A liña de produción de estampación en quente de alta velocidade para aceiro de alta resistencia ultral (aluminio)
Características clave
A liña de produción está deseñada para optimizar o proceso de fabricación de pezas de automóbiles mediante a aplicación da tecnoloxía de estampación en quente.Este proceso, coñecido como estampación en quente en Asia e endurecemento por prensa en Europa, consiste en quentar o material en bruto a unha temperatura específica e, a continuación, presionalo nos moldes correspondentes mediante a tecnoloxía de prensa hidráulica mantendo a presión para acadar a forma desexada e someterse a unha transformación de fase do material metálico.A técnica de estampación en quente pódese clasificar en métodos directos e indirectos de estampación en quente.
Vantaxes
Unha das principais vantaxes dos compoñentes estruturais estampados en quente é a súa excelente formabilidade, que permite a produción de xeometrías complexas cunha resistencia excepcional á tracción.A alta resistencia das pezas estampadas en quente permite o uso de chapas metálicas máis delgadas, reducindo o peso dos compoñentes mantendo a integridade estrutural e o rendemento de choque.Outras vantaxes inclúen:
Operacións de unión reducidas:A tecnoloxía de estampación en quente reduce a necesidade de realizar operacións de soldadura ou conexión de fixación, o que resulta nunha mellora da eficiencia e da integridade do produto.
Springback e Warpage minimizados:O proceso de estampación en quente minimiza as deformacións indesexables, como o retroceso de pezas e a deformación, garantindo unha precisión dimensional precisa e reducindo a necesidade de reelaboración adicional.
Menos defectos de pezas:As pezas estampadas en quente presentan menos defectos, como fisuras e fendas, en comparación cos métodos de conformación en frío, o que resulta nunha mellora da calidade do produto e redución de residuos.
Tonelaxe de prensa inferior:A estampación en quente reduce a tonelaxe de prensa necesaria en comparación coas técnicas de conformado en frío, o que supón un aforro de custos e unha maior eficiencia de produción.
Personalización das propiedades do material:A tecnoloxía de estampación en quente permite personalizar as propiedades do material en función de áreas específicas da peza, optimizando o rendemento e a funcionalidade.
Melloras microestruturais melloradas:O estampado en quente ofrece a capacidade de mellorar a microestrutura do material, obtendo propiedades mecánicas melloradas e unha maior durabilidade do produto.
Pasos de produción simplificados:O estampado en quente elimina ou reduce os pasos intermedios de fabricación, o que resulta nun proceso de produción simplificado, unha maior produtividade e prazos de entrega máis curtos.
Aplicacións do produto
A liña de produción de estampación en quente de alta velocidade de aceiro de alta resistencia (aluminio) atopa unha ampla aplicación na fabricación de pezas brancas de carrocería automotriz.Isto inclúe conxuntos de piares, parachoques, vigas de portas e conxuntos de carril de teito utilizados en vehículos de pasaxeiros.Ademais, o uso de aliaxes avanzadas habilitadas pola estampación en quente estase a explorar cada vez máis en industrias como a aeroespacial, a defensa e os mercados emerxentes.Estas aliaxes ofrecen as vantaxes dunha maior resistencia e un peso reducido que son difíciles de conseguir mediante outros métodos de conformación.
En conclusión, a liña de produción de estampación en quente de alta velocidade de aceiro de alta resistencia (aluminio) garante unha produción precisa e eficiente de pezas de carrocería de automóbiles de forma complexa.Con formabilidade superior, operacións de unión reducidas, defectos minimizados e propiedades do material melloradas, esta liña de produción ofrece numerosas vantaxes.As súas aplicacións esténdense á fabricación de pezas de carrocería branca para vehículos de pasaxeiros e ofrecen potenciais beneficios nos mercados aeroespacial, de defensa e emerxentes.Inverte na liña de produción de estampación en quente de alta velocidade de aceiro de alta resistencia (aluminio) para conseguir un rendemento, produtividade e vantaxes de deseño lixeiros excelentes nas industrias do automóbil e afíns.
