Kiire kuumstantsimise tootmisliin ülitugeva terase (alumiinium) jaoks
Põhijooned
Tootmisliin on mõeldud autoosade tootmisprotsessi optimeerimiseks kuumstantsimistehnoloogia rakendamise kaudu.See protsess, mida Aasias tuntakse kuumstantsimise ja Euroopas presskarastamisena, hõlmab tooriku materjali kuumutamist kindla temperatuurini ja seejärel selle pressimist vastavates vormides, kasutades hüdraulilist presstehnoloogiat, säilitades samal ajal survet, et saavutada soovitud kuju ja läbida faasimuutus. metallist materjal.Kuumstantsimise tehnika võib jagada otsesteks ja kaudseteks kuumstantsimismeetoditeks.
Eelised
Kuumstantsitud konstruktsioonikomponentide üks peamisi eeliseid on nende suurepärane vormitavus, mis võimaldab toota keerulisi geomeetriaid, millel on erakordne tõmbetugevus.Kuumstantsitud osade kõrge tugevus võimaldab kasutada õhemaid metalllehti, vähendades komponentide kaalu, säilitades samas konstruktsiooni terviklikkuse ja kokkupõrkekindluse.Muud eelised hõlmavad järgmist:
Vähendatud liitmistoimingud:Kuumstantsimise tehnoloogia vähendab keevitus- või kinnitusühendustoimingute vajadust, mille tulemuseks on parem tõhusus ja toote terviklikkus.
Minimeeritud tagasilöök ja kõverdus:Kuumstantsimisprotsess minimeerib soovimatud deformatsioonid, nagu osade tagasitõmbumine ja kõverdumine, tagades täpse mõõtmete täpsuse ja vähendades vajadust täiendava ümbertöötlemise järele.
Vähem osade defekte:Kuumstantsitud osadel on külmvormimismeetoditega võrreldes vähem defekte, nagu praod ja lõhenemine, mille tulemuseks on parem toote kvaliteet ja vähem jäätmeid.
Alampressi tonnaaž:Kuumstantsimine vähendab nõutavat pressi tonnaaži võrreldes külmvormimistehnikatega, mis toob kaasa kulude kokkuhoiu ja tootmise efektiivsuse suurenemise.
Materjali omaduste kohandamine:Kuumstantsimise tehnoloogia võimaldab kohandada materjali omadusi detaili konkreetsete piirkondade põhjal, optimeerides jõudlust ja funktsionaalsust.
Täiustatud mikrostruktuurilised täiustused:Kuumstantsimine võimaldab parandada materjali mikrostruktuuri, mille tulemuseks on paremad mehaanilised omadused ja toote vastupidavus.
Lihtsustatud tootmisetapid:Kuumstantsimine välistab või vähendab tootmise vahepealseid etappe, mille tulemuseks on tootmisprotsessi lihtsus, tootlikkuse suurenemine ja lühemad teostusajad.
Tooterakendused
Kõrgtugevast terasest (alumiinium) kiire kuumstantsimise tootmisliin leiab laialdast rakendust autode valgete kereosade valmistamisel.See hõlmab reisisõidukites kasutatavaid tugisambaid, kaitserauad, uksetalasid ja katusereelingud.Lisaks uuritakse kuumstantsimisega võimaldatavate täiustatud sulamite kasutamist sellistes tööstusharudes nagu kosmosetööstus, kaitsetööstus ja arenevad turud.Need sulamid pakuvad suurema tugevuse ja väiksema kaalu eeliseid, mida on raske saavutada muude vormimismeetodite abil.
Kokkuvõtteks võib öelda, et kõrgtugevast terasest (alumiinium) kiire kuumstantsimise tootmisliin tagab keeruka kujuga auto keredetailide täpse ja tõhusa tootmise.Tänu suurepärasele vormitavusele, vähendatud liitmistoimingutele, minimeeritud defektidele ja parematele materjaliomadustele on sellel tootmisliinil palju eeliseid.Selle rakendused laienevad sõiduautode valgete kereosade tootmisele ja pakuvad potentsiaalseid eeliseid kosmose-, kaitse- ja arenevatel turgudel.Investeerige kõrgtugeva terase (alumiinium) kiire kuumstantsimise tootmisliini, et saavutada silmapaistvad jõudlus, tootlikkus ja kerge disaini eelised autotööstuses ja sellega seotud tööstusharudes
Mis on kuumstantsimine?
