Visokohitrostna proizvodna linija za vroče žigosanje jekla ultra visoke trdnosti (aluminij)
Ključne funkcije
Proizvodna linija je zasnovana za optimizacijo proizvodnega procesa avtomobilskih delov z uporabo tehnologije vročega žigosanja.Ta postopek, znan kot vroče žigosanje v Aziji in stiskanje v Evropi, vključuje segrevanje surovega materiala na določeno temperaturo in njegovo nato stiskanje v ustreznih kalupih z uporabo tehnologije hidravlične stiskalnice, pri čemer se vzdržuje pritisk, da se doseže želena oblika in opravi fazna transformacija materiala. kovinski material.Tehniko vročega žigosanja lahko razdelimo na neposredne in posredne metode vročega žigosanja.
Prednosti
Ena od ključnih prednosti vroče vtisnjenih strukturnih komponent je njihova odlična sposobnost oblikovanja, ki omogoča izdelavo kompleksnih geometrij z izjemno natezno trdnostjo.Visoka trdnost vroče vtisnjenih delov omogoča uporabo tanjših kovinskih pločevin, kar zmanjša težo komponent ob ohranjanju strukturne celovitosti in zmogljivosti pri trku.Druge prednosti vključujejo:
Zmanjšane operacije spajanja:Tehnologija vročega žigosanja zmanjša potrebo po varjenju ali povezovanju pritrjevanja, kar ima za posledico izboljšano učinkovitost in večjo celovitost izdelka.
Zmanjšano vzmetenje in deformacija:Postopek vročega žigosanja minimizira neželene deformacije, kot sta vzmetenje in zvijanje delov, kar zagotavlja natančno dimenzijsko natančnost in zmanjšuje potrebo po dodatnem popravljanju.
Manj napak na delih:Vroče žigosani deli kažejo manj napak, kot so razpoke in razpoke, v primerjavi s hladnimi metodami oblikovanja, kar ima za posledico izboljšano kakovost izdelka in manj odpadkov.
Spodnja stiskalnica:Vroče žigosanje zmanjša zahtevano tonažo stiskalnice v primerjavi s tehnikami hladnega oblikovanja, kar vodi k prihranku stroškov in večji učinkovitosti proizvodnje.
Prilagajanje lastnosti materiala:Tehnologija vročega žigosanja omogoča prilagoditev lastnosti materiala na podlagi določenih področij dela, kar optimizira zmogljivost in funkcionalnost.
Izboljšane mikrostrukturne izboljšave:Vroče žigosanje nudi možnost izboljšanja mikrostrukture materiala, kar ima za posledico izboljšane mehanske lastnosti in večjo vzdržljivost izdelka.
Poenostavljeni proizvodni koraki:Vroče žigosanje odpravi ali zmanjša vmesne proizvodne korake, kar ima za posledico poenostavljen proizvodni proces, večjo produktivnost in krajše dobavne roke.
Aplikacije izdelkov
Proizvodna linija za visokohitrostno vroče žigosanje jekla visoke trdnosti (aluminij) najde široko uporabo pri izdelavi avtomobilskih belih delov karoserije.To vključuje sklope stebrov, odbijače, nosilce vrat in sklope strešnih nosilcev, ki se uporabljajo v osebnih vozilih.Poleg tega se uporaba naprednih zlitin, ki jih omogoča vroče žigosanje, vedno bolj raziskuje v panogah, kot so vesoljska industrija, obramba in trgi v razvoju.Te zlitine ponujajo prednosti večje trdnosti in manjše teže, ki jih je težko doseči z drugimi metodami oblikovanja.
Skratka, proizvodna linija za visokohitrostno vroče žigosanje jekla visoke trdnosti (aluminij) zagotavlja natančno in učinkovito proizvodnjo avtomobilskih karoserijskih delov zapletenih oblik.Z vrhunsko sposobnostjo oblikovanja, zmanjšanimi operacijami spajanja, zmanjšanimi napakami in izboljšanimi lastnostmi materiala ta proizvodna linija zagotavlja številne prednosti.Njegove aplikacije segajo v proizvodnjo belih karoserijskih delov za osebna vozila in ponujajo potencialne koristi v vesolju, obrambi in na nastajajočih trgih.Investirajte v visokohitrostno proizvodno linijo za vroče žigosanje jekla visoke trdnosti (aluminij), da dosežete izjemno zmogljivost, produktivnost in prednosti lahke konstrukcije v avtomobilski in sorodnih industrijah.
