Nopea kuumaleimaustuotantolinja erittäin lujalle teräkselle (alumiini)
Avainominaisuudet
Tuotantolinja on suunniteltu optimoimaan autonosien valmistusprosessi kuumaleimausteknologian avulla.Tämä prosessi, joka tunnetaan Aasiassa kuumaleimauksena ja Euroopassa puristuskarkaisuna, käsittää aihion materiaalin kuumentamisen tiettyyn lämpötilaan ja sen sitten puristamisen vastaavissa muotteissa hydraulisen puristustekniikan avulla samalla, kun paine säilyy halutun muodon saavuttamiseksi ja aihion faasimuutoksen läpikäymiseksi. metallimateriaalia.Kuumaleimaustekniikka voidaan luokitella suoriin ja epäsuoriin kuumaleimausmenetelmiin.
Edut
Yksi kuumapuristettujen rakenneosien tärkeimmistä eduista on niiden erinomainen muovattavuus, mikä mahdollistaa monimutkaisten geometrioiden valmistamisen poikkeuksellisella vetolujuudella.Kuumaleimattujen osien korkea lujuus mahdollistaa ohuempien metallilevyjen käytön, mikä vähentää komponenttien painoa säilyttäen samalla rakenteellisen eheyden ja törmäyskyvyn.Muita etuja ovat:
Vähennetyt liitosoperaatiot:Kuumaleimaustekniikka vähentää hitsaus- tai kiinnitysliitostoimintojen tarvetta, mikä parantaa tehokkuutta ja parantaa tuotteen eheyttä.
Minimoitu Springback ja Warpage:Kuumaleimausprosessi minimoi ei-toivotut muodonmuutokset, kuten osien takaisinjousituksen ja vääntymisen, mikä varmistaa tarkan mittatarkkuuden ja vähentää lisämuokkaustarvetta.
Vähemmän osavirheitä:Kuumaleimatuissa osissa on vähemmän vikoja, kuten halkeamia ja halkeamia, verrattuna kylmämuovausmenetelmiin, mikä parantaa tuotteiden laatua ja vähentää jätettä.
Alempi puristustonni:Kuumaleimaus vähentää vaadittua puristustonnia verrattuna kylmämuovaustekniikoihin, mikä johtaa kustannussäästöihin ja lisää tuotannon tehokkuutta.
Materiaalin ominaisuuksien räätälöinti:Kuumaleimaustekniikka mahdollistaa materiaalien ominaisuuksien räätälöinnin osan tiettyjen alueiden perusteella, mikä optimoi suorituskykyä ja toimivuutta.
Tehostetut mikrorakenteen parannukset:Kuumaleimaus tarjoaa mahdollisuuden parantaa materiaalin mikrorakennetta, mikä parantaa mekaanisia ominaisuuksia ja lisää tuotteen kestävyyttä.
Virtaviivaiset tuotantovaiheet:Kuumaleimaus eliminoi tai vähentää valmistusvaiheita, mikä johtaa yksinkertaisempaan tuotantoprosessiin, parempaan tuottavuuteen ja lyhyempiin läpimenoaikaan.
Tuotesovellukset
Korkean lujan teräksen (alumiini) nopea kuumaleimaustuotantolinja löytää laajan sovelluksen autojen valkoisten koriosien valmistuksessa.Tämä sisältää henkilöautoissa käytettävät pilarikokoonpanot, puskurit, ovipalkit ja kattokiskokokoonpanot.Lisäksi kuumaleimauksen mahdollistamien kehittyneiden metalliseosten käyttöä tutkitaan yhä enemmän sellaisilla aloilla kuin ilmailu-, puolustus- ja kehittyvät markkinat.Nämä seokset tarjoavat suuremman lujuuden ja pienemmän painon edut, joita on vaikea saavuttaa muilla muovausmenetelmillä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että korkean lujan teräksen (alumiini) nopea kuumaleimaustuotantolinja varmistaa monimutkaisten autojen korin osien tarkan ja tehokkaan tuotannon.Tämä tuotantolinja tarjoaa lukuisia etuja erinomaisen muovattavuuden, vähentyneiden liitostoimintojen, minimoitujen vikojen ja parannettujen materiaaliominaisuuksien ansiosta.Sen sovellukset ulottuvat henkilöautojen valkoisten koriosien valmistukseen ja tarjoavat mahdollisia etuja ilmailu-, puolustus- ja kehittyvillä markkinoilla.Investoi korkean lujan teräksen (alumiini) nopeaan kuumaleimaustuotantolinjaan saavuttaaksesi erinomaisen suorituskyvyn, tuottavuuden ja kevyen suunnittelun edut autoteollisuudessa ja siihen liittyvillä teollisuudenaloilla
Mitä on kuumaleimaus?
