La línia de producció d'estampació en calent d'alta velocitat per a acer d'alta resistència (alumini)
Característiques clau
La línia de producció està dissenyada per optimitzar el procés de fabricació de peces d'automòbil mitjançant l'aplicació de la tecnologia d'estampació en calent.Aquest procés, conegut com estampació en calent a Àsia i enduriment per premsa a Europa, consisteix a escalfar el material en brut a una temperatura específica i després premsar-lo en els motlles corresponents mitjançant la tecnologia de premsa hidràulica mantenint la pressió per aconseguir la forma desitjada i sotmetre's a una transformació de fase del material metàl·lic.La tècnica d'estampació en calent es pot classificar en mètodes directes i indirectes d'estampació en calent.
Avantatges
Un dels avantatges clau dels components estructurals estampats en calent és la seva excel·lent conformabilitat, que permet la producció de geometries complexes amb una resistència a la tracció excepcional.L'alta resistència de les peces estampades en calent permet l'ús de làmines metàl·liques més primes, reduint el pes dels components alhora que es manté la integritat estructural i el rendiment de xoc.Altres avantatges inclouen:
Operacions d'unió reduïdes:La tecnologia d'estampació en calent redueix la necessitat d'operacions de connexió de soldadura o subjecció, donant com a resultat una millora de l'eficiència i una major integritat del producte.
Retorn i deformació minimitzats:El procés d'estampació en calent minimitza les deformacions indesitjables, com ara el retorn de la part i el deformació, assegurant una precisió dimensional precisa i reduint la necessitat de retreballs addicionals.
Menys defectes de peces:Les peces estampades en calent presenten menys defectes, com ara esquerdes i trencaments, en comparació amb els mètodes de conformació en fred, el que resulta en una millora de la qualitat del producte i una reducció de residus.
Tonatge de premsa inferior:L'estampació en calent redueix el tonatge de premsa necessari en comparació amb les tècniques de conformació en fred, la qual cosa permet estalviar costos i augmentar l'eficiència de producció.
Personalització de les propietats del material:La tecnologia d'estampació en calent permet personalitzar les propietats del material en funció de zones específiques de la peça, optimitzant el rendiment i la funcionalitat.
Millores microestructurals millorades:L'estampació en calent ofereix la capacitat de millorar la microestructura del material, donant com a resultat una millora de les propietats mecàniques i una major durabilitat del producte.
Passos de producció racionalitzats:L'estampació en calent elimina o redueix els passos intermedis de fabricació, donant com a resultat un procés de producció simplificat, una productivitat millorada i terminis de lliurament més curts.
Aplicacions del producte
La línia de producció d'estampació en calent d'alta velocitat d'acer d'alta resistència (alumini) troba una àmplia aplicació en la fabricació de peces de carrosseria blanca d'automòbil.Això inclou conjunts de pilars, para-xocs, bigues de portes i conjunts de barres de sostre utilitzats en vehicles de passatgers.A més, l'ús d'aliatges avançats habilitats per l'estampació en calent s'està explorant cada cop més en indústries com l'aeroespacial, la defensa i els mercats emergents.Aquests aliatges ofereixen els avantatges d'una major resistència i un pes reduït que són difícils d'aconseguir mitjançant altres mètodes de conformació.
En conclusió, la línia de producció d'estampació en calent d'alta velocitat d'acer d'alta resistència (alumini) garanteix una producció precisa i eficient de peces de carrosseria d'automòbils de forma complexa.Amb una formabilitat superior, operacions d'unió reduïdes, defectes minimitzats i propietats del material millorades, aquesta línia de producció ofereix nombrosos avantatges.Les seves aplicacions s'estenen a la fabricació de peces de carrosseria blanca per a vehicles de passatgers i ofereixen beneficis potencials als mercats aeroespacials, de defensa i emergents.Invertiu en la línia de producció d'estampació en calent d'alta velocitat d'acer d'alta resistència (alumini) per aconseguir un rendiment, productivitat i avantatges de disseny lleugers excepcionals a les indústries de l'automoció i afins.