Kaj je vroče žigosanje?
Vroče žigosanje, znano tudi kot kaljenje s stiskanjem v Evropi in vroče preoblikovanje v Aziji, je metoda oblikovanja materiala, pri kateri se surovec segreje na določeno temperaturo, nato pa se žigosa in kali pod pritiskom v ustrezni matrici, da se doseže želena oblika in povzroči fazna transformacija v kovinskem materialu.Tehnologija vročega žigosanja vključuje segrevanje pločevine iz borovega jekla (z začetno trdnostjo 500-700 MPa) do stanja avstenitizacije, hiter prenos v matrico za hitro žigosanje in kaljenje dela v matrici pri stopnji hlajenja nad 27° C/s, čemur sledi obdobje zadrževanja pod pritiskom, da dobimo jeklene komponente ultra visoke trdnosti z enakomerno martenzitno strukturo.
Prednosti vročega žigosanja
Izboljšana končna natezna trdnost in sposobnost oblikovanja kompleksnih geometrij.
Zmanjšana teža sestavnega dela z uporabo tanjše pločevine ob ohranjanju strukturne celovitosti in zmogljivosti pri trku.
Zmanjšana potreba po spajanju, kot je varjenje ali pritrjevanje.
Zmanjšano vzmetenje in zvijanje dela.
Manj napak na delih, kot so razpoke in razpoke.
Nižje zahteve glede tonaže stiskalnice v primerjavi s hladnim preoblikovanjem.
Sposobnost prilagajanja lastnosti materiala na podlagi določenih območij delov.
Izboljšane mikrostrukture za boljše delovanje.
Poenostavljen proizvodni proces z manj operativnimi koraki za pridobitev končnega izdelka.
Te prednosti prispevajo k splošni učinkovitosti, kakovosti in zmogljivosti vroče vtisnjenih strukturnih komponent.
Več podrobnosti o vročem žigosanju
1.Vroče žigosanje proti hladnemu žigosanju
Vroče žigosanje je postopek oblikovanja, ki se izvaja po predgretju jeklene pločevine, hladno žigosanje pa se nanaša na neposredno žigosanje jeklene pločevine brez predgretja.
Hladno žigosanje ima jasne prednosti pred vročim žigosanjem.Vendar pa ima tudi nekaj pomanjkljivosti.Zaradi višjih napetosti, ki jih povzroči postopek hladnega žigosanja v primerjavi z vročim žigosanjem, so hladno žigosani izdelki bolj dovzetni za pokanje in cepljenje.Zato je za hladno žigosanje potrebna natančna oprema za žigosanje.
Vroče žigosanje vključuje segrevanje jeklene pločevine na visoke temperature pred žigosanjem in hkratno kaljenje v matrici.To vodi do popolne transformacije mikrostrukture jekla v martenzit, kar ima za posledico visoko trdnost v razponu od 1500 do 2000 MPa.Posledično imajo vroče žigosani izdelki večjo trdnost v primerjavi s hladno žigosanimi izdelki.
2. Potek postopka vročega žigosanja
Vroče žigosanje, znano tudi kot "kaljenje s stiskanjem", vključuje segrevanje pločevine visoke trdnosti z začetno trdnostjo 500-600 MPa na temperature med 880 in 950 °C.Segreto pločevino nato hitro vtisnemo in pogasimo v matrici, pri čemer dosežemo hitrost hlajenja 20–300 °C/s.Preoblikovanje avstenita v martenzit med kaljenjem znatno poveča trdnost komponente, kar omogoča proizvodnjo žigosanih delov z trdnostjo do 1500 MPa. Tehnike vročega žigosanja lahko razvrstimo v dve kategoriji: neposredno vroče žigosanje in indirektno vroče žigosanje:
Pri neposrednem vročem žigosanju se predgret surovec neposredno dovaja v zaprto matrico za žigosanje in gašenje.Nadaljnji postopki vključujejo hlajenje, obrezovanje robov in luknjanje (ali lasersko rezanje) ter čiščenje površine.
