Высокахуткасная вытворчая лінія гарачага штампавання для ультравысокатрывалай сталі (алюмінію)
Асноўныя характарыстыкі
Вытворчая лінія прызначана для аптымізацыі працэсу вытворчасці аўтамабільных дэталяў з дапамогай тэхналогіі гарачага штампавання. Гэты працэс, вядомы як гарачае штампаванне ў Азіі і загартоўка пад ціскам у Еўропе, прадугледжвае награванне загатоўкі да пэўнай тэмпературы, а затым прэсаванне яе ў адпаведных формах з выкарыстаннем тэхналогіі гідраўлічнага прэсавання, падтрымліваючы пры гэтым ціск для дасягнення патрэбнай формы і фазавага пераўтварэння металічнага матэрыялу. Тэхніку гарачага штампавання можна класіфікаваць на прамое і ўскоснае гарачае штампаванне.
Перавагі
Адной з ключавых пераваг канструкцыйных кампанентаў, атрыманых метадам гарачага штампавання, з'яўляецца іх выдатная фармавальнасць, што дазваляе вырабляць складаныя геаметрычныя элементы з выключнай трываласцю на расцяжэнне. Высокая трываласць дэталяў, атрыманых метадам гарачага штампавання, дазваляе выкарыстоўваць больш тонкія металічныя лісты, што зніжае вагу кампанентаў, захоўваючы пры гэтым цэласнасць канструкцыі і ўстойлівасць да аварый. Іншыя перавагі ўключаюць:
Скарачэнне аперацый па злучэнні:Тэхналогія гарачага штампавання памяншае неабходнасць зваркі або мацавання злучэнняў, што прыводзіць да павышэння эфектыўнасці і павышэння цэласнасці прадукту.
Мінімізаваная спружыністасць і дэфармацыя:Працэс гарачага штампавання мінімізуе непажаданыя дэфармацыі, такія як спружыністае адхіленне дэталі і дэфармацыя, забяспечваючы дакладную дакладнасць памераў і памяншаючы неабходнасць дадатковай перапрацоўкі.
Менш дэфектаў дэталяў:Гарачаштампаваныя дэталі маюць менш дэфектаў, такіх як расколіны і сколы, у параўнанні з халодным фармаваннем, што прыводзіць да паляпшэння якасці прадукцыі і скарачэння адходаў.
Танаж ніжняга прэса:Гарачае штампаванне памяншае неабходную магутнасць прэса ў параўнанні з халодным штампаваннем, што прыводзіць да эканоміі выдаткаў і павышэння эфектыўнасці вытворчасці.
Налада ўласцівасцей матэрыялу:Тэхналогія гарачага штампавання дазваляе наладжваць уласцівасці матэрыялу ў залежнасці ад канкрэтных участкаў дэталі, аптымізуючы прадукцыйнасць і функцыянальнасць.
Палепшаныя мікраструктурныя ўдасканаленні:Гарачае штампаванне дае магчымасць палепшыць мікраструктуру матэрыялу, што прыводзіць да паляпшэння механічных уласцівасцей і павышэння трываласці вырабу.
Спрошчаныя этапы вытворчасці:Гарачае штампаванне выключае або скарачае прамежкавыя этапы вытворчасці, што прыводзіць да спрашчэння вытворчага працэсу, павышэння прадукцыйнасці і скарачэння тэрмінаў выканання.
Прымяненне прадукту
Вытворчая лінія для хуткаснага гарачага штампавання высокатрывалай сталі (алюмінію) шырока ўжываецца ў вытворчасці белых кузаўных дэталяў аўтамабіляў. Сюды ўваходзяць вузлы стоек кузава, бамперы, дзвярныя бэлькі і вузлы рэйлінгаў на даху, якія выкарыстоўваюцца ў пасажырскіх аўтамабілях. Акрамя таго, выкарыстанне перадавых сплаваў, атрыманых з дапамогай гарачага штампавання, усё часцей вывучаецца ў такіх галінах, як аэракасмічная прамысловасць, абаронная прамысловасць і рынкі, якія развіваюцца. Гэтыя сплавы прапануюць перавагі больш высокай трываласці і зніжэння вагі, якіх цяжка дасягнуць з дапамогай іншых метадаў фармавання.
