Hitro vroče žigosanje proizvodnje za ultralno visoko trdno jeklo (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 utrjevanje stiskanja v Evropi, vključuje segrevanje praznega materiala na določeno temperaturo in nato stiskanje v ustreznih kalupih z uporabo tehnologije hidravlične stiskalnice, hkrati pa ohranja pritisk, da doseže želeno obliko in podvrže fazni transformaciji kovinskega materiala. Tehniko vročega žigosanja lahko razvrstimo v neposredne in posredne metode vročega žigosanja.
Prednosti
Ena ključnih prednosti strukturnih komponent vročega žiganja je njihova odlična oblikovanje, ki omogoča proizvodnjo zapletenih geometrij z izjemno natezno trdnostjo. Visoka trdnost vročega žiganja omogoča uporabo tanjših kovinskih listov, kar zmanjšuje težo komponent, hkrati pa ohranja strukturno celovitost in zmogljivost zrušitve. Druge prednosti vključujejo:
Zmanjšane operacije združevanja:Tehnologija vročega žigosanja zmanjšuje potrebo po operacijah varjenja ali pritrditve povezave, kar ima za posledico izboljšano učinkovitost in povečano celovitost izdelka.
Minimizirana Springback in Warpage:Postopek vročega žigosanja zmanjšuje neželene deformacije, kot sta del Springback in Warpage, kar zagotavlja natančno dimenzijsko natančnost in zmanjšuje potrebo po dodatnem predelavi.
Manj okvare dela:Deli z vročim žiganjem kažejo manj napak, kot so razpoke in cepljenje, v primerjavi z metodami tvorjenja hladnega oblikovanja, kar ima za posledico izboljšano kakovost izdelka in zmanjšane odpadke.
Spodnji stiskalni tonaža:Vroče žigosanje zmanjšuje potrebno tiskovno tonažo v primerjavi s tehnikami tvorbe hlad, kar vodi do prihrankov stroškov in povečane učinkovitosti proizvodnje.
Prilagoditev lastnosti materiala:Tehnologija vročega žigosanja omogoča prilagoditev lastnosti materiala, ki temelji na določenih področjih dela, optimizira zmogljivost in funkcionalnost.
Izboljšane mikrostrukturne izboljšave:Vroče žigosanje ponuja zmožnost izboljšanja mikrostrukture materiala, kar ima za posledico izboljšane mehanske lastnosti in povečano trajnost izdelka.
Racionalizirani koraki proizvodnje:Vroče žigosanje odpravlja ali zmanjša vmesne korake izdelave, kar ima za posledico poenostavljen proizvodni postopek, večjo produktivnost in krajši čas svinca.
Aplikacije za izdelke
Visoko trdno jeklo (aluminijasto) visoko hitro proizvodnjo proizvodnje vročega žigosanja najde široko uporabo pri proizvodnji avtomobilskih delov belega telesa. To vključuje stebrične sklope, odbijače, vrat in sklope strešnih tirnic, ki se uporabljajo v potniških vozilih. Poleg tega se uporaba naprednih zlitin, ki jih omogoča vroče žigosanje, vse pogosteje raziskuje v panogah, kot so vesoljski, obrambni in nastajajoči trgi. Te zlitine ponujajo prednosti večje moči in zmanjšane teže, ki jih je težko doseči z drugimi metodami oblikovanja.
Za zaključek visoko trdno proizvodno linijo vročega žigosanja v visoki hitrosti zagotavlja natančno in učinkovito proizvodnjo kompleksnih avtomobilskih delov telesa. Ta proizvodna linija z vrhunsko oblikovanje, zmanjšanimi operacijami združevanja, zmanjšanimi okvarami in izboljšanimi lastnostmi materiala zagotavlja številne prednosti. Njegove aplikacije segajo do izdelave delov belega telesa za osebna vozila in ponujajo potencialne koristi na vesoljskih, obrambnih in nastajajočih trgih. Vložite v visoko hitrost vroče proizvodne linije za visoko trdnost (aluminijasto
Kaj je vroče žigosanje?
