La línea de producción de estampado caliente de alta velocidad para acero ultral de alta resistencia (aluminio)
Características clave
La línea de producción está diseñada para optimizar el proceso de fabricación de piezas automotrices a través de la aplicación de tecnología de estampado en caliente. Este proceso, conocido como estampado caliente en Asia y endureciendo en Europa, implica calentar el material en blanco a una temperatura específica y luego presionarlo en los moldes correspondientes utilizando tecnología de prensa hidráulica mientras mantiene la presión para lograr la forma deseada y experimentar una transformación de fase del material metálico. La técnica de estampado en caliente se puede clasificar en métodos directos e indirectos de estampado en caliente.
Ventajas
Una de las ventajas clave de los componentes estructurales estampados en caliente es su excelente formabilidad, lo que permite la producción de geometrías complejas con una resistencia a la tracción excepcional. La alta resistencia de las piezas estampadas en caliente permite el uso de láminas de metal más delgadas, reduciendo el peso de los componentes mientras mantiene la integridad estructural y el rendimiento del choque. Otras ventajas incluyen:
Operaciones de unión reducidas:La tecnología de estampado en caliente reduce la necesidad de operaciones de conexión de soldadura o fijación, lo que resulta en una mejor eficiencia e integridad de productos mejorada.
Springback y Warpage minimizados:El proceso de estampado en caliente minimiza las deformaciones indeseables, como el backback y la deformación parcial, garantizando una precisión dimensional precisa y reduciendo la necesidad de un retrabajo adicional.
Menos defectos de la parte:Las piezas estampadas en caliente exhiben menos defectos, como grietas y división, en comparación con los métodos de formación de frío, lo que resulta en una mejor calidad del producto y reducidos desechos.
Tonnage de prensa inferior:El estampado en caliente reduce el tonelaje de prensa requerido en comparación con las técnicas de formación de frío, lo que lleva a ahorros de costos y una mayor eficiencia de producción.
Personalización de propiedades del material:La tecnología de estampado en caliente permite la personalización de propiedades del material basada en áreas específicas de la pieza, optimizando el rendimiento y la funcionalidad.
Mejoras microestructurales mejoradas:El estampado en caliente ofrece la capacidad de mejorar la microestructura del material, lo que resulta en mejoras mecánicas mejoradas y una mayor durabilidad del producto.
Pasos de producción optimizados:El estampado en caliente elimina o reduce los pasos de fabricación intermedios, lo que resulta en un proceso de producción simplificado, una mayor productividad y tiempos de entrega más cortos.
Aplicaciones de productos
La línea de producción de estampado caliente de alta velocidad de acero (aluminio) de alta resistencia encuentra una amplia aplicación en la fabricación de piezas de cuerpo blanco automotriz. Esto incluye conjuntos de pilares, parachoques, vigas de las puertas y conjuntos de riel del techo utilizados en vehículos de pasajeros. Además, el uso de aleaciones avanzadas habilitadas por estampado en caliente se está explorando cada vez más en industrias como los mercados aeroespaciales, de defensa y emergentes. Estas aleaciones ofrecen las ventajas de mayor resistencia y peso reducido que son difíciles de lograr a través de otros métodos de formación.
En conclusión, la línea de producción de estampado caliente de alta velocidad de alta velocidad (aluminio) garantiza una producción precisa y eficiente de piezas de cuerpo automotriz en forma de complejo. Con una formabilidad superior, operaciones de unión reducidas, defectos minimizados y propiedades de material mejoradas, esta línea de producción proporciona numerosas ventajas. Sus aplicaciones se extienden a la fabricación de piezas de cuerpo blanco para vehículos de pasajeros y ofrecen beneficios potenciales en los mercados aeroespaciales, de defensa y emergentes. Invierta en la línea de producción de estampado caliente de alta velocidad de acero (aluminio) de alta resistencia para lograr ventajas de diseño de rendimiento, productividad y livianos en industrias automotrices y aliadas
¿Qué es el estampado caliente?