У заключэнне, вытворчая лінія для хуткаснага гарачага штампавання высокатрывалай сталі (алюмінію) забяспечвае дакладную і эфектыўную вытворчасць дэталяў кузава аўтамабіляў складанай формы. Дзякуючы выдатнай фармавальнасці, скарачэнню аперацый па злучэнні, мінімізацыі дэфектаў і палепшаным уласцівасцям матэрыялу, гэтая вытворчая лінія мае шмат пераваг. Яе прымяненне распаўсюджваецца на вытворчасць белых дэталяў кузава для легкавых аўтамабіляў і прапануе патэнцыйныя перавагі ў аэракасмічнай, абароннай і на рынках, якія развіваюцца. Інвестуйце ў вытворчую лінію для хуткаснага гарачага штампавання высокатрывалай сталі (алюмінію), каб дасягнуць выдатнай прадукцыйнасці, прадуктыўнасці і пераваг лёгкай канструкцыі ў аўтамабільнай і сумежных галінах прамысловасці.
Што такое гарачае цісненне?
Гарачае штампаванне, таксама вядомае як загартоўка пад ціскам у Еўропе і гарачае штампаванне ў Азіі, — гэта метад фармавання матэрыялу, пры якім загатоўка награваецца да пэўнай тэмпературы, а затым штампуецца і гартуецца пад ціскам у адпаведнай штампоўцы для дасягнення патрэбнай формы і выклікання фазавага ператварэння ў металічным матэрыяле. Тэхналогія гарачага штампавання ўключае награванне лістоў з борнай сталі (з пачатковай трываласцю 500-700 МПа) да аўстэнітызаванага стану, хуткі перанос іх у штамп для хуткаснай штампоўкі і гартаванне дэталі ўнутры штампоўкі са хуткасцю астуджэння больш за 27°C/с, а затым перыяд вытрымкі пад ціскам для атрымання звышвысокатрывалых сталёвых кампанентаў з аднастайнай мартэнсітнай структурай.
Перавагі гарачага штампавання
Палепшаная мяжа трываласці на расцяжэнне і здольнасць фармаваць складаныя геаметрычныя формы.
Зніжэнне вагі кампанентаў за кошт выкарыстання больш тонкага ліставога металу пры захаванні цэласнасці канструкцыі і ўстойлівасці да аварый.
Зніжэнне неабходнасці ў злучальных аперацыях, такіх як зварка або мацаванне.
Мінімізаванае спружыністае вяртанне і дэфармацыя дэталі.
Менш дэфектаў дэталяў, такіх як расколіны і сколы.
Меншыя патрабаванні да танажу прэса ў параўнанні з халодным фармаваннем.
Магчымасць наладжваць уласцівасці матэрыялу ў залежнасці ад канкрэтных зон дэталі.
Палепшаныя мікраструктуры для лепшай прадукцыйнасці.
Спрошчаны вытворчы працэс з меншай колькасцю аперацыйных крокаў для атрымання гатовага прадукту.
Гэтыя перавагі спрыяюць агульнай эфектыўнасці, якасці і прадукцыйнасці канструкцыйных кампанентаў, вырабленых метадам гарачай штампоўкі.
Больш падрабязна пра гарачае цісненне
1. Гарачае штампаванне супраць халоднага штампавання
Гарачае штампаванне - гэта працэс фармавання, які выконваецца пасля папярэдняга нагрэву сталёвага ліста, у той час як халоднае штампаванне азначае непасрэднае штампаванне сталёвага ліста без папярэдняга нагрэву.