Kuuma leimaus, joka tunnetaan myös nimellä puristuskarkaisu Euroopassa ja kuumapuristusmuovaus Aasiassa, on materiaalin muovausmenetelmä, jossa aihio kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan ja sitten meistetään ja sammutetaan paineen alaisena vastaavassa muotissa halutun muodon saavuttamiseksi ja indusoimiseksi. faasimuutos metallimateriaalissa.Kuumaleimaustekniikkaan kuuluu booriteräslevyjen (alkulujuus 500-700 MPa) kuumentaminen austenisoivaan tilaan, ne siirretään nopeasti suuttimeen nopeaa leimaamista varten ja muotin sisällä olevan osan karkaisu jäähdytysnopeudella, joka on yli 27°. C/s, jota seuraa paineen alaisena pitäminen, jotta saadaan erittäin lujia teräskomponentteja, joilla on tasainen martensiittinen rakenne.
Kuumaleimauksen edut
Parannettu murtovetolujuus ja kyky muodostaa monimutkaisia geometrioita.
Pienennä komponenttien painoa käyttämällä ohuempaa metallilevyä samalla kun säilytetään rakenteellinen eheys ja törmäyskyky.
Vähentynyt liitostarve, kuten hitsaus tai kiinnitys.
Minimoitu osan takaisinjousi ja vääntyminen.
Vähemmän osien vikoja, kuten halkeamia ja halkeamia.
Pienemmät puristustonnivaatimukset kylmämuovaukseen verrattuna.
Mahdollisuus räätälöidä materiaalin ominaisuuksia tiettyjen osavyöhykkeiden perusteella.
Parannetut mikrorakenteet parantavat suorituskykyä.
Virtaviivainen valmistusprosessi, jossa on vähemmän toimintavaiheita valmiin tuotteen saamiseksi.
Nämä edut edistävät kuumaleimattujen rakenneosien yleistä tehokkuutta, laatua ja suorituskykyä.
Lisätietoja kuumaleimauksesta
1. Kuuma leimaus vs. kylmäleimaus
Kuumaleimaus on muovausprosessi, joka suoritetaan teräslevyn esilämmityksen jälkeen, kun taas kylmäleimauksella tarkoitetaan teräslevyn suoraa leimaamista ilman esilämmitystä.
Kylmäleimauksella on selkeitä etuja kuumaleimaukseen verrattuna.Siinä on kuitenkin myös joitain haittoja.Kylmäleimausprosessin aiheuttamien korkeampien jännitysten takia kuumaleimaukseen verrattuna kylmäleimatut tuotteet ovat herkempiä halkeilemaan ja halkeilemaan.Siksi kylmäleimaukseen tarvitaan tarkat leimauslaitteet.
Kuumaleimaus käsittää teräslevyn kuumentamisen korkeisiin lämpötiloihin ennen leimaamista ja samanaikaista karkaisua muotissa.Tämä johtaa teräksen mikrorakenteen täydelliseen muuttumiseen martensiitiksi, mikä johtaa korkeaan lujuuteen, joka vaihtelee välillä 1500-2000 MPa.Tämän seurauksena kuumaleimatut tuotteet ovat vahvempia kuin kylmäleimatut tuotteet.
2. Hot Stamping Process Flow
Kuuma leimaus, joka tunnetaan myös nimellä "puristuskarkaisu", käsittää korkean lujan levyn, jonka alkulujuus on 500-600 MPa, kuumentamisen 880-950 °C:n lämpötiloihin.Kuumennettu levy meistetään sitten nopeasti ja sammutetaan suulakkeessa, jolloin saavutetaan 20-300 °C/s jäähtymisnopeus.Austeniitin muuttuminen martensiitiksi sammutuksen aikana parantaa merkittävästi komponentin lujuutta, mikä mahdollistaa meistettyjen osien valmistuksen, joiden lujuus on jopa 1500 MPa.Kuumaleimaustekniikat voidaan luokitella kahteen luokkaan: suora kuumaleimaus ja epäsuora kuumaleimaus:
Suorassa kuumaleimauksessa esilämmitetty aihio syötetään suoraan suljettuun suuttimeen leimaamista ja karkaisua varten.Myöhemmät prosessit sisältävät jäähdytyksen, reunojen leikkaamisen ja rei'ityksen (tai laserleikkauksen) ja pinnan puhdistuksen.
