Déi séierst waarmstämpelend Produktiounslinn fir ultral héichfest Stol (Aluminium)
Schlësselmerkmale
D'Produktiounslinn ass entwéckelt fir de Fabrikatiounsprozess vun Autosdeeler duerch d'Uwendung vun der Heissprägungstechnologie ze optimiséieren. Dëse Prozess, bekannt als Heissprägung an Europa als Presshärtung, besteet doran, datt de Blechmaterial op eng spezifesch Temperatur erhëtzt gëtt an duerno mat hydraulescher Presstechnologie a passenden Formen gepresst gëtt, während den Drock behalen gëtt, fir déi gewënscht Form z'erreechen an eng Phasentransformatioun vum Metallmaterial ze maachen. D'Heissprägungstechnik kann an direkt an indirekt Heissprägungsmethoden agedeelt ginn.
Virdeeler
Ee vun de wichtegste Virdeeler vu waarmgestanzte Strukturkomponenten ass hir exzellent Formbarkeet, déi d'Produktioun vu komplexe Geometrien mat aussergewéinlecher Zugfestigkeit erméiglecht. Déi héich Festigkeit vun waarmgestanzte Komponenten erméiglecht d'Benotzung vu méi dënne Metallblecher, wouduerch d'Gewiicht vun de Komponenten reduzéiert gëtt, während d'strukturell Integritéit an d'Stéierungsbeständegkeet erhale bleiwen. Aner Virdeeler sinn:
Reduzéiert Verbindungsoperatiounen:D'Heissprägtechnologie reduzéiert de Besoin fir Schweess- oder Befestigungsverbindungen, wat zu enger verbesserter Effizienz an enger verstäerkter Produktintegritéit féiert.
Miniméiert Récksprung a Verzerrung:De waarme Prägprozess miniméiert ongewollt Deformatiounen, wéi z. B. Récksprung a Verformung vum Deel, wat eng präzis Dimensiounsgenauegkeet garantéiert an de Besoin fir zousätzlech Nobearbechtung reduzéiert.
Manner Deeldefekter:Waarmgestanzte Deeler weisen am Verglach mat Kaltformungsmethoden manner Mängel, wéi Rëss a Splécken, op, wat zu enger verbesserter Produktqualitéit a manner Offall féiert.
Tonnage vun der ënneschter Press:Heissprägung reduzéiert déi erfuerderlech Presstonnage am Verglach mat Kaltformungstechniken, wat zu Käschtenerspuernisser a méi héijer Produktiounseffizienz féiert.
Personnalisatioun vun de Materialeigenschaften:D'Heissprägungstechnologie erméiglecht d'Personaliséierung vun de Materialeegeschafte baséiert op spezifesche Beräicher vum Deel, wouduerch d'Performance an d'Funktionalitéit optimiséiert ginn.
Verbessert mikrostrukturell Verbesserungen:Heissprägung bitt d'Méiglechkeet, d'Mikrostruktur vum Material ze verbesseren, wat zu verbesserte mechaneschen Eegeschaften an enger erhéichter Produkthaltbarkeet féiert.
Vereinfacht Produktiounsschrëtt:Heissprägung eliminéiert oder reduzéiert Zwëschenzäiten an der Produktioun, wat zu engem vereinfachte Produktiounsprozess, enger erhéichter Produktivitéit a méi kuerze Liwwerzäiten féiert.
Produktapplikatiounen
D'Produktiounslinn fir Héichfestigkeitsstanzstanz aus Aluminium (Héichgeschwindegkeet) fënnt vill Uwendungen an der Fabrikatioun vu wäisse Karosseriedeeler fir Autoen. Dozou gehéieren Säilen, Stossfänger, Dierbalken an Daachrail-Bauelementer, déi a Persounefahrzeuge benotzt ginn. Zousätzlech gëtt d'Benotzung vun fortgeschrattene Legierungen, déi duerch Heissstanzstanz erméiglecht ginn, ëmmer méi an Industrien ewéi der Loft- a Raumfaart, der Verteidegung an den opkomende Mäert exploréiert. Dës Legierungen bidden d'Virdeeler vun enger méi héijer Festigkeit a manner Gewiicht, déi duerch aner Formmethoden schwéier z'erreechen sinn.
