La ligne de production d'estampage à chaud à haute vitesse pour un acier ultral à haute résistance (aluminium)
Caractéristiques clés
La ligne de production est conçue pour optimiser le processus de fabrication des pièces automobiles grâce à l'application de la technologie d'estampage à chaud. Ce processus, connu sous le nom d'estampage à chaud en Asie et la pression du durcissement en Europe, implique de chauffer le matériau vide à une température spécifique, puis de le presser dans des moules correspondants en utilisant la technologie de presse hydraulique tout en maintenant la pression pour atteindre la forme souhaitée et subir une transformation de phase du matériau métallique. La technique d'estampage à chaud peut être classée en méthodes d'estampage à chaud direct et indirect.
Avantages
L'un des principaux avantages des composants structurels à chaud est leur excellente formabilité, qui permet la production de géométries complexes avec une résistance à la traction exceptionnelle. La forte résistance des pièces à chaud permet d'utiliser des feuilles de métal plus minces, réduisant le poids des composants tout en maintenant l'intégrité structurelle et les performances de l'accident. Les autres avantages comprennent:
Réduction des opérations d'adhésion:La technologie d'estampage à chaud réduit le besoin de soudage ou de fixation des opérations de connexion, entraînant une amélioration de l'efficacité et une intégrité accrue des produits.
Remontée et warpage minimisés:Le processus d'estampage à chaud minimise les déformations indésirables, telles que la partie remontée à la remontée et le warpage, garantissant une précision dimensionnelle précise et réduisant le besoin de retouches supplémentaires.
Moins de défauts de pièces:Les pièces à chaud présentent moins de défauts, tels que les fissures et la division, par rapport aux méthodes de formation à froid, entraînant une amélioration de la qualité du produit et des déchets réduits.
Tonnage de presse inférieur:L'estampage à chaud réduit le tonnage de presse requis par rapport aux techniques de formation du froid, entraînant des économies de coûts et une efficacité de production accrue.
Personnalisation des propriétés des matériaux:La technologie d'estampage à chaud permet la personnalisation des propriétés des matériaux basées sur des domaines spécifiques de la pièce, optimisant les performances et les fonctionnalités.
Améliorations microstructurales améliorées:L'estampage à chaud offre la capacité d'améliorer la microstructure du matériau, ce qui entraîne une amélioration des propriétés mécaniques et une durabilité accrue du produit.
Étapes de production rationalisées:L'estampage à chaud élimine ou réduit les étapes de fabrication intermédiaires, ce qui entraîne un processus de production simplifié, une productivité améliorée et des délais plus courts.
Applications de produits
La ligne de production à haute vitesse à haute vitesse en acier à haute résistance (aluminium) à haute vitesse trouve une large application dans la fabrication de pièces de carrosserie blanches automobiles. Cela comprend des assemblages de piliers, des pare-chocs, des poutres de porte et des ensembles de rails de toit utilisés dans les véhicules de passagers. De plus, l'utilisation d'alliages avancés permis par l'estampage à chaud est de plus en plus exploré dans des industries telles que l'aérospatiale, la défense et les marchés émergents. Ces alliages offrent les avantages d'une résistance plus élevée et d'un poids réduit qui sont difficiles à réaliser grâce à d'autres méthodes de formation.
En conclusion, la ligne de production à haute vitesse à haute vitesse en acier à haute résistance assure une production précise et efficace de parties du corps automobile en forme de complexe. Avec une formabilité supérieure, une réduction des opérations de jointure, des défauts minimisés et des propriétés de matériaux améliorées, cette ligne de production offre de nombreux avantages. Ses applications s'étendent à la fabrication de pièces du corps blanches pour les véhicules de tourisme et offrent des avantages potentiels dans les marchés aérospatiaux, de défense et émergents. Investissez dans la chaîne de production à haute vitesse à haute vitesse à haute vitesse pour obtenir des performances, une productivité et des avantages de conception légers dans les industries automobiles et alliées
Qu'est-ce que l'estampage chaud?
L'estampage à chaud, également connu sous le nom de durcissement de presse en Europe et la formation de presse à chaud en Asie, est une méthode de matériau se formant où un blanc est chauffé à une certaine température, puis estampillé et éteint sous pression dans la filie correspondante pour atteindre la forme souhaitée et induire une transformation de phase dans le matériau métallique. La technologie d'estampage à chaud implique le chauffage des feuilles d'acier de bore (avec une résistance initiale de 500 à 700 MPa) à l'état auusténitateur, les transférant rapidement à la filière pour l'estampage à grande vitesse, et éteignant la pièce dans la matrice à un taux de refroidissement supérieur à 27 ° C / s, suivi d'une période de maintien sous pression, pour obtenir des composants en acier ultra-hauteur avec une structure marttentique uniforme.
Les avantages de l'estampage chaud
Amélioration de la résistance à la traction ultime et la capacité de former des géométries complexes.
Réduction du poids des composants en utilisant une tôle plus mince tout en maintenant l'intégrité structurelle et les performances de crash.
Discuter le besoin de joindre des opérations comme le soudage ou la fixation.