Халоднае штампаванне мае відавочныя перавагі перад гарачым. Аднак яно таксама мае некаторыя недахопы. З-за большых напружанняў, выкліканых працэсам халоднага штампавання ў параўнанні з гарачым, вырабы, атрыманыя халодным штампаваннем, больш схільныя да расколін і расколін. Таму для халоднага штампавання патрабуецца дакладнае абсталяванне для штампавання.
Гарачае штампаванне прадугледжвае награванне сталёвага ліста да высокіх тэмператур перад штампаваннем і адначасовае гартаванне ў штампе. Гэта прыводзіць да поўнага пераўтварэння мікраструктуры сталі ў мартэнсіт, што дае высокую трываласць ад 1500 да 2000 МПа. Такім чынам, вырабы, атрыманыя метадам гарачага штампавання, маюць больш высокую трываласць у параўнанні з аналагамі, атрыманымі метадам халоднага штампавання.
2. Працэс гарачага штампавання
Гарачае штампаванне, таксама вядомае як «загартоўка пад ціскам», прадугледжвае награванне высокатрывалага ліста з пачатковай трываласцю 500-600 МПа да тэмпературы ад 880 да 950°C. Затым нагрэты ліст хутка штампуецца і гартуецца ў штампе, дасягаючы хуткасці астуджэння 20-300°C/с. Пераўтварэнне аўстэніту ў мартэнсіт падчас загартоўкі значна павышае трываласць дэталі, што дазваляе вырабляць штампаваныя дэталі з трываласцю да 1500 МПа. Метады гарачага штампавання можна падзяліць на дзве катэгорыі: прамое гарачае штампаванне і ўскоснае гарачае штампаванне:
Пры прамым гарачым штампаванні разагрэтая нарыхтоўка непасрэдна падаецца ў закрытую форму для штампоўкі і загартоўкі. Наступныя працэсы ўключаюць астуджэнне, абрэзку краёў і прабіўку адтулін (або лазерную рэзку), а таксама ачыстку паверхні.
Фітура 1: рэжым апрацоўкі гарачым штампаваннем -- прамое гарачае штампаванне
У працэсе ўскоснага гарачага штампавання этап халоднага фармавання выконваецца перад тым, як перайсці да этапаў награвання, гарачага штампавання, абрэзкі краёў, прабівання адтулін і ачысткі паверхні.
Асноўнае адрозненне паміж працэсамі ўскоснага гарачага штампавання і прамога гарачага штампавання заключаецца ва ўключэнні этапу халоднага фармавання перад награваннем у ўскосным метадзе. Пры прамым гарачым штампаванні ліставы метал падаецца непасрэдна ў награвальную печ, а пры ўскосным гарачым штампаванні халоднаадбіты папярэдне адфармаваны кампанент адпраўляецца ў награвальную печ.
Працэс непрамога гарачага штампавання звычайна ўключае наступныя этапы:
Халоднае фармаванне, папярэдняе фармаванне -- Награванне -- Гарачае штампаванне -- Абрэзка краёў і прабіўка адтулін -- Ачыстка паверхні
Fiture2: рэжым апрацоўкі гарачым штампаваннем -- ускоснае гарачае штампаванне
3. Асноўнае абсталяванне для гарачага штампавання ўключае награвальную печ, прэс для гарачага штампавання і формы для гарачага штампавання.
Награвальная печ:
Награвальная печ абсталявана функцыямі нагрэву і кантролю тэмпературы. Яна здольная награваць высокатрывалыя пласціны да тэмпературы рэкрышталізацыі на працягу зададзенага часу, дасягаючы аўстэнітнага стану. Яна павінна быць здольнай адаптавацца да патрабаванняў бесперапыннай аўтаматызаванай вытворчасці ў вялікіх маштабах. Паколькі нагрэтую нарыхтоўку можна апрацоўваць толькі робатамі або механічнымі маніпулятарамі, печ патрабуе аўтаматызаванай загрузкі і разгрузкі з высокай дакладнасцю пазіцыянавання. Акрамя таго, пры награванні непакрытых сталёвых пласцін яна павінна забяспечваць газавую абарону для прадухілення акіслення паверхні і дэкарбанізацыі нарыхтоўкі.