Slika 1: način vročega žigosanja - neposredno vroče žigosanje
V postopku posrednega vročega žigosanja se korak predhodnega oblikovanja s hladnim oblikovanjem izvede pred vstopom v faze segrevanja, vročega žigosanja, obrezovanja robov, luknjanja in čiščenja površine.
Glavna razlika med posrednim vročim žigosanjem in neposrednim vročim žigosanjem je v vključitvi koraka hladnega oblikovanja pred segrevanjem pri indirektni metodi.Pri neposrednem vročem vtiskovanju se pločevina neposredno dovaja v grelno peč, pri indirektnem vročem vtiskovanju pa se hladno oblikovana predhodno oblikovana komponenta pošlje v grelno peč.
Postopek posrednega vročega žigosanja običajno vključuje naslednje korake:
Hladno preoblikovanje - Ogrevanje - Vroče žigosanje - Obrezovanje robov in luknjanje - Čiščenje površine
Slika 2: način obdelave vročega žigosanja - posredno vroče žigosanje
3. Glavna oprema za vroče žigosanje vključuje grelno peč, stiskalnico za vroče oblikovanje in kalupe za vroče žigosanje
Peč za ogrevanje:
Grelna peč je opremljena z možnostjo ogrevanja in nadzora temperature.Sposoben je segreti plošče visoke trdnosti na temperaturo rekristalizacije v določenem času in doseči avstenitno stanje.Sposoben se mora prilagoditi zahtevam obsežne avtomatizirane neprekinjene proizvodnje.Ker lahko segreto gredico obdelujejo samo roboti ali mehanske roke, je za peč potrebno avtomatizirano polnjenje in praznjenje z visoko natančnostjo pozicioniranja.Poleg tega mora pri segrevanju neprevlečenih jeklenih plošč zagotoviti zaščito pred plinom, da se prepreči površinska oksidacija in dekarbonizacija gredice.
Stiskalnica za vroče oblikovanje:
Tisk je jedro tehnologije vročega žigosanja.Imeti mora sposobnost hitrega žigosanja in držanja ter biti opremljen s sistemom hitrega hlajenja.Tehnična zapletenost stiskalnic za vroče oblikovanje daleč presega običajne stiskalnice za hladno žigosanje.Trenutno je le nekaj tujih podjetij obvladalo načrtovanje in tehnologijo izdelave takih stiskalnic, vse pa so odvisne od uvoza, zaradi česar so drage.
Kalupi za vroče žigosanje:
Kalupi za vroče žigosanje izvajajo tako fazo oblikovanja kot kaljenja.V fazi oblikovanja, ko je gredica dovedena v votlino kalupa, kalup hitro zaključi postopek žigosanja, da se zagotovi dokončanje oblikovanja dela, preden se material podvrže martenzitni fazni transformaciji.Nato vstopi v fazo kaljenja in hlajenja, kjer se toplota iz obdelovanca znotraj kalupa nenehno prenaša na kalup.Hladilne cevi, razporejene znotraj kalupa, takoj odvajajo toploto skozi tekočo hladilno tekočino.Martenzitno-avstenitna transformacija se začne, ko temperatura obdelovanca pade na 425°C.Pretvorba med martenzitom in avstenitom se konča, ko temperatura doseže 280 °C, obdelovanec pa se vzame ven pri 200 °C.Vloga držala kalupa je preprečiti neenakomerno toplotno raztezanje in krčenje med postopkom kaljenja, kar bi lahko povzročilo znatne spremembe v obliki in dimenzijah dela, kar vodi do odpada.Poleg tega izboljša učinkovitost toplotnega prenosa med obdelovancem in kalupom, kar spodbuja hitro kaljenje in ohlajanje.
Če povzamemo, glavna oprema za vroče žigosanje vključuje grelno peč za doseganje želene temperature, stiskalnico za vroče žigosanje za hitro žigosanje in držanje s sistemom hitrega hlajenja ter kalupe za vroče žigosanje, ki izvajajo tako fazo oblikovanja kot kaljenja, da se zagotovi pravilno oblikovanje delov. in učinkovito hlajenje.
