Linja e Prodhimit të Stampimit të Nxehtë me Shpejtësi të Lartë për Çelik Ultra të Fortësisë së Lartë (Alumini)
Karakteristikat kryesore
Linja e prodhimit është projektuar për të optimizuar procesin e prodhimit të pjesëve të automobilave përmes aplikimit të teknologjisë së stampimit me nxehtësi. Ky proces, i njohur si stampim me nxehtësi në Azi dhe forcim me presë në Evropë, përfshin ngrohjen e materialit të bardhë në një temperaturë specifike dhe më pas shtypjen e tij në kallëpe përkatëse duke përdorur teknologjinë e presës hidraulike duke ruajtur presionin për të arritur formën e dëshiruar dhe për t'iu nënshtruar një transformimi fazor të materialit metalik. Teknika e stampimit me nxehtësi mund të klasifikohet në metoda të drejtpërdrejta dhe të tërthorta të stampimit me nxehtësi.
Avantazhet
Një nga avantazhet kryesore të komponentëve strukturorë të stampuar në të nxehtë është formueshmëria e tyre e shkëlqyer, e cila lejon prodhimin e gjeometrive komplekse me rezistencë të jashtëzakonshme në tërheqje. Rezistenca e lartë e pjesëve të stampuara në të nxehtë mundëson përdorimin e fletëve metalike më të holla, duke zvogëluar peshën e komponentëve duke ruajtur integritetin strukturor dhe performancën ndaj përplasjeve. Avantazhe të tjera përfshijnë:
Operacione të reduktuara të bashkimit:Teknologjia e stampimit të nxehtë zvogëlon nevojën për operacione saldimi ose lidhjeje me fiksim, duke rezultuar në efikasitet të përmirësuar dhe integritet të shtuar të produktit.
Springback dhe Warpage i minimizuar:Procesi i stampimit në të nxehtë minimizon deformimet e padëshiruara, të tilla si rikthimi i pjesëve në gjendjen e mëparshme dhe deformimi, duke siguruar saktësi të saktë dimensionale dhe duke zvogëluar nevojën për ripërpunim shtesë.
Më pak defekte të pjesëve:Pjesët e stampuara me stampim të nxehtë shfaqin më pak defekte, të tilla si çarje dhe çarje, krahasuar me metodat e formimit të ftohtë, duke rezultuar në cilësi të përmirësuar të produktit dhe ulje të mbeturinave.
Tonazh i Shtypjes së Ulët:Stampimi i nxehtë zvogëlon tonazhin e kërkuar të presës krahasuar me teknikat e formimit në të ftohtë, duke çuar në kursime kostosh dhe rritje të efikasitetit të prodhimit.
Përshtatja e Vetive të Materialit:Teknologjia e stampimit të nxehtë lejon personalizimin e vetive të materialit bazuar në zona specifike të pjesës, duke optimizuar performancën dhe funksionalitetin.
Përmirësime të Përmirësuara Mikrostrukturore:Stampimi i nxehtë ofron mundësinë për të përmirësuar mikrostrukturën e materialit, duke rezultuar në veti mekanike të përmirësuara dhe qëndrueshmëri të shtuar të produktit.
Hapat e Prodhimit të Azhurnuar:Stampimi i nxehtë eliminon ose zvogëlon hapat e ndërmjetëm të prodhimit, duke rezultuar në një proces prodhimi të thjeshtuar, produktivitet të rritur dhe kohë më të shkurtër të përgatitjes.
Aplikimet e Produkteve
Linja e Prodhimit të Stampimit të Nxehtë me Shpejtësi të Lartë prej Çeliku (Alumini) me Fortësi të Lartë gjen zbatim të gjerë në prodhimin e pjesëve të bardha të karrocerisë së automobilave. Kjo përfshin montimet e shtyllave, parakolpët, trarët e dyerve dhe montimet e shinave të çatisë që përdoren në automjetet e pasagjerëve. Përveç kësaj, përdorimi i lidhjeve të përparuara të mundësuara nga stampimi i nxehtë po eksplorohet gjithnjë e më shumë në industri të tilla si hapësira ajrore, mbrojtja dhe tregjet në zhvillim. Këto lidhje ofrojnë avantazhet e forcës më të lartë dhe peshës së reduktuar që janë të vështira për t'u arritur përmes metodave të tjera të formimit.