Què és l'estampació en calent?
L'estampació en calent, també coneguda com a enduriment de premsa a Europa i formació de premsa en calent a Àsia, és un mètode de formació de material on un blanc s'escalfa a una temperatura determinada i després s'estampa i s'apaga a pressió a la matriu corresponent per aconseguir la forma desitjada i induir-la. una transformació de fase en el material metàl·lic.La tecnologia d'estampació en calent consisteix a escalfar xapes d'acer de bor (amb una resistència inicial de 500-700 MPa) fins a l'estat d'austenització, transferir-les ràpidament a la matriu per a l'estampació d'alta velocitat i apagant la peça dins de la matriu a una velocitat de refrigeració superior a 27 °. C/s, seguit d'un període de manteniment a pressió, per obtenir components d'acer d'alta resistència amb estructura martensítica uniforme.
Els avantatges de l'estampació en calent
Resistència a la tracció màxima millorada i capacitat de formar geometries complexes.
Pes reduït dels components mitjançant l'ús de xapa metàl·lica més fina mentre es manté la integritat estructural i el rendiment de xoc.
Disminució de la necessitat d'operacions d'unió com ara soldadura o subjecció.
Retorn i deformació de la part minimitzada.
Menys defectes de peces com esquerdes i esquerdes.
Requisits de tonatge de premsa més baixos en comparació amb el conformat en fred.
Capacitat d'adaptar les propietats del material en funció de les zones de peça específiques.
Microestructures millorades per a un millor rendiment.
Procés de fabricació simplificat amb menys passos operatius per obtenir un producte acabat.
Aquests avantatges contribueixen a l'eficiència, la qualitat i el rendiment globals dels components estructurals estampats en calent.
Més detalls sobre l'estampació en calent
1.Estampació en calent vs estampació en fred
L'estampació en calent és un procés de conformació que es realitza després de preescalfar la xapa d'acer, mentre que l'estampació en fred es refereix a l'estampació directa de la xapa d'acer sense preescalfament.
L'estampació en fred té avantatges clars sobre l'estampació en calent.Tanmateix, també presenta alguns inconvenients.A causa de les tensions més elevades induïdes pel procés d'estampació en fred en comparació amb l'estampació en calent, els productes estampats en fred són més susceptibles a trencar-se i trencar-se.Per tant, es requereix un equip d'estampació precís per a l'estampació en fred.
L'estampació en calent consisteix a escalfar la xapa d'acer a altes temperatures abans de l'estampació i simultàniament l'apagada a la matriu.Això condueix a una transformació completa de la microestructura de l'acer en martensita, donant lloc a una alta resistència que oscil·la entre 1500 i 2000 MPa.En conseqüència, els productes estampats en calent presenten una major resistència en comparació amb els homòlegs estampats en fred.
2.Flux del procés d'estampació en calent
L'estampació en calent, també coneguda com a "enduriment per premsa", consisteix a escalfar una làmina d'alta resistència amb una resistència inicial de 500-600 MPa a temperatures entre 880 i 950 °C.A continuació, la làmina escalfada s'estampa i s'apaga ràpidament a la matriu, aconseguint velocitats de refredament de 20-300 °C/s.La transformació de l'austenita en martensita durant l'extinció millora significativament la resistència del component, permetent la producció de peces estampades amb forces de fins a 1500 MPa. Les tècniques d'estampació en calent es poden classificar en dues categories: estampació en calent directe i estampació en calent indirecta:
En l'estampació directa en calent, el blanc preescalfat s'introdueix directament en una matriu tancada per estampar i apagar.Els processos posteriors inclouen el refredament, el tall de vores i la perforació (o tall per làser) i la neteja de superfícies.
Fiture1: mode de processament d'estampació en calent: estampació directa en calent
En el procés d'estampació en calent indirecte, el pas de conformació prèvia a la conformació en fred es realitza abans d'entrar a les etapes d'escalfament, estampació en calent, retallament de vores, perforació de forats i neteja de superfícies.