Hitrost hlajenja pri kaljenju ne vpliva le na proizvodni čas, temveč vpliva tudi na učinkovitost pretvorbe med avstenitom in martenzitom.Hitrost ohlajanja določa, kakšna kristalna struktura bo nastala, in je povezana s končnim učinkom utrjevanja obdelovanca.Kritična temperatura hlajenja borovega jekla je približno 30 ℃/s in šele ko hitrost hlajenja preseže kritično temperaturo hlajenja, se lahko v največji meri spodbuja nastanek martenzitne strukture.Ko je hitrost hlajenja manjša od kritične hitrosti hlajenja, se bodo v kristalizacijski strukturi obdelovanca pojavile nemartenzitne strukture, kot je bainit.Vendar pa višja kot je stopnja hlajenja, tem bolje, višja stopnja hlajenja bo povzročila razpoke oblikovanih delov, razumno območje hitrosti hlajenja pa je treba določiti glede na materialno sestavo in procesne pogoje delov.
Ker je zasnova hladilne cevi neposredno povezana z velikostjo hitrosti hlajenja, je hladilna cev na splošno zasnovana z vidika največje učinkovitosti prenosa toplote, zato je smer zasnovane hladilne cevi bolj zapletena in je težko pridobiti z mehanskim vrtanjem po končanem litju v kalup.Da bi se izognili omejitvam z mehansko obdelavo, je na splošno izbrana metoda zadrževanja vodnih kanalov pred litjem v kalup.
Ker deluje dolgo časa pri 200 ℃ do 880 ~ 950 ℃ v hudih hladnih in vročih izmeničnih pogojih, mora imeti material za vroče žigosanje dobro strukturno togost in toplotno prevodnost ter se lahko upre močnemu toplotnemu trenju, ki ga povzroča gredica pri visoka temperatura in učinek abrazivne obrabe odpadlih delcev oksidne plasti.Poleg tega mora imeti kalupni material tudi dobro korozijsko odpornost na hladilno tekočino, da se zagotovi nemoten pretok hladilne cevi.
Obrezovanje in piercing
Ker trdnost delov po vročem žigosanju doseže približno 1500 MPa, so zahteve glede tonaže opreme večje, če se uporabljata rezanje s stiskalnico in prebijanje, in obraba rezalnega roba je resna.Zato se laserske rezalne enote pogosto uporabljajo za rezanje robov in lukenj.
4. Skupni razredi jekla za vroče žigosanje
Izvedba pred žigosanjem
Izvedba po žigosanju
Trenutno je skupni razred jekla za vroče žigosanje B1500HS.Natezna trdnost pred žigosanjem je običajno med 480-800MPa, po žigosanju pa lahko natezna trdnost doseže 1300-1700MPa.To pomeni, da lahko natezna trdnost jeklene plošče 480-800MPa z vročim žigosanjem doseže natezno trdnost približno 1300-1700MPa delov.
5. Uporaba jekla za vroče žigosanje
Uporaba vroče vtisnjenih delov lahko znatno izboljša varnost avtomobila pred trkom in uresniči lahko avtomobilsko karoserijo v beli barvi.Trenutno se tehnologija vročega žigosanja uporablja za bele dele karoserije osebnih avtomobilov, kot so avto, A steber, B steber, odbijač, vratni nosilec in strešna letev ter drugi deli. Glejte sliko 3 spodaj za primere delov, primernih za svetlobo. - ponderiranje.
slika 3：Bele komponente telesa, primerne za vroče žigosanje
Slika 4: 1200-tonska stiskalnica za vroče žigosanje strojev jiangdong
Trenutno so bile rešitve proizvodnih linij za vroče žigosanje hidravličnih stiskalnic JIANGDONG MACHINERY zelo zrele in stabilne, na kitajskem področju oblikovanja vročega žigosanja spada na vodilno raven, in kot enota podpredsednika podružnice za kovaške stroje Kitajskega združenja strojnih orodij ter enote članov iz Kitajskega odbora za standardizacijo strojev za kovanje, smo se lotili tudi raziskav in uporabe nacionalnega superhitrostnega vročega žigosanja jekla in aluminija, ki je igralo veliko vlogo pri spodbujanju razvoja industrije vročega žigosanja na Kitajskem in celo v svetu. .