Vroče žigosanje, znano tudi kot tisk v Evropi in vroče tisk, ki se tvori v Aziji, je metoda, ki se oblikuje, kjer se prazna segreva na določeno temperaturo, nato pa v ustrezni matrici odtisne in gatamo pod pritiskom, da dosežemo želeno obliko in sproži fazno transformacijo v kovinskem materialu. Tehnologija vročega žigosanja vključuje ogrevanje jeklenih listov (z začetno trdnostjo 500-700 MPa) v stanje austenitiziranja, hitro jih prenese na matrico za žigosanje visoke hitrosti in delček v matrici s hitrostjo hlajenja, večje od 27 ° C/s, sledi, čemur sledi obdobje zadrževanja pod pritiskom.
Prednosti vročega žigosanja
Izboljšana končna natezna trdnost in sposobnost oblikovanja zapletenih geometrij.
Zmanjšana teža komponent z uporabo tanjše pločevine, hkrati pa ohranja strukturno celovitost in zmogljivost zrušitve.
Zmanjšana potreba po pridružitvi operacijam, kot sta varjenje ali pritrditev.
Minimiziran del pomladi nazaj in upogibanje.
Manj okvar dela, kot so razpoke in razcepi.
Zahteve za tonaža nižjega tiska v primerjavi s tvorbo mraza.
Sposobnost prilagoditve lastnosti materiala na podlagi določenih delnih con.
Izboljšana mikrostrukture za boljše delovanje.
Poenostavljen proizvodni postopek z manj operativnimi koraki za pridobitev končnega izdelka.
Te prednosti prispevajo k splošni učinkovitosti, kakovosti in zmogljivosti vroče žigosane strukturne komponente.
Več podrobnosti o vročem žigosanju
1. HOT žigosanje v primerjavi s hladnim žigosanjem
Vroče žigosanje je postopek oblikovanja, ki se izvaja po predgrevanju jeklene pločevine, hladno žigosanje pa se nanaša na neposredno žigosanje jeklene pločevine brez predhodnega segrevanja.
Hladno žigosanje ima jasne prednosti pred vročim žigosanjem. Vendar pa ima tudi nekaj pomanjkljivosti. Zaradi večjih napetosti, ki jih povzroča postopek hladnega žigosanja v primerjavi z vročim žigosanjem, so izdelki s hladnim žigom bolj dovzetni za razpoke in cepljenje. Zato je za hladno žigosanje potrebna natančna oprema za žigosanje.
Vroče žigosanje vključuje segrevanje jeklene pločevine na visoke temperature, preden žigosate in hkrati ugasnete v matrico. To vodi k popolni preobrazbi mikrostrukture jekla v martenzit, kar ima za posledico veliko trdnost od 1500 do 2000 MPa. Posledično imajo izdelki z vročim žigom večjo moč v primerjavi s hladnimi kolegi.
2. Tok postopka za žigosanje
Vroče žigosanje, znano tudi kot "stiskanje utrjevanja", vključuje ogrevanje visoko trdne pločevine z začetno trdnostjo 500-600 MPa do temperatur med 880 in 950 ° C. Ogrevani list se nato hitro odtisne in ugasne v matrico, kar doseže hitrost hlajenja 20-300 ° C/s. Preobrazba Austenita v martenzit med gašenjem znatno poveča moč komponente, kar omogoča proizvodnjo žigosanih delov z močmi do 1500 MPA. Tehnike za žigosanje lahko razvrstimo v dve kategoriji: neposredno vroče žigosanje in posredno vroče žigosanje:
V neposrednem vročem žigosanju se predhodno segreta prazna dovaja neposredno v zaprto matrico za žigosanje in gašenje. Naslednji procesi vključujejo hlajenje, obrezovanje robov in luknje (ali lasersko rezanje) ter čiščenje površin.