Schlussendlech garantéiert d'Produktiounslinn fir Héichfestigkeitsstahl (Aluminium)-High-Speed-Heissprägung eng präzis an effizient Produktioun vu komplex geformte Karosseriedeeler fir Autoen. Mat enger iwwerleeëner Formbarkeet, reduzéierter Verbindungsoperatiounen, miniméierte Mängel a verbesserte Materialeegeschafte bitt dës Produktiounslinn vill Virdeeler. Hir Uwendungen erstrecken sech bis zur Produktioun vu wäisse Karosseriedeeler fir Persounefahrzeugen a bidden potenziell Virdeeler an der Loft- a Raumfaart, der Verteidegung an an opkomende Mäert. Investéiert an d'Produktiounslinn fir Héichfestigkeitsstahl (Aluminium)-High-Speed-Heissprägung fir aussergewéinlech Leeschtung, Produktivitéit a Virdeeler am Liichtgewiichtsdesign an der Automobilindustrie an den allgegenwärtege Industrien z'erreechen.
Wat ass waarmt Stanzen?
Heissprägung, och bekannt als Presshärtung an Europa an Heisspressformung an Asien, ass eng Method fir Materialformung, bei där e Ronnstoff op eng bestëmmt Temperatur erhëtzt gëtt an dann ënner Drock an der entspriechender Form gestämpelt a gekillt gëtt, fir déi gewënscht Form z'erreechen an eng Phasentransformatioun am Metallmaterial ze induzéieren. D'Heissprägungstechnologie besteet doran, Borstolblecher (mat enger initialer Festigkeit vu 500-700 MPa) an den Austenitiséierungszoustand ze erhëtzen, se séier an d'Form fir Héichgeschwindegkeetsprägung ze transferéieren, an den Deel an der Form mat enger Ofkillungsquote vu méi wéi 27°C/s ze killen, gefollegt vun enger Period vum Halten ënner Drock, fir ultra-héichfeste Stahlkomponenten mat enger eenheetlecher martensitischer Struktur ze kréien.
D'Virdeeler vum waarme Stanzen
Verbessert ultimativ Zugfestigkeit an d'Fäegkeet fir komplex Geometrien ze bilden.
Reduzéiert Komponentegewiicht duerch d'Benotzung vun dënnem Blech, wärend d'strukturell Integritéit an d'Crash-Performance erhale bleiwen.
Reduzéierte Besoin fir Verbindungsoperatiounen wéi Schweessen oder Befestigung.
Minimiséiert Réckverformung a Verformung vun Deeler.
Manner Deeldefekter wéi Rëss a Splëss.
Méi niddreg Ufuerderunge fir d'Pressungstonnage am Verglach mat Kaltformung.
Fäegkeet fir Materialeegeschafte baséiert op spezifesch Deelzonen unzepassen.
Verbessert Mikrostrukturen fir eng besser Leeschtung.
Vereinfachte Produktiounsprozess mat manner operationelle Schrëtt fir e fäerdegt Produkt ze kréien.
Dës Virdeeler droen zur Gesamteffizienz, Qualitéit a Leeschtung vu waarmgestämpelte Strukturkomponenten bäi.
Méi Detailer iwwer waarmt Stanzen
1. Waarmstämpfung vs. Kaltstämpfung
Waarmprägung ass e Formprozess, deen nom Virhëtze vum Stolblech duerchgefouert gëtt, während Kaltprägung sech op dat direkt Prägung vum Stolblech ouni Virhëtze bezitt.
Kaltprägung huet kloer Virdeeler géintiwwer waarme Prägung. Et huet awer och e puer Nodeeler. Wéinst de méi héije Spannungen, déi duerch de Kaltprägungsprozess am Verglach zum waarme Prägung verursaacht ginn, si kalprägéiert Produkter méi ufälleg fir Rëss a Splécken. Dofir ass präzis Prägungsausrüstung fir Kaltprägung noutwendeg.