Que é a estampación en quente?
A estampación en quente, tamén coñecida como endurecemento por prensa en Europa e conformación por prensa en quente en Asia, é un método de formación de material onde se quenta unha peza en branco a unha determinada temperatura e despois se estampa e se enfría a presión na matriz correspondente para conseguir a forma desexada e inducir unha transformación de fase no material metálico.A tecnoloxía de estampación en quente implica quentar chapas de aceiro de boro (cunha resistencia inicial de 500-700 MPa) ata o estado de austenitización, transfiriándoas rapidamente á matriz para a estampación a alta velocidade e enfriando a peza dentro da matriz a unha velocidade de arrefriamento superior a 27 °. C/s, seguido dun período de mantemento baixo presión, para obter compoñentes de aceiro de ultra alta resistencia con estrutura martensítica uniforme.
As vantaxes da estampación en quente
Mellora a resistencia máxima á tracción e a capacidade de formar xeometrías complexas.
Redución do peso dos compoñentes mediante o uso de chapas metálicas máis delgadas mantendo a integridade estrutural e o rendemento en choque.
Diminución da necesidade de operacións de unión como soldadura ou fixación.
Minimización de retroceso e deformación da parte.
Menos defectos nas pezas como fisuras e fendas.
Menores requisitos de tonelaxe de prensa en comparación co conformado en frío.
Capacidade de adaptar as propiedades do material en función de zonas específicas da peza.
Microestruturas melloradas para un mellor rendemento.
Proceso de fabricación simplificado con menos pasos operativos para obter un produto acabado.
Estas vantaxes contribúen á eficiencia, calidade e rendemento global dos compoñentes estruturais estampados en quente.
Máis detalles sobre estampación en quente
1.Estampación en quente vs estampación en frío
A estampación en quente é un proceso de conformación que se realiza despois do prequentamento da chapa de aceiro, mentres que a estampación en frío refírese á estampación directa da chapa de aceiro sen prequecemento.
A estampación en frío ten claras vantaxes sobre a estampación en quente.Non obstante, tamén presenta algunhas desvantaxes.Debido ás maiores tensións inducidas polo proceso de estampación en frío en comparación coa estampación en quente, os produtos estampados en frío son máis susceptibles de racharse e partirse.Polo tanto, é necesario un equipo de estampación preciso para a estampación en frío.
A estampación en quente consiste en quentar a chapa de aceiro a altas temperaturas antes de estampar e, ao mesmo tempo, enfriar a matriz.Isto leva a unha transformación completa da microestrutura do aceiro en martensita, obtendo unha alta resistencia que varía de 1500 a 2000 MPa.En consecuencia, os produtos estampados en quente presentan unha maior resistencia en comparación cos seus homólogos estampados en frío.
2. Fluxo do proceso de estampación en quente
A estampación en quente, tamén coñecida como "endurecemento por prensa", consiste en quentar unha folla de alta resistencia cunha resistencia inicial de 500-600 MPa a temperaturas entre 880 e 950 °C.A lámina quentada se estampa e enfágase rapidamente na matriz, conseguindo velocidades de arrefriamento de 20-300 °C/s.A transformación da austenita en martensita durante o enfriamento mellora significativamente a resistencia do compoñente, permitindo a produción de pezas estampadas con resistencias de ata 1500 MPa. As técnicas de estampación en quente pódense clasificar en dúas categorías: estampación en quente directa e estampación en quente indirecta:
Na estampación directa en quente, o branco prequecido introdúcese directamente nunha matriz pechada para estampar e enfriar.Os procesos posteriores inclúen arrefriamento, recorte de bordos e perforación (ou corte con láser) e limpeza de superficies.
