirecte hot stamping omvat meestal de volgende stappen:
Koud vormen pre-vormgeven-verwarmend-hete stempelen-rand trimmen en gat pons-oppervlak schoonmaken
Fiture2: Hot Stamping Processing Mode-Indirect Hot Stamping
3.De hoofdapparatuur voor warm stempelen is een verwarmingsoven, hete vormingspers en hete stempelvormen
Verwarmingsoven:
De verwarmingsoven is uitgerust met verwarmings- en temperatuurregels. Het is in staat om platen met hoge sterkte te verwarmen naar de herkristallisatietemperatuur binnen een gespecificeerde tijd, het bereiken van een austenitische toestand. Het moet zich kunnen aanpassen aan grootschalige geautomatiseerde continue productie-eisen. Omdat de verwarmde billet alleen kan worden afgehandeld door robots of mechanische armen, vereist de oven geautomatiseerde laden en lossen met hoge positioneringsnauwkeurigheid. Bovendien moet het bij het verwarmen van niet-gecoate stalen platen gasbescherming bieden om oppervlakte-oxidatie en koolstofarme van de biljet te voorkomen.
Hot Forming Press:
De pers is de kern van de Hot Stamping -technologie. Het moet de mogelijkheid hebben om snel te stempelen en vasthouden, en worden uitgerust met een snel koelsysteem. De technische complexiteit van warmvormingpersen is ver groter dan die van conventionele koude stempelen. Momenteel hebben slechts enkele buitenlandse bedrijven het ontwerp- en productietechnologie van dergelijke persen onder de knie en ze zijn allemaal afhankelijk van import, waardoor ze duur zijn.
Hete stempelvormen:
Hete stempelvormen voeren zowel vormende als uitdovingsfasen uit. In de vormingstadium, zodra de knuppel in de schimmelholte wordt ingevoerd, voltooit de schimmel snel het stempelproces om te zorgen voor de voltooiing van onderdeelvorming voordat het materiaal de martensitische fase -transformatie ondergaat. Vervolgens komt het de blus- en koelfase binnen, waar de warmte van het werkstuk in de mal continu wordt overgebracht naar de mal. Koelbuizen die in de mal zijn gerangschikt, verwijderen het vuur onmiddellijk door het stromende koelmiddel. De martensitische-austenitische transformatie begint wanneer de temperatuur van het werkstuk daalt tot 425 ° C. De transformatie tussen martensiet en austeniet eindigt wanneer de temperatuur 280 ° C bereikt en het werkstuk wordt gehaald bij 200 ° C. De rol van het vasthouden van de schimmel is om ongelijke thermische expansie en samentrekking tijdens het blusproces te voorkomen, wat zou kunnen leiden tot significante veranderingen in de vorm en afmetingen van het onderdeel, wat leidt tot schroot. Bovendien verbetert het de thermische overdrachtsefficiëntie tussen het werkstuk en de mal, waardoor snel blussen en koeling worden bevorderd.
Samenvattend omvat de hoofdapparatuur voor hete stempel een verwarmingsoven voor het bereiken van de gewenste temperatuur, een warme vormingspers voor snel stempelen en vasthouden met een snel koelsysteem, en hete stempelvormen die zowel vorm- als blussende fasen uitvoeren om een goede onderdeelvorming en efficiënte koeling te garanderen.
De blussende koelsnelheid heeft niet alleen invloed op de productietijd, maar beïnvloedt ook de conversie -efficiëntie tussen austeniet en martensiet. De koelsnelheid bepaalt wat voor soort kristallijne structuur zal worden gevormd en is gerelateerd aan het uiteindelijke verhardingseffect van het werkstuk. De kritische koeltemperatuur van boorstaal is ongeveer 30 ℃/s, en alleen wanneer de koelsnelheid de kritieke koeltemperatuur overschrijdt, kan de vorming van de martensitische structuur in de grootste mate worden bevorderd. Wanneer de koelsnelheid lager is dan de kritieke koelsnelheid, verschijnen niet-martensitische structuren zoals Bainite in de kristallisatiestructuur van het werkstuk. Hoe hoger de koelsnelheid, hoe beter, hoe hoger de koelsnelheid zal leiden tot het kraken van de gevormde onderdelen, en het redelijke koelsnelheidsbereik moet worden bepaald volgens de materiaalsamenstelling en procesomstandigheden van de onderdelen.
