Den snabba varmstansningsproduktionslinjen för ultral höghållfast stål (aluminium)
Nyckelfunktioner
Produktionslinjen är utformad för att optimera tillverkningsprocessen för bildelar genom tillämpning av varmstansningsteknik.Denna process, känd som varmstansning i Asien och presshärdning i Europa, innebär att materialet värms upp till en specifik temperatur och sedan pressas i motsvarande formar med hjälp av hydraulisk pressteknik samtidigt som trycket bibehålls för att uppnå önskad form och genomgå en fasomvandling av metallmaterial.Varmpräglingstekniken kan klassificeras i direkta och indirekta varmpräglingsmetoder.
Fördelar
En av de viktigaste fördelarna med varmstansade strukturella komponenter är deras utmärkta formbarhet, vilket möjliggör produktion av komplexa geometrier med exceptionell draghållfasthet.Den höga hållfastheten hos varmstansade delar möjliggör användning av tunnare metallplåtar, vilket minskar vikten av komponenter samtidigt som strukturell integritet och krockprestanda bibehålls.Andra fördelar inkluderar:
Minskad sammanfogningsverksamhet:Varmstansningsteknik minskar behovet av svetsning eller fästanslutning, vilket resulterar i förbättrad effektivitet och förbättrad produktintegritet.
Minimerad fjädring och skevhet:Varmstansningsprocessen minimerar oönskade deformationer, såsom återfjädring av delar och skevhet, vilket säkerställer exakt dimensionell noggrannhet och minskar behovet av ytterligare omarbetning.
Färre defekter:Varmstansade delar uppvisar färre defekter, såsom sprickor och sprickor, jämfört med kallformningsmetoder, vilket resulterar i förbättrad produktkvalitet och minskat spill.
Lägre presstonnage:Varmpressning minskar det erforderliga presstonnaget jämfört med kallformningstekniker, vilket leder till kostnadsbesparingar och ökad produktionseffektivitet.
Anpassning av materialegenskaper:Varmstansningsteknik möjliggör anpassning av materialegenskaper baserat på specifika områden av delen, vilket optimerar prestanda och funktionalitet.
Förbättrade mikrostrukturella förbättringar:Varmprägling erbjuder möjligheten att förbättra materialets mikrostruktur, vilket resulterar i förbättrade mekaniska egenskaper och ökad produkthållbarhet.
Strömlinjeformade produktionssteg:Varmstansning eliminerar eller minskar mellanliggande tillverkningssteg, vilket resulterar i en förenklad produktionsprocess, ökad produktivitet och kortare ledtider.
Produktapplikationer
Produktionslinjen för höghållfast stål (aluminium) för varmpressning med hög hastighet finner bred tillämpning vid tillverkning av vita karossdelar till bilar.Detta inkluderar pelarenheter, stötfångare, dörrbalkar och takräcke som används i passagerarfordon.Dessutom utforskas användningen av avancerade legeringar som möjliggörs av varmstansning alltmer inom industrier som flyg-, försvars- och tillväxtmarknader.Dessa legeringar erbjuder fördelarna med högre hållfasthet och minskad vikt som är svåra att uppnå genom andra formningsmetoder.
Sammanfattningsvis säkerställer High-Strength Steel (Aluminium) High Speed Hot Stamping Production Line exakt och effektiv produktion av komplexa karossdelar till fordon.Med överlägsen formbarhet, minskade fogningsoperationer, minimerade defekter och förbättrade materialegenskaper ger denna produktionslinje många fördelar.Dess tillämpningar sträcker sig till tillverkning av vita karossdelar för passagerarfordon och erbjuder potentiella fördelar inom flyg-, försvars- och tillväxtmarknader.Investera i höghållfast stål (aluminium) höghastighets varmstansningsproduktionslinje för att uppnå enastående prestanda, produktivitet och lättviktsdesignfördelar inom fordonsindustrin och närliggande industrier
Vad är varmstämpling?
Varmpressning, även känd som presshärdning i Europa och varmpressformning i Asien, är en metod för materialformning där ett ämne värms upp till en viss temperatur och sedan stansas och härdas under tryck i motsvarande form för att uppnå önskad form och inducera en fasomvandling i metallmaterialet.Varmstansningsteknik innebär att värma borstålplåtar (med initial hållfasthet på 500-700 MPa) till austenitiserande tillstånd, snabbt överföra dem till formen för höghastighetspressning och kyla delen inuti formen med en kylningshastighet som är större än 27° C/s, följt av en period av hållning under tryck, för att erhålla ultrahöghållfasta stålkomponenter med enhetlig martensitisk struktur.
Fördelarna med varmstämpling
Förbättrad slutlig draghållfasthet och förmågan att forma komplexa geometrier.
Minskad komponentvikt genom att använda tunnare plåt samtidigt som strukturell integritet och krockprestanda bibehålls.
Minskat behov av sammanfogningsoperationer som svetsning eller fästning.