Прэс для гарачага фармавання:
Прэс з'яўляецца асновай тэхналогіі гарачага штампавання. Ён павінен мець магчымасць хуткага штампавання і вытрымлівання, а таксама быць абсталяваны сістэмай хуткага астуджэння. Тэхнічная складанасць прэсаў гарачага штампавання значна перавышае складанасць звычайных прэсаў халоднага штампавання. У цяперашні час толькі некалькі замежных кампаній асвоілі тэхналогію праектавання і вытворчасці такіх прэсаў, і ўсе яны залежаць ад імпарту, што робіць іх дарагімі.
Формы для гарачага штампавання:
Формы для гарачага штампавання выконваюць як этапы фармавання, так і загартоўкі. На этапе фармавання, як толькі нарыхтоўка падаецца ў форму, форма хутка завяршае працэс штампоўкі, каб забяспечыць завяршэнне фармавання дэталі да таго, як матэрыял падвергнецца мартенсітнаму фазаваму ператварэнню. Затым яна пераходзіць на этап загартоўкі і астуджэння, дзе цяпло ад дэталі ўнутры формы бесперапынна перадаецца да формы. Ахаладжальныя трубкі, размешчаныя ўнутры формы, імгненна адводзяць цяпло праз паток астуджальнай вадкасці. Мартэнсітна-аўстэнітнае ператварэнне пачынаецца, калі тэмпература дэталі падае да 425°C. Пераўтварэнне паміж мартэнсітам і аўстэнітам заканчваецца, калі тэмпература дасягае 280°C, і дэталь вымаецца пры 200°C. Роля ўтрымання формы заключаецца ў прадухіленні нераўнамернага цеплавога пашырэння і сціскання падчас працэсу загартоўкі, што можа прывесці да значных змен формы і памераў дэталі, што прывядзе да браку. Акрамя таго, гэта павышае эфектыўнасць цеплаперадачы паміж дэталлю і формай, спрыяючы хуткай загартоўцы і астуджэнню.
Карацей кажучы, асноўнае абсталяванне для гарачага штампавання ўключае награвальную печ для дасягнення патрэбнай тэмпературы, прэс для гарачага штампавання для хуткага штампавання і вытрымкі з сістэмай хуткага астуджэння, а таксама формы для гарачага штампавання, якія выконваюць як этапы фарміравання, так і загартоўкі, каб забяспечыць належнае фарміраванне дэталі і эфектыўнае астуджэнне.
Хуткасць астуджэння пры загартоўцы ўплывае не толькі на час вытворчасці, але і на эфектыўнасць пераўтварэння аўстэніту ў мартэнсіт. Хуткасць астуджэння вызначае тып крышталічнай структуры, якая будзе ўтварацца, і звязана з канчатковым эфектам загартоўкі дэталі. Крытычная тэмпература астуджэння борнай сталі складае каля 30℃/с, і толькі калі хуткасць астуджэння перавышае крытычную тэмпературу астуджэння, утварэнне мартэнсітнай структуры можа быць максімальна стымулявана. Калі хуткасць астуджэння меншая за крытычную хуткасць астуджэння, у крышталізацыйнай структуры дэталі з'яўляюцца немартэнсітныя структуры, такія як бейніт. Аднак, чым вышэй хуткасць астуджэння, тым лепш, і чым вышэй хуткасць астуджэння, тым лепш будзе расколінаванне адфармаваных дэталяў, і разумны дыяпазон хуткасці астуджэння неабходна вызначаць у залежнасці ад складу матэрыялу і ўмоў працэсу дэталяў.