La principal diferència entre els processos d'estampació en calent indirecte i els processos d'estampació en calent directe rau en la inclusió de l'etapa de preformació de conformació en fred abans de l'escalfament en el mètode indirecte.En l'estampació directa en calent, la xapa s'introdueix directament al forn de calefacció, mentre que en l'estampació en calent indirecta, el component preformat en fred s'envia al forn de calefacció.
El flux del procés d'estampació en calent indirecta normalment inclou els passos següents:
Preformat de conformació en fred - Calefacció - Estampació en calent - Retall de vores i perforació de forats - Neteja de superfícies
Fiture2: mode de processament d'estampació en calent: estampació en calent indirecta
3.L'equip principal per a l'estampació en calent inclou un forn de calefacció, una premsa de conformació en calent i motlles d'estampació en calent
Forn de calefacció:
El forn de calefacció està equipat amb capacitats de calefacció i control de temperatura.És capaç d'escalfar plaques d'alta resistència a la temperatura de recristal·lització en un temps determinat, aconseguint un estat austenític.Ha de ser capaç d'adaptar-se als requisits de producció contínua automatitzada a gran escala.Com que la palanca escalfada només pot ser manipulada per robots o braços mecànics, el forn requereix una càrrega i descàrrega automatitzada amb una alta precisió de posicionament.A més, quan s'escalfa plaques d'acer no recobertes, hauria de proporcionar protecció contra els gasos per evitar l'oxidació superficial i la descarbonització de la palangana.
Premsa de conformació en calent:
La premsa és el nucli de la tecnologia d'estampació en calent.Ha de tenir la capacitat d'estampar i subjectar ràpidament, així com d'estar equipat amb un sistema de refrigeració ràpida.La complexitat tècnica de les premses de conformació en calent supera amb escreix la de les premses d'estampació en fred convencionals.Actualment, només unes poques empreses estrangeres dominen la tecnologia de disseny i fabricació d'aquestes premses, i totes depenen de les importacions, cosa que les fa cares.
Motlles d'estampació en calent:
Els motlles d'estampació en calent realitzen tant les etapes de conformació com de trempat.En l'etapa de conformació, una vegada que la palangana s'introdueix a la cavitat del motlle, el motlle completa ràpidament el procés d'estampació per assegurar la finalització de la formació de la peça abans que el material sofreixi la transformació de la fase martensítica.Aleshores, entra a l'etapa d'extinció i refredament, on la calor de la peça de treball dins del motlle es transfereix contínuament al motlle.Les canonades de refrigeració disposades dins del motlle eliminen instantàniament la calor a través del fluid refrigerant que flueix.La transformació martensític-austenítica comença quan la temperatura de la peça baixa a 425 °C.La transformació entre martensita i austenita acaba quan la temperatura arriba als 280 °C i la peça es treu a 200 °C.El paper de la subjecció del motlle és evitar l'expansió i la contracció tèrmica desigual durant el procés d'extinció, la qual cosa podria provocar canvis significatius en la forma i dimensions de la peça, donant lloc a ferralla.A més, millora l'eficiència de la transferència tèrmica entre la peça de treball i el motlle, afavorint l'extinció i el refredament ràpids.
En resum, l'equip principal per a l'estampació en calent inclou un forn d'escalfament per aconseguir la temperatura desitjada, una premsa de conformació en calent per a l'estampació ràpida i la retenció amb un sistema de refrigeració ràpid i motlles d'estampació en calent que realitzen tant les etapes de conformació com de trempat per garantir una formació adequada de les peces. i una refrigeració eficient.