Fiture1: modo de procesamento de estampación en quente: estampación en quente directa
No proceso de estampación en quente indirecta, o paso de preformado de conformación en frío realízase antes de entrar nas etapas de quecemento, estampación en quente, recorte de bordos, perforación de buratos e limpeza de superficies.
A principal diferenza entre os procesos de estampación en quente indirecta e os procesos de estampación directa en quente reside na inclusión do paso de preformado de conformación en frío antes do quecemento no método indirecto.Na estampación directa en quente, a chapa metálica envíase directamente ao forno de calefacción, mentres que na estampación en quente indirecta, o compoñente preformado en frío envíase ao forno de calefacción.
O fluxo do proceso de estampación en quente indirecta normalmente implica os seguintes pasos:
Preformado en frío - Calefacción - Estampación en quente - Recorte de bordos e perforación - Limpeza de superficies
Fiture2: modo de procesamento de estampación en quente: estampación en quente indirecta
3.O equipo principal para estampación en quente inclúe un forno de calefacción, prensa de conformación en quente e moldes de estampación en quente.
Forno de calefacción:
O forno de calefacción está equipado con capacidades de calefacción e control de temperatura.É capaz de quentar placas de alta resistencia ata a temperatura de recristalización nun tempo especificado, logrando un estado austenítico.Debe ser capaz de adaptarse aos requisitos de produción continua automatizada a gran escala.Como o tocho quentado só pode ser manipulado por robots ou brazos mecánicos, o forno require unha carga e descarga automatizadas cunha alta precisión de posicionamento.Ademais, ao quentar placas de aceiro non revestidas, debe proporcionar protección contra o gas para evitar a oxidación superficial e a descarbonización do tocho.
Prensa de formación en quente:
A prensa é o núcleo da tecnoloxía de estampación en quente.Debe ter a capacidade de estampar e suxeitar rapidamente, así como estar equipado cun sistema de arrefriamento rápido.A complexidade técnica das prensas de conformación en quente supera con creces a das prensas de estampación en frío convencionais.Actualmente, só unhas poucas empresas estranxeiras dominan a tecnoloxía de deseño e fabricación destas prensas, e todas dependen das importacións, o que as fai caras.
Moldes de estampación en quente:
Os moldes de estampación en quente realizan etapas de conformación e enfriamento.Na fase de formación, unha vez que o tocho se introduce na cavidade do molde, o molde completa rapidamente o proceso de estampación para garantir a finalización da formación da peza antes de que o material sofre a transformación da fase martensítica.Despois, entra na fase de enfriamento e arrefriamento, onde a calor da peza dentro do molde transfírese continuamente ao molde.Os tubos de refrixeración dispostos dentro do molde eliminan instantaneamente a calor a través do refrixerante que flúe.A transformación martensítico-austenítico comeza cando a temperatura da peza baixa a 425 °C.A transformación entre martensita e austenita remata cando a temperatura alcanza os 280 °C e a peza sácase a 200 °C.O papel da suxeición do molde é evitar a expansión e contracción térmicas desiguais durante o proceso de enfriamento, o que pode producir cambios significativos na forma e dimensións da peza, levando a chatarra.Ademais, mellora a eficiencia da transferencia térmica entre a peza de traballo e o molde, promovendo un rápido enfriamento e arrefriamento.
En resumo, o principal equipamento para estampación en quente inclúe un forno de calefacción para acadar a temperatura desexada, unha prensa de conformación en quente para estampación e suxeición rápidas cun sistema de arrefriamento rápido e moldes de estampación en quente que realizan etapas de conformación e enfriamento para garantir a correcta formación da peza. e refrixeración eficiente.