Beim Heissprägse gëtt d'Stolblech virum Prägse op héich Temperaturen erhëtzt an et gläichzäiteg an der Form ofgekillt. Dëst féiert zu enger kompletter Transformatioun vun der Mikrostruktur vum Stol a Martensit, wat zu enger héijer Festigkeit vun 1500 bis 2000 MPa féiert. Dofir weisen heissprägste Produkter eng méi héich Festigkeit am Verglach mat kalprägste Géigestécker.
2. Prozess vum waarme Stämpelen
Heissprägung, och bekannt als "Presshärtung", besteet doran, eng héichfest Blechplack mat enger initialer Festigkeit vu 500-600 MPa op Temperaturen tëscht 880 an 950°C ze erhëtzen. Déi erhëtzt Blechplack gëtt dann séier an der Form geprägt a gekillt, wouduerch Ofkillungsraten vun 20-300°C/s erreecht ginn. D'Transformatioun vun Austenit a Martensit beim Ofkillen erhéicht d'Festigkeit vum Baudeel däitlech, sou datt d'Produktioun vu geprägte Stécker mat Festigkeiten bis zu 1500 MPa méiglech ass. Heissprägungstechnike kënnen an zwou Kategorien agedeelt ginn: direkt Heissprägung an indirekt Heissprägung:
Beim direkten Heissprägung gëtt dat virgehëtzt Ronnmaterial direkt an eng zougemaach Form fir d'Prägnen an d'Ofkillen agefouert. Déi folgend Prozesser ëmfaassen d'Ofkillung, d'Kanteschneiden an d'Lachstanz (oder Laserschneiden) an d'Uewerflächenreinigung.
Figur 1: Veraarbechtungsmodus vum Heissprägung - direkt Heissprägung
Beim indirekten Heissprägungsprozess gëtt de Kaltformungsvirschritt duerchgefouert, ier an d'Etappen vun der Erhëtzung, dem Heissprägung, dem Kantentrimmen, dem Lächerstanzung an der Uewerflächenreinigung iwwergaange ginn.
Den Haaptunterschied tëscht indirektem Warmprägungs- a direkten Warmprägungsprozesser läit an der Inklusioun vum Kaltformungsvirformungsschratt virum Erhëtzen an der indirekter Method. Beim direkten Warmprägungsprozess gëtt de Blech direkt an den Heizuewen agefouert, während beim indirekten Warmprägungsprozess dat kalgeformt virgeformt Baudeel an den Heizuewen geschéckt gëtt.
De Prozess vum indirekten Heissprägung ëmfaasst typescherweis déi folgend Schrëtt:
Kaltformen Virformen -- Heizen -- Waarmprägen -- Kanten schneiden a Lächer schneiden -- Uewerflächenreinigung
Figur 2: Veraarbechtungsmodus vum waarme Stanzen - indirekt waarme Stanzen
3. Déi Haaptausrüstung fir waarmt Stanzen ëmfaasst en Heizuewen, eng waarmformend Press a waarmt Stanzformen
Heizungsuewen:
Den Heizuewen ass mat Heiz- a Temperaturkontrollméiglechkeeten ausgestatt. E kann héichfeste Placken bannent enger spezifizéierter Zäit op d'Rekristallisatiounstemperatur erhëtzen, fir en austeniteschen Zoustand z'erreechen. E muss sech un d'Ufuerderunge vun der grousser automatiséierter kontinuéierlecher Produktioun upassen kënnen. Well de gehëtzte Billet nëmme vu Roboter oder mechaneschen Äerm behandelt ka ginn, erfuerdert den Uewen automatesch Belueden an Entlueden mat héijer Positionéierungsgenauegkeet. Zousätzlech soll en, wann net beschichtete Stahlplacken erhëtzt ginn, e Gasschutz ubidden, fir d'Uewerflächenoxidatioun an d'Entkarboniséierung vum Billet ze verhënneren.