La velocitat de refrigeració d'extinció no només afecta el temps de producció, sinó que també afecta l'eficiència de conversió entre l'austenita i la martensita.La velocitat de refredament determina quin tipus d'estructura cristal·lina es formarà i està relacionada amb l'efecte d'enduriment final de la peça.La temperatura crítica de refredament de l'acer al bor és d'uns 30 ℃ / s, i només quan la velocitat de refredament supera la temperatura de refrigeració crítica es pot promoure la formació d'estructura martensítica en la màxima mesura.Quan la velocitat de refredament és inferior a la velocitat de refrigeració crítica, apareixeran estructures no martensítiques com la bainita a l'estructura de cristal·lització de la peça.Tanmateix, com més gran sigui la velocitat de refredament, millor, més gran serà la velocitat de refredament provocarà l'esquerda de les peces formades, i s'ha de determinar el rang de velocitat de refrigeració raonable segons la composició del material i les condicions del procés de les peces.
Com que el disseny de la canonada de refrigeració està directament relacionat amb la mida de la velocitat de refrigeració, la canonada de refrigeració es dissenya generalment des de la perspectiva de la màxima eficiència de transferència de calor, de manera que la direcció de la canonada de refrigeració dissenyada és més complexa i és difícil. per obtenir per perforació mecànica després de la finalització de la fosa del motlle.Per evitar que es vegi restringit pel processament mecànic, generalment es selecciona el mètode de reserva dels canals d'aigua abans de la fosa del motlle.
Com que funciona durant molt de temps entre 200 ℃ i 880 ~ 950 ℃ en condicions altes de fred i calent greus, el material de matriu d'estampació en calent ha de tenir una bona rigidesa estructural i conductivitat tèrmica, i pot resistir la forta fricció tèrmica generada per la palangana a alta temperatura i l'efecte de desgast abrasiu de les partícules de la capa d'òxid caigudes.A més, el material del motlle també ha de tenir una bona resistència a la corrosió del refrigerant per garantir el fluix suau de la canonada de refrigeració.
Retall i perforació
Com que la resistència de les peces després de l'estampació en calent arriba als 1500 MPa, si s'utilitzen el tall de premsa i el punxonat, els requisits de tonatge de l'equip són més grans i el desgast de la punta de la matriu és greu.Per tant, sovint s'utilitzen unitats de tall làser per tallar vores i forats.
4.Graus comuns d'acer d'estampació en calent
Rendiment abans de l'estampació
Rendiment després de l'estampació
Actualment, el grau comú d'acer d'estampació en calent és B1500HS.La resistència a la tracció abans de l'estampació és generalment d'entre 480 i 800 MPa, i després de l'estampació, la resistència a la tracció pot arribar a 1300-1700 MPa.És a dir, la resistència a la tracció de la placa d'acer de 480-800MPa, mitjançant la formació d'estampació en calent, pot obtenir la resistència a la tracció d'unes peces de 1300-1700MPa.
5.L'ús d'acer estampat en calent
L'aplicació de peces d'estampació en calent pot millorar significativament la seguretat de col·lisió de l'automòbil i adonar-se del pes lleuger de la carrosseria de l'automòbil en blanc.En l'actualitat, la tecnologia d'estampació en calent s'ha aplicat a les parts de la carrosseria blanca dels cotxes de passatgers, com ara el cotxe, el pilar A, el pilar B, el para-xocs, la biga de la porta i la barra del sostre i altres parts. Vegeu la figura 3 a continuació per obtenir exemples de peces adequades per a la llum. - ponderació.
Figura 3: components del cos blanc adequats per a l'estampació en calent
Fig. 4: Línia de premsa d'estampació en calent de 1200 tones de maquinària Jiangdong
En l'actualitat, les solucions de la línia de producció de premsa hidràulica d'estampació en calent de JIANGDONG MACHINERY han estat molt madures i estables, al camp de conformació d'estampació en calent de la Xina pertany al nivell líder, i com a unitat de vicepresident de la branca de maquinària de forja de l'Associació de Màquines Eina de la Xina, així com les unitats membres del Comitè d'Estandardització de Maquinària de Forja de la Xina, també hem dut a terme el treball d'investigació i aplicació de l'estampació en calent d'alta velocitat nacional d'acer i alumini, que ha jugat un paper important en la promoció del desenvolupament de la indústria de l'estampació en calent a la Xina i fins i tot al món. .