Паколькі канструкцыя астуджальнай трубы непасрэдна залежыць ад памеру хуткасці астуджэння, астуджальная труба звычайна распрацоўваецца з пункту гледжання максімальнай эфектыўнасці цеплаперадачы, таму кірунак распрацаванай астуджальнай трубы больш складаны, і яго цяжка атрымаць механічным свідраваннем пасля завяршэння ліцця ў форму. Каб пазбегнуць абмежаванняў механічнай апрацоўкай, звычайна выбіраецца метад рэзервавання вадзяных каналаў перад ліццём у форму.
Паколькі форма для гарачага штампавання можа працаваць працяглы час пры тэмпературы ад 200℃ да 880~950℃ у моцных умовах чаргуння холаду і цяпла, матэрыял формы для гарачага штампавання павінен мець добрую структурную калянасць і цеплаправоднасць, а таксама супрацьстаяць моцнаму цеплавому трэнню, якое ўзнікае пры высокай тэмпературы, і абразіўнаму зносу ад часціц аксіднага пласта, якія выпадаюць. Акрамя таго, матэрыял формы павінен мець добрую каразійную ўстойлівасць да астуджальнай вадкасці, каб забяспечыць бесперабойны паток астуджальнай трубы.
Абрэзка і пірсінг
Паколькі трываласць дэталяў пасля гарачага штампавання дасягае каля 1500 МПа, пры выкарыстанні прэсавай рэзкі і штампоўкі патрабаванні да абсталявання павялічваюцца, а знос рэжучых краёў значна павялічваецца. Таму для выразання краёў і адтулін часта выкарыстоўваюцца лазерныя рэжучыя ўстаноўкі.
4. Распаўсюджаныя маркі сталі для гарачага штампавання
Прадукцыйнасць перад штампоўкай
Прадукцыйнасць пасля штампоўкі
У цяперашні час распаўсюджанай маркай сталі для гарачага штампавання з'яўляецца B1500HS. Трываласць на расцяжэнне да штампоўкі звычайна складае ад 480 да 800 МПа, а пасля штампоўкі трываласць на расцяжэнне можа дасягаць 1300-1700 МПа. Гэта значыць, што сталёвы ліст з трываласцю на расцяжэнне 480-800 МПа, атрыманы шляхам гарачага штампавання, можа дасягнуць трываласці на расцяжэнне каля 1300-1700 МПа.
5. Выкарыстанне сталі для гарачага штампавання
Выкарыстанне дэталяў, атрыманых метадам гарачага штампавання, можа значна палепшыць бяспеку аўтамабіля пры сутыкненнях і зрабіць кузаў аўтамабіля белым, але лёгкім. У цяперашні час тэхналогія гарачага штампавання ўжываецца да белых дэталяў кузава легкавых аўтамабіляў, такіх як перадпакаёвая стойка, задняя стойка, бампер, дзвярная бэлька, рэйкі на даху і іншыя дэталі. Глядзіце малюнак 3 ніжэй для прыкладаў дэталяў, прыдатных для палегчанай апрацоўкі.
малюнак 3: Кампаненты белага корпуса, прыдатныя для гарачага штампавання
Мал. 4: прэсавая лінія гарачага штампавання Jiangdong магутнасцю 1200 тон
У цяперашні час вытворчыя лініі гідраўлічных прэсаў для гарачага штампавання JIANGDONG MACHINERY вельмі сталыя і стабільныя, у галіне гарачага штампавання Кітая яны займаюць вядучае месца. Як намеснік старшыні аддзялення кавальскага абсталявання Кітайскай асацыяцыі станкабудавання, а таксама як члены Кітайскага камітэта па стандартызацыі кавальскага абсталявання, мы таксама праводзім даследчую і прыкладную працу па нацыянальнай звышвысокахуткаснай гарачай штампоўцы сталі і алюмінія, што адыграла велізарную ролю ў садзейнічанні развіццю індустрыі гарачага штампавання ў Кітаі і нават ва ўсім свеце.