Kuumstantsimine, mida Euroopas tuntakse ka kui presskarastamist ja Aasias kuumpressimist vormimist, on materjali vormimise meetod, kus toorik kuumutatakse teatud temperatuurini ning seejärel tembeldatakse ja kustutatakse surve all vastavas vormis, et saavutada soovitud kuju ja esile kutsuda. faasimuutus metallmaterjalis.Kuumstantsimise tehnoloogia hõlmab boorterasest lehtede (algtugevusega 500–700 MPa) kuumutamist austenitiseerivasse olekusse, nende kiiret ülekandmist matriitsisse kiireks stantsimiseks ja matriitsi sees oleva osa jahutamist jahutuskiirusega üle 27°. C/s, millele järgneb rõhu all hoidmise periood, et saada ülitugevad ühtlase martensiitse struktuuriga terasdetailid.
Kuumstantsimise eelised
Parem ülim tõmbetugevus ja võime moodustada keerulisi geomeetriaid.
Osade kaalu vähendamine, kasutades õhemat lehtmetalli, säilitades samal ajal konstruktsiooni terviklikkuse ja kokkupõrkekindluse.
Vähenenud vajadus liitmistoimingute, näiteks keevitamise või kinnitamise järele.
Minimeeritud osa tagasivedru ja kõverdumine.
Vähem osade defekte, nagu praod ja lõhed.
Madalamad pressimistonnaaži nõuded võrreldes külmvormimisega.
Võimalus kohandada materjali omadusi konkreetsete osatsoonide alusel.
Täiustatud mikrostruktuurid parema jõudluse tagamiseks.
Sujuv tootmisprotsess vähemate tööetappidega valmistoote saamiseks.
Need eelised aitavad kaasa kuumstantsitud konstruktsioonikomponentide üldisele tõhususele, kvaliteedile ja jõudlusele.
Lisateave kuumstantsimise kohta
1. Kuumstantsimine vs külmtembeldamine
Kuumstantsimine on vormimisprotsess, mis viiakse läbi pärast teraslehe eelkuumutamist, külmstantsimine aga teraslehe otsest stantsimist ilma eelsoojenduseta.
Külmstantsimisel on kuumstantsimise ees selged eelised.Siiski on sellel ka mõned puudused.Külmstantsimisprotsessist tingitud suuremate pingete tõttu võrreldes kuumstantsimisega on külmstantsitud tooted vastuvõtlikumad pragunemisele ja lõhenemisele.Seetõttu on külmstantsimiseks vaja täpseid stantsimisseadmeid.
Kuumstantsimine hõlmab teraslehe kuumutamist kõrgele temperatuurile enne stantsimist ja samaaegset summutamist matriitsis.See viib terase mikrostruktuuri täieliku muutumiseni martensiidiks, mille tulemuseks on kõrge tugevus vahemikus 1500 kuni 2000 MPa.Järelikult on kuumpressitud toodetel külmtempliga toodetega võrreldes suurem tugevus.
2. Kuum tembeldamise protsessi voog
Kuumstantsimine, tuntud ka kui "pressimine karastamine", hõlmab kõrgtugeva lehe algtugevusega 500–600 MPa kuumutamist temperatuurini 880–950 °C.Kuumutatud leht tembeldatakse seejärel kiiresti ja kustutatakse matriitsis, saavutades jahutuskiiruse 20-300 °C/s.Austeniidi muundumine martensiidiks karastamise käigus suurendab oluliselt komponendi tugevust, võimaldades toota kuni 1500 MPa tugevusega stantsitud osi. Kuumstantsimise tehnikad võib liigitada kahte kategooriasse: otsene kuumstantsimine ja kaudne kuumstantsimine:
Otsese kuumstantsimise korral juhitakse eelsoojendatud toorik otse stantsimiseks ja kustutamiseks suletud stantsi.Järgnevad protsessid hõlmavad jahutamist, servade kärpimist ja augustamist (või laserlõikamist) ja pinna puhastamist.