Waarmformpress:
D'Press ass de Kär vun der Heissprägungstechnologie. Si muss d'Fäegkeet hunn, séier ze prägen an ze halen, souwéi mat engem schnelle Killsystem ausgestatt ze sinn. Déi technesch Komplexitéit vu Heissprägungspressen ass wäit iwwer déi vu konventionelle Kaltprägungspressen. Aktuell beherrschen nëmmen e puer auslännesch Firmen d'Design- an d'Produktiounstechnologie vun esou Pressen, an si sinn all vun Importen ofhängeg, wat se deier mécht.
Waarmstämpelformen:
Heissprägformen duerchféieren souwuel d'Form- wéi och d'Ofkillungsphase. An der Formphase, soubal de Billet an d'Formhöhl gefiddert ass, fäerdeg d'Form de Prägungsprozess séier of, fir d'Bildung vun der Deelstécker ofzeschléissen, ier d'Material der martensitescher Phasentransformatioun ënnergeet. Duerno geet et an d'Ofkillungs- a Killphase, wou d'Hëtzt vum Werkstéck an der Form kontinuéierlech op d'Form iwwerdroe gëtt. Killréier, déi an der Form ubruecht sinn, entfernen direkt d'Hëtzt duerch dat fléissend Killmëttel. D'Martensit-Austenit-Transformatioun fänkt un, wann d'Temperatur vum Werkstéck op 425°C fällt. D'Transformatioun tëscht Martensit an Austenit endet, wann d'Temperatur 280°C erreecht, an d'Werkstéck gëtt bei 200°C erausgeholl. D'Roll vun der Formhaltung ass et, eng ongläichméisseg thermesch Expansioun a Kontraktioun während dem Ofkillungsprozess ze verhënneren, wat zu bedeitende Verännerungen an der Form an den Dimensioune vum Deel féiere kann, wat zu Schrott féiere kann. Zousätzlech verbessert et d'Effizienz vum thermeschen Transfer tëscht dem Werkstéck an der Form, wat eng séier Ofkillung a Killung fördert.
Zesummegefaasst enthält d'Haaptausrüstung fir d'Heissprägung en Heizuewen fir déi gewënscht Temperatur z'erreechen, eng Heissprägpress fir séier Prägung an Halte mat engem schnelle Killsystem, a Heissprägformen, déi souwuel d'Form- wéi och d'Ofkillungsphase duerchféieren, fir eng korrekt Deelbildung an effizient Ofkillung ze garantéieren.
D'Ofkillgeschwindegkeet beim Ofkillen beaflosst net nëmmen d'Produktiounszäit, mä och d'Konversiounseffizienz tëscht Austenit a Martensit. D'Ofkillgeschwindegkeet bestëmmt, wéi eng Zort kristallin Struktur entsteet, an hänkt mam endgültege Härtungseffekt vum Werkstéck zesummen. Déi kritesch Ofkilltemperatur vu Borstol ass ongeféier 30 ℃/s, an nëmmen wann d'Ofkillgeschwindegkeet déi kritesch Ofkilltemperatur iwwerschreit, kann d'Bildung vun enger martensitescher Struktur am gréissten Ausmooss gefördert ginn. Wann d'Ofkillgeschwindegkeet manner wéi déi kritesch Ofkillgeschwindegkeet ass, erschéngen net-martensitär Strukturen wéi Bainit an der Kristallisatiounsstruktur vum Werkstéck. Wéi och ëmmer, wat méi héich d'Ofkillgeschwindegkeet ass, wat besser, wat méi héich d'Ofkillgeschwindegkeet zu Rëssbildung vun de geformte Stécker féiert, an de vernünftege Ofkillgeschwindegkeetsberäich muss no der Materialzesummesetzung an de Prozessbedingungen vun den Deeler bestëmmt ginn.