Fiture1: kuumaleimauskäsittelytila - suora kuumaleimaus
Epäsuorassa kuumaleimausprosessissa kylmämuovauksen esimuotoiluvaihe suoritetaan ennen kuumennus-, kuumaleimaus-, reunaleikkaus-, rei'itys- ja pinnanpuhdistusvaiheisiin siirtymistä.
Suurin ero epäsuoran kuumaleimausprosessin ja suoran kuumaleimausprosessin välillä on kylmämuovauksen esimuotoiluvaiheen sisällyttäminen ennen kuumennusta epäsuoraan menetelmään.Suorassa kuumaleimauksessa pelti syötetään suoraan lämmitysuuniin, kun taas epäsuorassa kuumaleimauksessa kylmämuovattu esimuotoiltu komponentti lähetetään lämmitysuuniin.
Epäsuoran kuumaleimauksen prosessivirta sisältää tyypillisesti seuraavat vaiheet:
Kylmämuovaus esimuotoilu--Lämmitys-Kuumaleimaus--Reunojen leikkaus ja rei'itys-Pintojen puhdistus
Fiture2: kuumaleimauskäsittelytila - epäsuora kuumaleimaus
3. Kuumaleimauksen päälaitteet sisältävät lämmitysuunin, kuumamuovauspuristimen ja kuumaleimausmuotit
Uunin lämmitys:
Lämmitysuuni on varustettu lämmityksen ja lämpötilan säätömahdollisuuksilla.Se pystyy lämmittämään lujat levyt uudelleenkiteytyslämpötilaan tietyssä ajassa saavuttaen austeniittisen tilan.Sen on kyettävä mukautumaan laajamittaisiin automatisoidun jatkuvan tuotannon vaatimuksiin.Koska lämmitetty aihio voidaan käsitellä vain robottien tai mekaanisten käsien avulla, uuni vaatii automaattisen lastauksen ja purkamisen korkealla paikannustarkkuudella.Lisäksi pinnoittamattomia teräslevyjä kuumennettaessa sen tulisi tarjota kaasusuojaus estääkseen pinnan hapettumisen ja aihion hiilidioksidin poistumisen.
Kuumamuovauspuristin:
Puristin on kuumaleimaustekniikan ydin.Sillä on oltava kyky nopeaan leimaamiseen ja pitämiseen, ja se on varustettava nopealla jäähdytysjärjestelmällä.Kuumamuovauspuristimien tekninen monimutkaisuus ylittää huomattavasti tavanomaisten kylmäpuristimien.Tällä hetkellä vain harvat ulkomaiset yritykset ovat hallineet tällaisten puristimien suunnittelun ja valmistustekniikan, ja ne ovat kaikki riippuvaisia tuonnista, mikä tekee niistä kalliita.
Kuumaleimausmuotit:
Kuumaleimausmuotit suorittavat sekä muotoilu- että karkaisuvaiheet.Muotoiluvaiheessa, kun aihio on syötetty muottipesään, muotti suorittaa meistoprosessin nopeasti loppuun varmistaakseen, että osien muodostuminen on valmis ennen kuin materiaali käy läpi martensiittisen faasin muunnoksen.Sitten se siirtyy karkaisu- ja jäähdytysvaiheeseen, jossa muotin sisällä olevan työkappaleen lämpö siirtyy jatkuvasti muottiin.Muotin sisään järjestetyt jäähdytysputket poistavat välittömästi lämmön virtaavan jäähdytysnesteen kautta.Martensiittis-austeniittinen muutos alkaa, kun työkappaleen lämpötila laskee 425 °C:seen.Muutos martensiitin ja austeniitin välillä päättyy, kun lämpötila saavuttaa 280 °C ja työkappale otetaan pois 200 °C:ssa.Muotin kiinnityksen tehtävänä on estää epätasainen lämpölaajeneminen ja -kutistuminen karkaisuprosessin aikana, mikä voi aiheuttaa merkittäviä muutoksia osan muotoon ja mittoihin ja johtaa romuun.Lisäksi se parantaa lämmönsiirtotehokkuutta työkappaleen ja muotin välillä, mikä edistää nopeaa sammumista ja jäähdytystä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kuumaleimauksen päävarusteisiin kuuluvat lämmitysuuni halutun lämpötilan saavuttamiseksi, kuumamuovauspuristin nopeaa leimaamista ja pitoa varten nopealla jäähdytysjärjestelmällä sekä kuumaleimausmuotit, jotka suorittavat sekä muotoilu- että karkaisuvaiheet varmistaakseen oikeanlaisen osien muodostuksen. ja tehokas jäähdytys.