Partie minimisée Salle de retour et déformation.
Moins de défauts de partie tels que des fissures et des divisions.
Exigences de tonnage de presse inférieures par rapport à la formation à froid.
Capacité à adapter les propriétés des matériaux en fonction de zones de pièce spécifiques.
Microstructures améliorées pour de meilleures performances.
Processus de fabrication rationalisé avec moins d'étapes opérationnelles pour obtenir un produit fini.
Ces avantages contribuent à l'efficacité globale, à la qualité et aux performances des composants structurels tamponnés à chaud.
Plus de détails sur l'estampage chaud
1.Hot Stamping vs Stamping à froid
L'estampage à chaud est un processus de formation qui est effectué après avoir préchauffé la feuille d'acier, tandis que l'estampage à froid fait référence à l'estampage direct de la feuille d'acier sans préchauffage.
L'estampage à froid a des avantages clairs par rapport à l'estampage à chaud. Cependant, il présente également certains inconvénients. En raison des contraintes plus élevées induites par le processus d'estampage à froid par rapport à l'estampage à chaud, les produits à froid sont plus susceptibles de se fissurer et de se séparer. Par conséquent, un équipement d'estampage précis est nécessaire pour l'estampage à froid.
L'estampage à chaud implique le chauffage de la feuille d'acier à des températures élevées avant de tamponner et de tremper simultanément dans le dé. Cela conduit à une transformation complète de la microstructure de l'acier en martensite, entraînant une forte résistance allant de 1500 à 2000 MPa. Par conséquent, les produits à chaud présentent une résistance plus élevée par rapport aux homologues à froid.
2. Hot Flow du processus d'estampage
L'estampage à chaud, également connu sous le nom de «appuyez sur le durcissement», implique le chauffage d'une feuille à haute résistance avec une résistance initiale de 500-600 MPa à des températures entre 880 et 950 ° C. La feuille chauffée est ensuite rapidement tamponnée et éteinte dans la filière, atteignant des taux de refroidissement de 20 à 300 ° C / s. La transformation de l'austénite en martensite pendant la trempe améliore considérablement la résistance du composant, permettant la production de pièces tamponnées avec des forces allant jusqu'à 1500 MPa.
Dans l'estampage à chaud direct, le blanc préchauffé est directement introduit dans une filie fermée pour l'estampage et la trempe. Les processus ultérieurs comprennent le refroidissement, la coupe des bords et le coup de poing (ou la coupe laser) et le nettoyage de surface.
Fitture1: Mode de traitement d'estampage à chaud - Direction de l'estampage chaud
Dans le processus d'estampage à chaud indirect, l'étape de pré-dimension de formage à froid est effectuée avant d'entrer dans les étapes du chauffage, de l'estampage chaud, de la coupe des bords, du coup de poing et du nettoyage de surface.
La principale différence entre l'estampage à chaud indirect et les processus d'estampage à chaud direct réside dans l'inclusion de l'étape de pré-dimension de formation du froid avant de chauffer dans la méthode indirecte. Dans l'estampage à chaud direct, la tôle est directement alimentée dans le four chauffant, tandis que dans l'estampage à chaud indirect, le composant pré-forme à froid est envoyé dans la fournaise de chauffage.
Le flux de processus d'estampage à chaud indirect implique généralement les étapes suivantes:
Pré-difforant de formation à froid - Stamping à chaume-chauffage - Coupage à bord et nettoyage de la surface du trou de trou
FIT.
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Four de chauffage:
Le four chauffant est équipé de capacités de chauffage et de contrôle de la température. Il est capable de chauffer les plaques à haute résistance à la température de recristallisation dans un délai spécifié, atteignant un état austénitique. Il doit être en mesure de s'adapter aux exigences de production continues automatisées à grande échelle. Comme la billette chauffée ne peut être manipulée que par des robots ou des bras mécaniques, la fournaise nécessite un chargement automatisé et un déchargement avec une précision de positionnement élevée. De plus, lors du chauffage des plaques d'acier non enduites, elle doit fournir une protection contre le gaz pour empêcher l'oxydation de la surface et la décarbonisation de la billette.
Presse de formation à chaud:
La presse est au cœur de la technologie d'estampage à chaud. Il doit avoir la possibilité d'estamper et de tenir rapidement, ainsi que d'être équipé d'un système de refroidissement rapide. La complexité technique des presses de formation à chaud dépasse de loin celle des presses d'estampage à froid conventionnelles. Actuellement, seules quelques sociétés étrangères ont maîtrisé la technologie de conception et de fabrication de ces presses, et elles dépendent toutes des importations, ce qui les rend coûteuses.