FITURE1: Način obdelave vročega žigosanja-neposredno vroče žigosanje
V posrednem postopku vročega žigosanja se pred vstopom v faze ogrevanja, vročega žigosanja, obrezovanja robov, prebijanja luknjic in čiščenja površin izvede korak pred oblikovanjem hladnega oblikovanja.
Glavna razlika med posrednim vročim žigosanjem in neposrednimi postopki vročega žigosanja je v vključitvi koraka pred oblikovanjem mraza pred segrevanjem v posredni metodi. Pri neposrednem vročem žigosanju se pločevina neposredno dovaja v ogrevalno peč, medtem ko se v posrednem vročem žigosanju hladno oblikovana komponenta pošlje v ogrevalno peč.
Procesni tok posrednega vročega žigosanja običajno vključuje naslednje korake:
Hladno oblikovanje pred oblikovanjem-vroče žigosanje-obrezovanje rod in čiščenje luknje za luknje.
FITURE2: Način obdelave vročega žigosanja-Indiktivno vroče žigosanje
3. Glavna oprema za vroče žigosanje vključuje ogrevalno peč, vročo oblikovanje in vroče žigosanje plesni
Ogrevalna peč:
Ogrevalna peč je opremljena z zmogljivostmi ogrevanja in temperature. Sposoben je segreti visoko trdno plošče do temperature rekristalizacije v določenem času in dosegel avstenitno stanje. Prilagoditi se je treba, da se prilagodi obsežnim avtomatiziranim neprekinjenim proizvodnim zahtevam. Ker lahko ogrevano gredico ravnajo le z roboti ali mehanskimi rokami, peč zahteva samodejno nalaganje in razkladanje z visoko natančnostjo pozicioniranja. Poleg tega bi moral pri segrevanju neobdelanih jeklenih plošč zagotoviti zaščito plina, da se prepreči površinska oksidacija in dekarbonizacijo gredice.
Vroče oblikovanje Press:
Tisk je jedro tehnologije vročega žigosanja. Mora imeti možnost za hitro žigosanje in držanje ter biti opremljen s hitrim hladilnim sistemom. Tehnična zapletenost vročega oblikovanja stiskalnic daleč presega konvencionalno stiskalnice za hladno žigosanje. Trenutno je le nekaj tujih podjetij obvladalo oblikovalsko in proizvodno tehnologijo takšnih stiskalnic in so vse odvisne od uvoza, zaradi česar so drage.
Vroče žigosanje:
Vroče žigosanje kalupi izvajajo tako oblikovanje kot tudi ugaljene faze. V fazi oblikovanja, ko se gredica napaja v votlino plesni, kalup hitro zaključi postopek žigosanja, da se zagotovi dokončanje tvorbe delov, preden gradivo doživi martenzitno fazno preoblikovanje. Nato vstopi v fazo gašenja in hlajenja, kjer se vročina iz obdelovanja znotraj kalupa nenehno prenaša v kalup. Hladilne cevi, razporejene znotraj kalupa, takoj odstranijo toploto skozi tekočo hladilno tekočino. Martenzitna-austenitna transformacija se začne, ko temperatura obdelovanja pade na 425 ° C. Preobrazba med martenzitom in avstenitom se konča, ko temperatura doseže 280 ° C, obdelovanca pa se odvzame pri 200 ° C. Vloga zadrževanja kalupa je preprečiti neenakomerno toplotno širitev in krčenje med postopkom gašenja, kar bi lahko povzročilo pomembne spremembe v obliki in dimenzijah dela, kar vodi do odpadkov. Poleg tega povečuje učinkovitost toplotnega prenosa med obdelovancem in kalupom, kar spodbuja hitro gašenje in hlajenje.
Če povzamemo, glavna oprema za vroče žigosanje vključuje ogrevalno peč za doseganje želene temperature, vroče oblikovanje stiskalnice za hitro žigosanje in držanje s hitrim hladilnim sistemom ter vroče žigosanje, ki izvajajo tako oblikovanje in gašenje, da se zagotovi pravilno oblikovanje delov in učinkovito hlajenje.