Fiture1: kuumstantsimise töötlemisrežiim – otsene kuumstantsimine
Kaudse kuumstantsimise protsessis viiakse külmvormimise eelvormimise etapp läbi enne kuumutamise, kuumstantsimise, servade lõikamise, augu mulgustamise ja pinna puhastamise etappidesse sisenemist.
Peamine erinevus kaudse kuumstantsimise ja otsese kuumstantsimise protsesside vahel seisneb külmvormimise eelvormimise etapi kaasamises enne kuumutamist kaudse meetodiga.Otsese kuumstantsimise korral juhitakse lehtmetall otse küttekoldesse, kaudse kuumstantsimise korral aga külmvormitud eelvormitud komponent küttekoldesse.
Kaudse kuumstantsimise protsessi voog hõlmab tavaliselt järgmisi samme:
Külmvormimise eelvormimine - Kuumutamine - Kuumstantsimine - Servade lõikamine ja augustamine - Pinna puhastamine
Fiture2: kuumstantsimise töötlemise režiim - kaudne kuumstantsimine
3. Kuumstantsimise peamised seadmed hõlmavad kütteahju, kuumvormimispressi ja kuumstantsimisvorme
Kütteahi:
Kütteahi on varustatud kütte- ja temperatuuri reguleerimise võimalustega.See on võimeline kuumutama ülitugevaid plaate kindlaksmääratud aja jooksul ümberkristallimistemperatuurini, saavutades austeniitse oleku.See peab suutma kohaneda suuremahuliste automatiseeritud pideva tootmise nõuetega.Kuna kuumutatud toorikut saavad käsitseda ainult robotid või mehaanilised käed, vajab ahi automaatset peale- ja mahalaadimist suure positsioneerimistäpsusega.Lisaks peaks katmata terasplaatide kuumutamisel tagama gaasikaitse, et vältida pinna oksüdeerumist ja tooriku dekarboniseerumist.
Kuumvormimispress:
Press on kuumstantsimise tehnoloogia tuum.Sellel peab olema kiire tembeldamise ja hoidmise võimalus ning see peab olema varustatud kiirjahutussüsteemiga.Kuumvormimispresside tehniline keerukus ületab tunduvalt tavaliste külmstantsimispresside oma.Praegu on selliste presside disaini ja tootmistehnoloogiat omandanud vaid üksikud välisfirmad ning nad kõik sõltuvad impordist, mistõttu on need kallid.
Kuumstantsimisvormid:
Kuumstantsimisvormid teostavad nii vormimise kui ka karastamisetappe.Vormimisetapis, kui toorik on sisestatud vormiõõnde, lõpetab vorm kiiresti stantsimisprotsessi, et tagada detailide moodustumine enne, kui materjal läbib martensiitsefaasi.Seejärel siseneb see karastus- ja jahutusfaasi, kus vormi sees oleva tooriku soojust kantakse pidevalt üle vormi.Vormi sisse paigutatud jahutustorud eemaldavad voolava jahutusvedeliku kaudu hetkega soojuse.Martensiit-austeniitne muundumine algab siis, kui tooriku temperatuur langeb 425 °C-ni.Transformatsioon martensiidi ja austeniidi vahel lõpeb, kui temperatuur jõuab 280 °C-ni ja toorik võetakse välja 200 °C juures.Vormi hoidmise roll on vältida ebaühtlast soojuspaisumist ja kokkutõmbumist karastusprotsessi ajal, mis võib kaasa tuua olulised muutused detaili kujus ja mõõtmetes, mille tulemuseks on jäägid.Lisaks suurendab see soojusülekande efektiivsust tooriku ja vormi vahel, soodustades kiiret summutamist ja jahutamist.
Kokkuvõtteks võib öelda, et kuumstantsimise põhiseadmete hulka kuuluvad kütteahi soovitud temperatuuri saavutamiseks, kuumvormimispress kiireks stantsimiseks ja hoidmiseks koos kiirjahutussüsteemiga ning kuumstantsimisvormid, mis teostavad nii vormimise kui ka karastamisetappe, et tagada detailide õige moodustumine. ja tõhus jahutus.