Minimerad delfjädring och vridning.
Färre defekter som sprickor och sprickor.
Lägre presstonnagekrav jämfört med kallformning.
Förmåga att skräddarsy materialegenskaper baserat på specifika delzoner.
Förbättrade mikrostrukturer för bättre prestanda.
Effektiviserad tillverkningsprocess med färre operativa steg för att få en färdig produkt.
Dessa fördelar bidrar till den totala effektiviteten, kvaliteten och prestandan hos varmstansade strukturella komponenter.
Mer information om varmstämpling
1. Varmstämpling vs kallstämpling
Varmstansning är en formningsprocess som utförs efter förvärmning av stålplåten, medan kallpressning avser direkt stansning av stålplåten utan förvärmning.
Kallstämpling har klara fördelar jämfört med varmstämpling.Men det uppvisar också vissa nackdelar.På grund av de högre spänningarna som orsakas av kallpressningsprocessen jämfört med varmstansning, är kallstämplade produkter mer mottagliga för sprickbildning och sprickbildning.Därför krävs exakt stämplingsutrustning för kallstämpling.
Varmpressning innebär att stålplåten värms upp till höga temperaturer före stansning och samtidigt kyls i formen.Detta leder till en fullständig omvandling av stålets mikrostruktur till martensit, vilket resulterar i hög hållfasthet från 1500 till 2000 MPa.Följaktligen uppvisar varmstämplade produkter högre styrka jämfört med kallstämplade motsvarigheter.
2. Varmstämplingsprocessflöde
Varmpressning, även känd som "presshärdning", innebär uppvärmning av en höghållfast plåt med en initial styrka på 500-600 MPa till temperaturer mellan 880 och 950°C.Det uppvärmda arket stansas sedan snabbt och härdas i formen, vilket uppnår kylningshastigheter på 20-300°C/s.Omvandlingen av austenit till martensit under härdning förbättrar komponentens styrka avsevärt, vilket möjliggör tillverkning av stansade delar med styrkor på upp till 1500 MPa. Varmstämplingstekniker kan klassificeras i två kategorier: direkt varmstansning och indirekt varmstämpling:
Vid direkt varmpressning matas det förvärmda ämnet direkt in i en sluten form för stansning och härdning.Efterföljande processer inkluderar kylning, kantklippning och håltagning (eller laserskärning) och ytrengöring.
Future1: bearbetningsläge för varmstämpling - direkt varmstämpling
I den indirekta varmpressningsprocessen utförs kallformningsförformningssteget innan man går in i stadierna av uppvärmning, varmstansning, kantklippning, hålstansning och ytrengöring.
Huvudskillnaden mellan indirekt varmstansning och direkt varmpressningsprocess ligger i införandet av kallformningsförformningssteget före uppvärmning i den indirekta metoden.Vid direkt varmpressning matas plåten direkt in i värmeugnen, medan vid indirekt varmpressning skickas den kallformade förformade komponenten in i värmeugnen.
Processflödet av indirekt varmstansning involverar vanligtvis följande steg:
Kallformande förformning--Uppvärmning-Varmstansning--Kantklippning och hålstansning-Ytrengöring
Future2: bearbetningsläge för varmstämpling - indirekt varmstämpling
3. Huvudutrustningen för varmpressning inkluderar en värmeugn, varmformningspress och varmpressningsformar
Uppvärmningsugn:
Värmeugnen är utrustad med uppvärmnings- och temperaturkontrollfunktioner.Den kan värma höghållfasta plattor till omkristallisationstemperaturen inom en specificerad tid och uppnå ett austenitiskt tillstånd.Den måste kunna anpassa sig till storskaliga automatiserade kontinuerliga produktionskrav.Eftersom det uppvärmda ämnet endast kan hanteras av robotar eller mekaniska armar, kräver ugnen automatisk lastning och lossning med hög positioneringsnoggrannhet.Vid uppvärmning av obelagda stålplåtar bör det dessutom ge gasskydd för att förhindra ytoxidation och avkolning av ämnet.
Varmformningspress:
Pressen är kärnan i varmstansningstekniken.Den behöver ha förmågan att snabbt stämpla och hålla, samt vara utrustad med ett snabbt kylsystem.Den tekniska komplexiteten hos varmformningspressar överstiger vida den för konventionella kallpressningspressar.För närvarande är det bara ett fåtal utländska företag som behärskar design- och tillverkningstekniken för sådana pressar, och de är alla beroende av import, vilket gör dem dyra.