Hitrost hlajenja ne vpliva samo na čas proizvodnje, ampak tudi vpliva na učinkovitost pretvorbe med avstenitom in martenzitom. Hitrost hlajenja določa, kakšna bo kristalna struktura oblikovana in je povezana s končnim učinkom obdelovanja. Kritična hladilna temperatura borovega jekla je približno 30 ℃/s, in šele ko hitrost hlajenja presega kritično temperaturo hlajenja, se lahko v največji meri spodbudi tvorba martenzitske strukture. Kadar je hitrost hlajenja manjša od kritične hitrosti hlajenja, se bodo v strukturi kristalizacije obdelovanca pojavile ne-martint strukture, kot je bainite. Vendar pa je višja hitrost hlajenja, tem bolje, višja bo hitrost hlajenja do razpoka oblikovanih delov, zato je treba določiti razumno območje hitrosti hlajenja glede na materialno sestavo in procesne pogoje delov.
Ker je zasnova hladilne cevi neposredno povezana z velikostjo hladilne hitrosti, je hladilna cev na splošno zasnovana z vidika največje učinkovitosti prenosa toplote, tako da je smer zasnovane hladilne cevi bolj zapletena in jo je težko pridobiti z mehanskim vrtanjem po zaključku vlivanja plesni. Da bi se izognili omejitvi z mehansko obdelavo, je na splošno izbrana metoda rezervacije vodnih kanalov pred vlivanjem plesni.
Ker dolgo deluje pri 200 ℃ do 880 ~ 950 ℃ v hudih hladnih in vročih izmeničnih pogojih, mora imeti vroče žigosanje matrike dobro strukturno togost in toplotno prevodnost in se lahko upira močnemu toplotnemu trenju, ki nastane z gredico pri visoki temperaturi in abrazivni vpliv obrabe delcev plasti. Poleg tega bi moral imeti material plesni tudi dobro korozijsko odpornost na hladilno tekočino, da se zagotovi gladek pretok hladilne cevi.
Obrezovanje in prebadanje
Ker moč delov po vročem žigosanju doseže približno 1500MPA, če se uporabijo rezanje in prebijanje stiskalnice, so zahteve glede tonaže opreme večje, obraba rezalne robove pa je resna. Zato se za rezanje robov in lukenj pogosto uporabljajo laserske rezalne enote.
4. -
Uspešnost pred žigosanjem
Zmogljivost po žigosanju
Trenutno je skupna ocena vročega žigosanega jekla B1500HS. Natezna trdnost pred žigosanjem je na splošno med 480-800MPA, po žigosu pa lahko natezna trdnost doseže 1300-1700MPA. To pomeni, da lahko natezna trdnost 480-800MPA jeklene plošče z vročim žigosanjem dobi natezno trdnost približno 1300-1700MPA delov.
5. Uporaba jekla vročega žigosanja
Uporaba delov vročega žiganja lahko znatno izboljša varnost trka avtomobila in uresničuje lahka težo avtomobilskega telesa v beli barvi. Trenutno je bila na belem delu potniških avtomobilov nanesena tehnologija vročega žigosanja, kot so avtomobil, steber, steber B, odbijač, vrat in strešna železnica in drugi del. Oglejte si Slika 3 spodaj, na primer deli, primerni za lahke tehtanja.
Slika 3: Sestavni deli belega telesa, primerne za vroče žigosanje
Slika 4: Jiangdong Machinery 1200 ton vroče stiskalnice
At present, JIANGDONG MACHINERY hot stamping hydraulic press production line solutions have been very mature and stable, in China's hot stamping forming field belongs to the leading level, and as the China Machine Tool Association forging machinery branch vice chairman unit as well as the member units of China Forging Machinery Standardization Committee, we have also undertaken the research and application work of the national super high speed hot stamping of steel and aluminum, which has played a huge role in Spodbujanje razvoja vroče industrije žigosanja na Kitajskem in celo v svetu.