Jahutuskiirus ei mõjuta mitte ainult tootmisaega, vaid mõjutab ka austeniidi ja martensiidi muundamise efektiivsust.Jahutuskiirus määrab, milline kristalliline struktuur moodustub, ja on seotud tooriku lõpliku kõvenemismõjuga.Boorterase kriitiline jahutustemperatuur on umbes 30 ℃/s ja ainult siis, kui jahutuskiirus ületab kriitilise jahutustemperatuuri, saab martensiitse struktuuri moodustumist suurimal määral soodustada.Kui jahutuskiirus on kriitilisest jahutuskiirusest väiksem, ilmuvad tooriku kristalliseerumisstruktuuris mittemartensiitsed struktuurid, näiteks bainiit.Mida suurem on jahutuskiirus, seda parem, seda suurem on jahutuskiirus moodustatud osade pragunemiseni ning mõistliku jahutuskiiruse vahemik tuleb määrata vastavalt materjali koostisele ja osade protsessitingimustele.
Kuna jahutustoru konstruktsioon on otseselt seotud jahutuskiiruse suurusega, on jahutustoru üldiselt projekteeritud maksimaalse soojusülekande efektiivsuse seisukohast, nii et projekteeritud jahutustoru suund on keerulisem ja raske saada mehaanilise puurimise teel pärast vormivalu lõpetamist.Selleks, et vältida mehaanilise töötlemise piiramist, valitakse tavaliselt enne vormivalamist veekanalite reserveerimise meetod.
Kuna see töötab pikka aega temperatuuril 200 ℃ kuni 880–950 ℃ tugevate külmade ja kuumade vahelduvates tingimustes, peab kuumstantsimisvormi materjalil olema hea struktuurne jäikus ja soojusjuhtivus ning see peab vastu pidama tugevale termilisele hõõrdumisele, mida toorik tekitab kõrge temperatuur ja langenud oksiidikihi osakeste abrasiivne kulumisefekt.Lisaks peaks vormimaterjalil olema ka hea korrosioonikindlus jahutusvedeliku suhtes, et tagada jahutustoru sujuv vool.
Kärpimine ja augustamine
Kuna osade tugevus pärast kuumstantsimist ulatub umbes 1500 MPa-ni, on pressimise ja mulgustamise kasutamisel seadmete tonnaažinõuded suuremad ja stantsi lõikeserva kulumine on tõsine.Seetõttu kasutatakse servade ja aukude lõikamiseks sageli laserlõikeseadmeid.
4. Kuumstantsimisterase tavalised klassid
Jõudlus enne tembeldamist
Jõudlus pärast tembeldamist
Praegu on kuumstantsimisterase tavaline klass B1500HS.Tõmbetugevus enne tembeldamist on tavaliselt vahemikus 480–800 MPa ja pärast stantsimist võib tõmbetugevus ulatuda 1300–1700 MPa-ni.See tähendab, et 480–800 MPa terasplaadi tõmbetugevus võib kuumstantsimise kaudu saada umbes 1300–1700 MPa osade tõmbetugevuse.
5. Kuumstantsimisterase kasutamine
Kuumstantsimisosade kasutamine võib märkimisväärselt parandada auto kokkupõrkeohutust ja saavutada valge auto kere kerge kaalu.Praegu on kuumstantsimistehnoloogiat rakendatud sõiduautode valgetele kereosadele, nagu auto, A-piilar, B-piilar, põrkeraua, uksetala ja katusereeling ning muud osad. Vaadake allolevat joonist 3, et näha valgusele sobivaid osi. - kaalumine.
joonis 3: valged korpuse komponendid, mis sobivad kuumstantsimiseks
Joonis 4: Jiangdongi masinad 1200-tonnise kuumstantsimispressimise liin
Praegu on JIANGDONG MACHINERY kuumstantsimise hüdraulilise pressi tootmisliini lahendused olnud väga küpsed ja stabiilsed, Hiina kuumstantsimisvormimisvaldkond kuulub juhtivale tasemele ning Hiina Tööpingi Assotsiatsiooni sepistamismasinate haru aseesimehe üksus ja liikmesüksused. Hiina sepistamismasinate standardimiskomitee liikmed, oleme ka uurinud ja rakendanud terase ja alumiiniumi ülikiire kuumstantsimise riiklikku uurimis- ja rakendustööd, mis on mänginud tohutut rolli kuumstantsimise tööstuse arengu edendamisel Hiinas ja isegi maailmas. .