El estampado en caliente, también conocido como endurecimiento de la prensa en Europa y la formación de prensa caliente en Asia, es un método de formación de material donde un blanco se calienta a una temperatura determinada y luego se estampa y se apaga bajo la presión en la muerte correspondiente para lograr la forma deseada e inducir una transformación de fase en el material metálico. La tecnología de estampado en caliente implica calentar las láminas de acero Boron (con una resistencia inicial de 500-700 MPa) al estado de austenitización, transferirlas rápidamente al dado por estampado de alta velocidad y enfrentar la parte dentro de la matriz a una velocidad de enfriamiento mayor de 27 ° C/s, seguido de un período de mantenimiento bajo presión, para obtener componentes de acero de resistencia ultral a ultroshigio con una estructura martensiticica uniforme.
Las ventajas del estampado en caliente
Mejora la resistencia a la tracción mejor y la capacidad de formar geometrías complejas.
El peso de los componentes reducidos mediante el uso de chapa más delgada mientras mantiene la integridad estructural y el rendimiento del choque.
Disminución de la necesidad de unir operaciones como soldadura o fijación.
Minimizado parte de la primavera y deformación.
Menos defectos parciales, como grietas y divisiones.
Requisitos de tonelaje de prensa más bajo en comparación con la formación de frío.
Capacidad para adaptar las propiedades del material basadas en zonas de piezas específicas.
Microestructuras mejoradas para un mejor rendimiento.
Proceso de fabricación simplificado con menos pasos operativos para obtener un producto terminado.
Estas ventajas contribuyen a la eficiencia general, la calidad y el rendimiento de los componentes estructurales estampados en caliente.
Más detalles sobre el estampado caliente
1. estampado vs estampado en frío
El estampado en caliente es un proceso de formación que se realiza después de precalentar la lámina de acero, mientras que el estampado en frío se refiere al estampado directo de la hoja de acero sin precalentar.
El estampado en frío tiene ventajas claras sobre el estampado caliente. Sin embargo, también exhibe algunas desventajas. Debido a las tensiones más altas inducidas por el proceso de estampado en frío en comparación con el estampado caliente, los productos estampados en frío son más susceptibles a agrietarse y dividir. Por lo tanto, se requiere un equipo de estampado preciso para el estampado en frío.
El estampado caliente implica calentar la lámina de acero a altas temperaturas antes de estampar y apagarse simultáneamente en el dado. Esto conduce a una transformación completa de la microestructura del acero en martensita, lo que resulta en una alta resistencia que varía de 1500 a 2000 MPa. En consecuencia, los productos estampados en caliente exhiben una mayor resistencia en comparación con las homólogos sellados por frío.
2. Flujo de proceso de estampado
El estampado caliente, también conocido como "endurecimiento de la prensa", implica calentar una hoja de alta resistencia con una resistencia inicial de 500-600 MPa a temperaturas entre 880 y 950 ° C. La hoja calentada se estampa y se enfría rápidamente en el troquel, logrando tasas de enfriamiento de 20-300 ° C/s. La transformación de la austenita en martensita durante el enfriamiento mejora significativamente la resistencia del componente, lo que permite la producción de piezas estampadas con fuerzas de hasta 1500 MPa. Las técnicas de estampado Hot se pueden clasificar en dos categorías: estampado en caliente directo y estampado de acceso caliente indirecto:
En el estampado caliente directo, el espacio en blanco precalentado se alimenta directamente en un dado cerrado por estampado y enfriamiento. Los procesos posteriores incluyen enfriamiento, recorte de borde y perforación de agujeros (o corte con láser) y limpieza de superficie.
Fiture1: Modo de procesamiento de estampado en caliente: estampado en caliente directo
En el proceso indirecto de estampado caliente, se realiza el paso de prejuicio de formación de frío antes de ingresar a las etapas de calefacción, estampado caliente, recorte de borde, perforación de agujeros y limpieza de superficies.