Well den Design vum Killrohr direkt mat der Gréisst vun der Killgeschwindegkeet zesummenhänkt, gëtt d'Killrohr allgemeng aus der Perspektiv vun der maximaler Wärmeübertragungseffizienz entworf, sou datt d'Richtung vum entworfene Killrohr méi komplex ass, an et ass schwéier, se duerch mechanesch Buerungen no der Fäerdegstellung vum Formguss z'erreechen. Fir d'Aschränkung duerch mechanesch Veraarbechtung ze vermeiden, gëtt allgemeng d'Method fir Waasserkanäl virum Formguss reservéiert gewielt.
Well et laangfristeg bei 200℃ bis 880~950℃ ënner staarken ofwiesselnde kalen a waarmen Bedingungen funktionéiert, muss d'Material vum waarme Stanzform eng gutt strukturell Steifheet an thermesch Leetfäegkeet hunn, a muss der staarker thermescher Reibung widderstoen, déi vum Billet bei héijer Temperatur entsteet, an dem abrasive Verschleisseffekt vun den ofgefallenen Oxidschichtpartikelen. Zousätzlech soll d'Formmaterial och eng gutt Korrosiounsbeständegkeet géint de Killmëttel hunn, fir e reibungslosen Oflaf vum Killmëttel ze garantéieren.
Trimmen a Piercing
Well d'Festigkeit vun den Deeler nom Heissprägung ongeféier 1500 MPa erreecht, ass den Tonnagebedarf vun der Ausrüstung méi grouss, wann Pressschneiden a Stanzen benotzt ginn, an de Verschleiss vun de Schneidkanten ass eescht. Dofir gi Laserschneideenheeten dacks benotzt fir Kanten a Lächer ze schneiden.
4. Gemeinsam Qualitéite vu waarme Stanzstahl
Leeschtung virum Stanzen
Leeschtung nom Stanzen
Am Moment ass déi üblech Qualitéit vu waarmprägselbarem Stol B1500HS. D'Zuchfestigkeit virum Prägnen läit am Allgemengen tëscht 480-800 MPa, an nom Prägnen kann d'Zuchfestigkeit 1300-1700 MPa erreechen. Dat heescht, d'Zuchfestigkeit vu 480-800 MPa Stolplacken kann duerch waarmprägnen eng Zuchfestigkeit vun Deeler vun ongeféier 1300-1700 MPa erreechen.
5. D'Benotzung vu waarmem Stanzstahl
D'Applikatioun vu waarmpräggenden Deeler kann d'Kollisiounssécherheet vum Auto däitlech verbesseren an d'Liichtgewiicht vun der Autoskarosserie a Wäiss erreechen. De Moment gëtt d'Heizprägungstechnologie op déi wäiss Karosseriedeeler vu Persounenautoen ugewannt, wéi den Auto, d'A-Sail, d'B-Sail, de Stossfänger, d'Dierenbalken an d'Daachrail an aner Deeler. Kuckt d'Figur 3 hei ënnendrënner fir Beispiller vun Deeler, déi fir d'Liichtgewiicht gëeegent sinn.
Figur 3: Wäiss Kierperkomponenten, déi fir waarmt Stanzen gëeegent sinn
Abb. 4: Jiangdong Maschinnen 1200 Tonnen Heissstämpelpresslinn
Aktuell sinn d'Produktiounslinne fir hydraulesch Heissprägpresse vu JIANGDONG MACHINERY ganz reif a stabil. Am chinesesche Beräich vun der Heissprägformindustrie gehéiert d'Firma zu de féierende Persounen. Als Vizepresident vun der Schmëddmaschinnebranche vun der China Machine Tool Association, souwéi Membere vum China Forging Machinery Standardization Committee, hu mir och d'Fuerschung an d'Applikatiounsaarbechte vum nationale Super-High-Speed-Heissprägung vu Stol an Aluminium duerchgefouert. Dëst huet eng grouss Roll bei der Fërderung vun der Entwécklung vun der Heissprägindustrie a China an och weltwäit gespillt.