Varmpressningsformar:
Varmpressningsformar utför både formnings- och härdningssteg.I formningssteget, när ämnet väl matats in i formhåligheten, fullbordar formen snabbt stansningsprocessen för att säkerställa fullbordandet av delbildningen innan materialet genomgår den martensitiska fasomvandlingen.Sedan går den in i härdnings- och kylningsstadiet, där värmen från arbetsstycket inuti formen kontinuerligt överförs till formen.Kylrör anordnade i formen avlägsnar omedelbart värme genom det strömmande kylmedlet.Den martensitiska-austenitiska omvandlingen börjar när arbetsstyckets temperatur sjunker till 425°C.Omvandlingen mellan martensit och austenit slutar när temperaturen når 280°C, och arbetsstycket tas ut vid 200°C.Rollen för formens hållning är att förhindra ojämn termisk expansion och sammandragning under härdningsprocessen, vilket kan resultera i betydande förändringar i formen och dimensionerna på delen, vilket leder till skrot.Dessutom förbättrar den den termiska överföringseffektiviteten mellan arbetsstycket och formen, vilket främjar snabb härdning och kylning.
Sammanfattningsvis inkluderar huvudutrustningen för varmpressning en värmeugn för att uppnå önskad temperatur, en varmformningspress för snabb stansning och fasthållning med ett snabbt kylsystem och varmpressningsformar som utför både formnings- och härdningssteg för att säkerställa korrekt delbildning och effektiv kylning.
Den härdande kylningshastigheten påverkar inte bara produktionstiden, utan påverkar också omvandlingseffektiviteten mellan austenit och martensit.Kylhastigheten bestämmer vilken typ av kristallin struktur som kommer att bildas och är relaterad till arbetsstyckets slutliga härdningseffekt.Den kritiska kyltemperaturen för borstål är cirka 30 ℃/s, och endast när kylningshastigheten överstiger den kritiska kyltemperaturen kan bildningen av martensitisk struktur främjas i största utsträckning.När kylningshastigheten är mindre än den kritiska kylningshastigheten kommer icke-martensitiska strukturer såsom bainit att uppträda i arbetsstyckets kristallisationsstruktur.Men ju högre kylhastigheten är, desto bättre, desto högre kommer kylningshastigheten att leda till sprickbildning av de formade delarna, och det rimliga kylhastighetsintervallet måste bestämmas i enlighet med materialsammansättningen och processförhållandena för delarna.
Eftersom utformningen av kylröret är direkt relaterad till storleken på kylhastigheten, är kylröret generellt utformat ur perspektivet av maximal värmeöverföringseffektivitet, så riktningen för det designade kylröret är mer komplex och det är svårt att erhålla genom mekanisk borrning efter avslutad formgjutning.För att undvika att begränsas av mekanisk bearbetning väljs vanligtvis metoden att reservera vattenkanaler före formgjutning.
Eftersom det fungerar under lång tid vid 200 ℃ till 880 ~ 950 ℃ under de svåra kalla och varma alternerande förhållandena, måste det varma pressformsmaterialet ha god strukturell styvhet och värmeledningsförmåga och kan motstå den starka termiska friktionen som genereras av ämnet vid hög temperatur och den nötande nötningseffekten av de tappade oxidskiktspartiklarna.Dessutom bör formmaterialet också ha bra korrosionsbeständighet mot kylvätskan för att säkerställa ett jämnt flöde av kylröret.
Trimning och piercing
Eftersom hållfastheten hos delarna efter varmstansning når cirka 1500 MPa, om pressskärning och stansning används, är utrustningens tonnagekrav större och slitaget på stanskanten är allvarligt.Därför används ofta laserskärenheter för att skära kanter och hål.
4. Gemensamma kvaliteter av varmstansningsstål
Prestanda före stämpling
Prestanda efter stämpling
För närvarande är den vanliga graden av varmstansningsstål B1500HS.Draghållfastheten före stämpling är i allmänhet mellan 480-800MPa, och efter stämpling kan draghållfastheten nå 1300-1700MPa.Det vill säga, draghållfastheten för 480-800 MPa stålplåt, genom varmstansning, kan få en draghållfasthet på cirka 1300-1700 MPa delar.
5.Användningen av varmstansningsstål
Tillämpningen av varmstämplade delar kan avsevärt förbättra bilens kollisionssäkerhet och realisera bilens lätta vikt i vitt.För närvarande har varmstansningsteknik tillämpats på de vita karossdelarna i personbilar, såsom bilen, A-stolpen, B-stolpen, stötfångaren, dörrbalken och takräcket och andra delar. Se figur 3 nedan för exempel på delar som lämpar sig för ljus -viktning.
figur 3: Vita kroppskomponenter lämpliga för varmstansning
Fig. 4: jiangdong maskiner 1200 Ton Hot Stamping Press Line
För närvarande har JIANGDONG MACHINERY varmstansning hydraulisk press produktionslinjelösningar varit mycket mogna och stabila, i Kinas varmstansningsformningsfält tillhör den ledande nivån, och som China Machine Tool Association smidesmaskineri filial vice ordförande enhet såväl som medlemsenheterna från China Forging Machinery Standardization Committee, har vi också genomfört forsknings- och tillämpningsarbetet för den nationella superhöghastighets varmstansningen av stål och aluminium, som har spelat en stor roll för att främja utvecklingen av varmstämplingsindustrin i Kina och till och med världen .