La principal diferencia entre el estampado caliente indirecto y los procesos directos de estampado de caliente radica en la inclusión del paso de formación de forma fría antes de calentar en el método indirecto. En el estampado caliente directo, la chapa se alimenta directamente al horno de calefacción, mientras que en el estampado caliente indirecto, el componente preformado formado por el frío se envía al horno de calefacción.
El flujo de proceso de estampado en caliente indirecto generalmente implica los siguientes pasos:
Formando en frío preforma: estampado candente-caluroso-recorte de borde y limpieza de la superficie de perforación
Fiture2: Modo de procesamiento de estampado en caliente-Estampado en caliente indirecto
3. El equipo principal para el estampado caliente incluye un horno de calefacción, prensa de formación caliente y moldes de estampado caliente
Horno de calefacción:
El horno de calefacción está equipado con capacidades de control de calefacción y temperatura. Es capaz de calentar placas de alta resistencia a la temperatura de recristalización dentro de un tiempo específico, logrando un estado austenítico. Necesita poder adaptarse a los requisitos de producción continua automatizados a gran escala. Como el tocho calentado solo puede ser manejado por robots o brazos mecánicos, el horno requiere carga y descarga automatizadas con alta precisión de posicionamiento. Además, al calentar las placas de acero no recoate, debe proporcionar protección de gas para evitar la oxidación de la superficie y la descarbonización del tocho.
Prensa de formación en caliente:
La prensa es el núcleo de la tecnología de estampado en caliente. Necesita tener la capacidad de estampar y mantener rápidamente, así como estar equipado con un sistema de enfriamiento rápido. La complejidad técnica de las prensas de formación en caliente supera con creces la de las prensas convencionales de estampado en frío. Actualmente, solo unas pocas compañías extranjeras han dominado la tecnología de diseño y fabricación de tales prensas, y todas dependen de las importaciones, lo que las hace costosas.
Moldes de estampado en caliente:
Los moldes de estampado caliente realizan etapas de formación y enfriamiento. En la etapa de formación, una vez que el tocho se alimenta a la cavidad del molde, el molde completa rápidamente el proceso de estampado para garantizar la finalización de la formación de piezas antes de que el material se someta a la transformación de la fase martensítica. Luego, ingresa a la etapa de enfriamiento y enfriamiento, donde el calor de la pieza de trabajo dentro del molde se transfiere continuamente al molde. Las tuberías de enfriamiento dispuestas dentro del molde eliminan instantáneamente el fuego a través del refrigerante que fluye. La transformación martensítica-austenítica comienza cuando la temperatura de la pieza de trabajo cae a 425 ° C. La transformación entre la martensita y la austenita termina cuando la temperatura alcanza los 280 ° C, y la pieza de trabajo se saca a 200 ° C. El papel de la tenencia del molde es evitar la expansión y contracción térmica desiguales durante el proceso de enfriamiento, lo que podría dar lugar a cambios significativos en la forma y las dimensiones de la pieza, lo que lleva a la chatarra. Además, mejora la eficiencia de transferencia térmica entre la pieza de trabajo y el molde, promoviendo un apagado y enfriamiento rápido.
En resumen, el equipo principal para el estampado en caliente incluye un horno de calefacción para lograr la temperatura deseada, una prensa de formación en caliente para estampar rápidamente y sostener con un sistema de enfriamiento rápido, y moldes de estampado caliente que realizan etapas de formación y enfriamiento para garantizar una formación de piezas adecuada y un enfriamiento eficiente.
La velocidad de enfriamiento de enfriamiento no solo afecta el tiempo de producción, sino que también afecta la eficiencia de conversión entre austenita y martensita. La velocidad de enfriamiento determina qué tipo de estructura cristalina se formará y está relacionada con el efecto de endurecimiento final de la pieza de trabajo. La temperatura de enfriamiento crítica del acero boro es aproximadamente 30 ℃/s, y solo cuando la velocidad de enfriamiento excede la temperatura crítica de enfriamiento se puede promover la formación de la estructura martensítica en la mayor medida. Cuando la velocidad de enfriamiento es menor que la velocidad de enfriamiento crítica, las estructuras no martensíticas como la bainita aparecerán en la estructura de cristalización de la pieza de trabajo. Sin embargo, cuanto mayor sea la velocidad de enfriamiento, mejor, mayor será la velocidad de enfriamiento, conducirá al agrietamiento de las piezas formadas, y el rango de velocidad de enfriamiento razonable debe determinarse de acuerdo con la composición del material y las condiciones del proceso de las piezas.