Jäähdytyksen jäähdytysnopeus ei vaikuta vain tuotantoaikaan, vaan se vaikuttaa myös austeniitin ja martensiitin muunnostehokkuuteen.Jäähdytysnopeus määrää, millainen kiderakenne muodostuu, ja se liittyy työkappaleen lopulliseen karkaisuvaikutukseen.Booriteräksen kriittinen jäähdytyslämpötila on noin 30 ℃/s ja vain kun jäähdytysnopeus ylittää kriittisen jäähdytyslämpötilan, voidaan martensiittisen rakenteen muodostumista edistää eniten.Kun jäähdytysnopeus on pienempi kuin kriittinen jäähdytysnopeus, työkappaleen kiteytysrakenteeseen ilmaantuu ei-martensiittisia rakenteita, kuten bainiittia.Kuitenkin, mitä suurempi jäähdytysnopeus, sitä parempi, sitä suurempi jäähdytysnopeus johtaa muodostettujen osien halkeilemiseen, ja kohtuullinen jäähdytysnopeusalue on määritettävä osien materiaalikoostumuksen ja prosessiolosuhteiden mukaan.
Koska jäähdytysputken suunnittelu liittyy suoraan jäähdytysnopeuden kokoon, jäähdytysputki suunnitellaan yleensä suurimman lämmönsiirtotehokkuuden näkökulmasta, joten suunnitellun jäähdytysputken suunta on monimutkaisempi ja vaikeampi saada mekaanisella porauksella muottivalun päätyttyä.Jotta vältytään mekaanisen käsittelyn rajoittamiselta, valitaan yleensä menetelmä vesikanavien varaamiseksi ennen muottivalua.
Koska se toimii pitkään 200 ℃ - 880 - 950 ℃ lämpötilassa vaikeissa kylmissä ja kuumissa vuorottelevissa olosuhteissa, kuumaleimaussuuttimen materiaalilla on oltava hyvä rakenteellinen jäykkyys ja lämmönjohtavuus, ja se kestää aihion aiheuttamaa voimakasta lämpökitkaa. korkea lämpötila ja pudonneiden oksidikerroksen hiukkasten kuluttava vaikutus.Lisäksi muottimateriaalilla tulee olla myös hyvä korroosionkestävyys jäähdytysnestettä kohtaan, jotta jäähdytysputken virtaus sujuisi tasaisesti.
Trimmaus ja lävistys
Koska osien lujuus kuumaleimauksen jälkeen saavuttaa noin 1500 MPa, jos käytetään puristusleikkausta ja lävistystä, laitteiden vetoisuusvaatimukset ovat suuremmat ja stanssausreunan kuluminen on vakavaa.Siksi laserleikkausyksiköitä käytetään usein reunojen ja reikien leikkaamiseen.
4. Yleiset kuumaleimausteräslaadut
Suorituskyky ennen leimaamista
Suorituskyky leimauksen jälkeen
Tällä hetkellä kuumaleimausteräksen yleinen laatu on B1500HS.Vetolujuus ennen leimaamista on yleensä välillä 480-800 MPa, ja leimaamisen jälkeen vetolujuus voi olla 1300-1700 MPa.Toisin sanoen 480-800 MPa teräslevyn vetolujuus kuumaleimauksen kautta voi saada noin 1300-1700 MPa osien vetolujuuden.
5. Kuumaleimausteräksen käyttö
Kuumaleimausosien käyttö voi parantaa merkittävästi auton törmäysturvallisuutta ja toteuttaa auton korin keveyden valkoisena.Tällä hetkellä kuumaleimaustekniikkaa on sovellettu henkilöautojen valkoisiin korin osiin, kuten autoon, A-pilariin, B-pilariin, puskuriin, ovipalkkiin ja kattokaiteeseen ja muihin osiin. Katso alla olevasta kuvasta 3 esimerkiksi valolle sopivat osat. -painotus.
kuva 3: Valkoiset rungon osat sopivat kuumaleimaukseen
Kuva 4: Jiangdongin koneet 1200 Ton Hot Stamping Press Line
Tällä hetkellä JIANGDONG MACHINERY kuumaleimauksen hydraulipuristimen tuotantolinjaratkaisut ovat olleet erittäin kypsiä ja vakaita, Kiinan kuumaleimausmuovauskenttä kuuluu johtavaan tasoon ja Kiinan työstökoneyhdistyksen taontakoneiden haaran varapuheenjohtajayksikkö sekä jäsenyksiköt Kiinan taontakoneiden standardointikomitean, olemme myös toteuttaneet kansallisen teräksen ja alumiinin erittäin nopean kuumaleimauksen tutkimus- ja sovellustyön, jolla on ollut valtava rooli kuumaleimausteollisuuden kehityksen edistämisessä Kiinassa ja jopa maailmassa. .