Omdat het ontwerp van de koelpijp direct gerelateerd is aan de grootte van de koelsnelheid, is de koelpijp in het algemeen ontworpen vanuit het perspectief van de maximale warmteoverdrachtsefficiëntie, dus de richting van de ontworpen koelpijp is complexer en is het moeilijk te verkrijgen door mechanisch boren na de voltooiing van de malgiet. Om te voorkomen dat ze worden beperkt door mechanische verwerking, wordt de methode voor het reserveren van waterkanalen voordat schimmelgieten in het algemeen wordt geselecteerd.
Omdat het lange tijd werkt bij 200 ℃ tot 880 ~ 950 ℃ Onder de ernstige koude en hete afwisselende omstandigheden, moet het warmstempelenmateriaal een goede structurele stijfheid en thermische geleidbaarheid hebben en kan de sterke thermische wrijving worden gegenereerd die door de biljet bij hoge temperatuur wordt gegenereerd en het schuurmiddeleffect van de druppel oxide -laag deeltjes. Bovendien moet het schimmelmateriaal ook een goede corrosieweerstand hebben tegen de koelvloeistof om de gladde stroom van de koelpijp te garanderen.
Trimmen en piercing
Omdat de sterkte van de onderdelen na hete stempelen ongeveer 1500 mpa bereikt, als de perssnijden en ponsen worden gebruikt, zijn de tonnage -eisen van de apparatuur groter en is de slijtage van de dobbelsteen rand ernstig. Daarom worden lasersnijeenheden vaak gebruikt om randen en gaten te snijden.
4. Common cijfers van hot stamping staal
Prestaties voordat u stempelt
Prestaties na stempelen
Momenteel is de gemeenschappelijke cijfer van hete stempelstaal B1500HS. De treksterkte vóór het stempelen ligt in het algemeen tussen 480-800 mpa, en na het stempelen kan de treksterkte 1300-1700 mpa bereiken. Dat wil zeggen, de treksterkte van stalen plaat van 480-800 mpa, door hete stempelvorming, kan de treksterkte van ongeveer 1300-1700 mpa onderdelen krijgen.
5. Het gebruik van hot stamping staal
De toepassing van hotstamping-onderdelen kan de botsingsveiligheid van de auto aanzienlijk verbeteren en het lichtgewicht van de auto-body in het wit realiseren. Momenteel is hete stempeltechnologie toegepast op de witte lichaamsdelen van personenauto's, zoals de auto, een pilaar, B-pilaar, bumper, deurstraal en dakrail en andere delen. Zie Figuur 3 Hieronder bijvoorbeeld bijvoorbeeld onderdelen die geschikt zijn voor lichtgewicht.
Figuur 3 ： Witte lichaamscomponenten geschikt voor hete stempel
Fig. 4: Jiangdong Machinery 1200 ton Hot Stamping Press Line
Momenteel zijn Jiangdong Machinery Hot Stamping Hydraulic Press Production Line Solutions erg volwassen en stabiel, in het Hot Stamping Forming Field van China behoort tot het toonaangevende niveau, en als de China Machine Tool Association Machinery Branch Vice -voorzitter -eenheid smeedt en het Leden van China Forging Machines -machinegevaluatie -machinegevaluatie, hebben we ook een grote rol in het National Super Staal en Aluminum. het bevorderen van de ontwikkeling van de hot stamping -industrie in China en zelfs de wereld.