Dado que el diseño de la tubería de enfriamiento está directamente relacionado con el tamaño de la velocidad de enfriamiento, el tubo de enfriamiento generalmente está diseñado desde la perspectiva de la eficiencia máxima de transferencia de calor, por lo que la dirección de la tubería de enfriamiento diseñada es más compleja, y es difícil obtener mediante la perforación mecánica después de la finalización de la fundición de moho. Para evitar ser restringido por el procesamiento mecánico, generalmente se selecciona el método de reserva de canales de agua antes de que se seleccione la fundición de moho.
Debido a que funciona durante mucho tiempo a 200 ℃ a 880 ~ 950 ℃ bajo las condiciones alternas graves frías y calientes, el material del troquel de estampado caliente debe tener una buena rigidez estructural y conductividad térmica, y puede resistir la fuerte fricción térmica generada por el tocho a alta temperatura y el efecto de desgaste abrasivo de las partículas de capa de óxido caídas. Además, el material del molde también debe tener una buena resistencia a la corrosión al refrigerante para garantizar el flujo liso de la tubería de enfriamiento.
Recorte y piercing
Debido a que la resistencia de las piezas después del estampado caliente alcanza aproximadamente 1500MPA, si se usa el corte y el golpe de la prensa, los requisitos de tonelaje del equipo son más grandes y el desgaste de vanguardia es grave. Por lo tanto, las unidades de corte con láser a menudo se usan para cortar bordes y agujeros.
4. Grados comunes de acero al estampado caliente
Rendimiento antes de estampar
Rendimiento después de estampar
En la actualidad, el grado común de acero de estampado caliente es B1500HS. La resistencia a la tracción antes del estampado es generalmente entre 480-800MPA, y después de estampar, la resistencia a la tracción puede alcanzar 1300-1700MPA. Es decir, la resistencia a la tracción de la placa de acero de 480-800MPA, a través de la formación de estampados en caliente, puede obtener la resistencia a la tracción de aproximadamente 1300-1700MPA piezas.
5. El uso de acero estampado en caliente
La aplicación de piezas de estampado en caliente puede mejorar significativamente la seguridad de la colisión del automóvil y darse cuenta del peso ligero del cuerpo del automóvil en blanco. En la actualidad, la tecnología de estampado en caliente se ha aplicado a las partes del cuerpo blanco de los automóviles de pasajeros, como el automóvil, un pilar, pilar B, parachoques, viga de la puerta y riel de techo y otras partes. Vea la Figura 3 a continuación, por ejemplo, las piezas adecuadas para la luz ligera.
Figura 3: Componentes del cuerpo blanco adecuados para estampado en caliente
Fig. 4: Jiangdong Machinery 1200 Ton Línea de prensa de estampado caliente
En la actualidad, las soluciones de línea de producción de producción de prensa hidráulica de maquinaria de Jiangdong han sido muy maduras y estables, en el campo de formación de estampado caliente de China pertenece al nivel líder, y a medida que la unidad de vicecorden de la rama de maquinaria de la Asociación de Máquina Herramienta de China de la Unidad de Vicecedentes de Machinería, así como el Comité de Estandarización de la Machinación de China, también ha llevado a cabo la Investigación y la Aplicación de la Aplicación de la Trabajo de la Alta Velocidad de Acero y el Alentumento de Estandarización de la Machinación, que ha jugado un Rol de la Machinación de China, que ha jugado un Rol de la Manumina, que ha jugado un Rol de la Manumina, que ha jugado un Rol de la Manumina, que ha jugado un Rol de la Manianza de China. promoviendo el desarrollo de la industria de estampado caliente en China e incluso del mundo.