Moules d'estampage à chaud:
Les moules d'estampage à chaud effectuent à la fois les étapes de formation et de trempe. Dans l'étape de formation, une fois que la billette est introduite dans la cavité du moule, le moule termine rapidement le processus d'estampage pour assurer l'achèvement de la formation de pièces avant que le matériau ne subisse la transformation de phase martensitique. Ensuite, il pénètre dans le stade de l'extinction et du refroidissement, où la chaleur de la pièce à l'intérieur du moule est transférée en continu vers le moule. Les tuyaux de refroidissement disposés dans le moule retirent instantanément la chaleur à travers le liquide de refroidissement. La transformation martensitique-austénitique commence lorsque la température de la pièce chute à 425 ° C. La transformation entre la martensite et l'austénite se termine lorsque la température atteint 280 ° C, et la pièce est retirée à 200 ° C. Le rôle de la maintenance du moule est d'empêcher une expansion thermique inégale et une contraction pendant le processus d'extinction, ce qui pourrait entraîner des changements importants dans la forme et les dimensions de la pièce, conduisant à la ferraille. De plus, il améliore l'efficacité du transfert thermique entre la pièce et le moule, favorisant la trempe et le refroidissement rapides.
En résumé, l'équipement principal pour l'estampage à chaud comprend un four chauffant pour atteindre la température souhaitée, une presse à chaud pour l'estampage rapide et la maintenance avec un système de refroidissement rapide et les moules d'estampage à chaud qui effectuent à la fois des étapes de formation et de trempe pour assurer une formation de pièce appropriée et un refroidissement efficace.
La vitesse de refroidissement de l'extinction affecte non seulement le temps de production, mais affecte également l'efficacité de conversion entre l'austénite et la martensite. Le taux de refroidissement détermine le type de structure cristalline qui sera formé et est lié à l'effet de durcissement final de la pièce. La température de refroidissement critique de l'acier au bore est d'environ 30 ℃ / s, et ce n'est que lorsque la vitesse de refroidissement dépasse la température de refroidissement critique que la formation de structure martensitique peut être favorisée dans la plus grande mesure. Lorsque la vitesse de refroidissement est inférieure à la vitesse de refroidissement critique, les structures non martensiques telles que la bainite apparaîtront dans la structure de cristallisation de la pièce. Cependant, plus la vitesse de refroidissement est élevée, mieux, plus la vitesse de refroidissement entraînera la fissuration des pièces formées et la plage de taux de refroidissement raisonnable doit être déterminée en fonction de la composition des matériaux et des conditions de processus des pièces.
Étant donné que la conception du tuyau de refroidissement est directement liée à la taille de la vitesse de refroidissement, le tuyau de refroidissement est généralement conçu du point de vue de l'efficacité maximale de transfert de chaleur, de sorte que la direction du tuyau de refroidissement conçu est plus complexe, et il est difficile à obtenir par forage mécanique après la fin du moulage de moule. Afin d'éviter d'être restreint par le traitement mécanique, la méthode de réservation des canaux d'eau avant la coulée des moisissures est généralement sélectionnée.
Parce qu'il fonctionne pendant longtemps à 200 ℃ à 880 ~ 950 ℃ dans les conditions alternées froides et chaudes sévères, le matériau de matrice d'estampage à chaud doit avoir une bonne rigidité structurelle et une conductivité thermique, et peut résister à la forte frottement thermique généré par la billette à haute température et l'effet d'usure abrasif des particules de la couche d'oxyde abandonnées. De plus, le matériau du moule doit également avoir une bonne résistance à la corrosion au liquide de refroidissement pour assurer le débit lisse du tuyau de refroidissement.
Coupe et perçage
Étant donné que la force des pièces après l'estampage à chaud atteint environ 1500 MPa, si la coupe et le coup de poing de presse sont utilisés, les exigences de tonnage de l'équipement sont plus grandes et l'usure de la pointe est grave. Par conséquent, les unités de coupe laser sont souvent utilisées pour couper les bords et les trous.
4. Grades communs d'acier d'estampage chaud
Performance avant l'estampage
Performance après l'estampage
À l'heure actuelle, la qualité commune de l'acier d'estampage chaud est B1500HS. La résistance à la traction avant l'estampage se situe généralement entre 480-800MPA, et après l'estampage, la résistance à la traction peut atteindre 1300-1700MPA. C'est-à-dire que la résistance à la traction de la plaque en acier 480-800MPA, grâce à l'estampage à chaud, peut obtenir la résistance à la traction d'environ 1300-1700 MPA.
5. L'utilisation de l'acier d'estampage chaud
L'application de pièces d'assommage à chaud peut améliorer considérablement la sécurité des collisions de l'automobile et réaliser le léger du corps de l'automobile en blanc. À l'heure actuelle, une technologie d'estampage à chaud a été appliquée aux parties du corps blanc des voitures particulières, telles que la voiture, un pilier, un pilier, un pare-chocs, un faisceau de porte et un rail de toit et d'autres parties. Voir la figure 3 ci-dessous par exemple des pièces adaptées au poids léger.
Figure 3: Composants du corps blanc adaptés à l'estampage chaud
Fig. 4: Ligne de presse d'estampage à chaud de 1200 tonnes Jiangdong 1200 tonnes
À l'heure actuelle, les solutions de ligne de production de presse hydraulique de machines Jiangdong sont très matures et stables, dans le domaine de la formation à chaud de l'estampage en Chine appartient au niveau des unités de machine à forgeage de l'association des machines de Chine, ainsi Promouvoir le développement de l'industrie d'estampage à chaud en Chine et même dans le monde.