A velocidade de arrefriamento do enfriamento non só afecta o tempo de produción, senón que tamén afecta a eficiencia de conversión entre austenita e martensita.A velocidade de arrefriamento determina o tipo de estrutura cristalina que se formará e está relacionada co efecto de endurecemento final da peza.A temperatura crítica de arrefriamento do aceiro de boro é de aproximadamente 30 ℃/s, e só cando a velocidade de arrefriamento supera a temperatura crítica de arrefriamento pode promoverse na maior medida a formación de estrutura martensítica.Cando a velocidade de arrefriamento é inferior á taxa de arrefriamento crítica, aparecerán estruturas non martensíticas como a bainita na estrutura de cristalización da peza.Non obstante, canto maior sexa a velocidade de refrixeración, mellor, maior será a velocidade de arrefriamento provocará a rachadura das pezas formadas e o intervalo de velocidade de arrefriamento razoable debe determinarse segundo a composición do material e as condicións do proceso das pezas.
Dado que o deseño do tubo de refrixeración está directamente relacionado co tamaño da velocidade de refrixeración, o tubo de refrixeración xeralmente está deseñado desde a perspectiva da máxima eficiencia de transferencia de calor, polo que a dirección do tubo de refrixeración deseñada é máis complexa e é difícil. para obter mediante perforación mecánica tras a finalización da fundición do molde.Para evitar ser restrinxido polo procesamento mecánico, adoita seleccionarse o método de reserva de canles de auga antes da fundición do molde.
Debido a que funciona durante moito tempo entre 200 ℃ e 880 ~ 950 ℃ en condicións severas de alternancia de frío e calor, o material da matriz de estampación en quente debe ter unha boa rixidez estrutural e condutividade térmica, e pode resistir a forte fricción térmica xerada polo tocho. alta temperatura e o efecto de desgaste abrasivo das partículas da capa de óxido caídas.Ademais, o material do molde tamén debe ter unha boa resistencia á corrosión para o refrixerante para garantir o fluxo suave do tubo de refrixeración.
Recorte e perforación
Debido a que a resistencia das pezas despois do estampado en quente alcanza uns 1500 MPa, se se usan cortes e perforacións en prensa, os requisitos de tonelaxe do equipo son maiores e o desgaste da punta é grave.Polo tanto, as unidades de corte con láser úsanse a miúdo para cortar bordos e buracos.
4.Graos comúns de aceiro estampado en quente
Rendemento antes do estampado
Rendemento despois do estampado
Actualmente, o grao común de aceiro estampado en quente é B1500HS.A resistencia á tracción antes do estampado é xeralmente entre 480-800MPa, e despois do estampado, a resistencia á tracción pode alcanzar os 1300-1700MPa.É dicir, a resistencia á tracción da placa de aceiro de 480-800MPa, mediante a formación de estampación en quente, pode obter a resistencia á tracción dunhas pezas de 1300-1700MPa.
5.O uso de aceiro estampado en quente
A aplicación de pezas de estampación en quente pode mellorar significativamente a seguridade contra as colisións do automóbil e realizar o peso lixeiro da carrocería do automóbil en branco.Na actualidade, a tecnoloxía de estampación en quente aplicouse ás partes brancas da carrocería dos turismos, como o coche, o piar A, o piar B, o parachoques, a viga da porta e o carril do teito e outras pezas. Consulte a figura 3 a continuación para obter exemplos de pezas adecuadas para a luz. - ponderación.
Figura 3: compoñentes do corpo branco axeitados para estampación en quente
Fig. 4: máquinas Jiangdong 1200 Ton Hot Stamping Press Line
Na actualidade, as solucións de liñas de produción de prensa hidráulica de estampación en quente de JIANGDONG MACHINERY foron moi maduras e estables, no campo de conformación de estampación en quente de China pertence ao nivel líder e como unidade de vicepresidente da rama de máquinas de forxa da Asociación de Máquinas Ferramentas de China, así como as unidades membros. do Comité de Normalización de Máquinas de Forxa de China, tamén realizamos o traballo de investigación e aplicación do estampado en quente de alta velocidade nacional de aceiro e aluminio, que xogou un papel importante na promoción do desenvolvemento da industria de estampación en quente en China e mesmo no mundo. .