Si përfundim, Linja e Prodhimit të Stampimit të Nxehtë me Shpejtësi të Lartë prej Çeliku (Alumini) me Fortësi të Lartë siguron prodhim të saktë dhe efikas të pjesëve të karrocerisë së automobilave me forma komplekse. Me formësim superior, operacione të reduktuara bashkimi, defekte të minimizuara dhe veti të përmirësuara të materialit, kjo linjë prodhimi ofron përparësi të shumta. Zbatimet e saj shtrihen në prodhimin e pjesëve të bardha të karrocerisë për automjete pasagjerësh dhe ofrojnë përfitime të mundshme në hapësirën ajrore, mbrojtjen dhe tregjet në zhvillim. Investoni në Linjën e Prodhimit të Stampimit të Nxehtë me Shpejtësi të Lartë prej Çeliku (Alumini) me Fortësi të Lartë për të arritur performancë, produktivitet dhe avantazhe të jashtëzakonshme në dizajnin e peshës së lehtë në industrinë e automobilave dhe industritë e lidhura me të.
Çfarë është stampimi i nxehtë?
Stampimi me nxehtësi, i njohur edhe si forcim me presë në Evropë dhe formim me presë me nxehtësi në Azi, është një metodë e formimit të materialit ku një copë e zbrazët nxehet në një temperaturë të caktuar dhe më pas stampohet dhe shuhet nën presion në matricën përkatëse për të arritur formën e dëshiruar dhe për të shkaktuar një transformim fazor në materialin metalik. Teknologjia e stampimit me nxehtësi përfshin ngrohjen e fletëve të çelikut me bor (me fortësi fillestare prej 500-700 MPa) në gjendjen austenitizuese, transferimin e tyre shpejt në matricë për stampim me shpejtësi të lartë dhe shuarjen e pjesës brenda matrices me një shpejtësi ftohjeje më të madhe se 27°C/s, e ndjekur nga një periudhë mbajtjeje nën presion, për të përftuar komponentë çeliku me fortësi ultra të lartë me strukturë martensitike uniforme.
Avantazhet e stampimit të nxehtë
Rezistencë përfundimtare në tërheqje e përmirësuar dhe aftësi për të formuar gjeometri komplekse.
Pesha e komponentëve është zvogëluar duke përdorur fletë metalike më të hollë, duke ruajtur integritetin strukturor dhe rezistencën ndaj përplasjeve.
Nevojë e zvogëluar për operacione bashkimi si saldimi ose fiksimi.
Kthim prapa dhe deformim i pjesëve të minimizuara.
Më pak defekte të pjesëve, të tilla si çarje dhe çarje.
Kërkesa më të ulëta për tonazhin e presës krahasuar me formimin e ftohtë.
Aftësia për të përshtatur vetitë e materialit bazuar në zona specifike të pjesës.
Mikrostruktura të përmirësuara për performancë më të mirë.
Proces prodhimi i përmirësuar me më pak hapa operacionalë për të marrë një produkt të përfunduar.
Këto avantazhe kontribuojnë në efikasitetin, cilësinë dhe performancën e përgjithshme të komponentëve strukturorë të stampuar në të nxehtë.
Më shumë detaje rreth stampimit të nxehtë
1. Vulosje e nxehtë kundrejt vulosjes së ftohtë
Stampimi i nxehtë është një proces formimi që kryhet pas ngrohjes paraprake të fletës së çelikut, ndërsa stampimi i ftohtë i referohet stampimit të drejtpërdrejtë të fletës së çelikut pa ngrohje paraprake.
Stampimi në të ftohtë ka avantazhe të qarta ndaj stampimit në të nxehtë. Megjithatë, ai shfaq edhe disa disavantazhe. Për shkak të streseve më të larta të shkaktuara nga procesi i stampimit në të ftohtë krahasuar me stampimin në të nxehtë, produktet e stampuara në të ftohtë janë më të ndjeshme ndaj çarjeve dhe çarjeve. Prandaj, për stampimin në të ftohtë kërkohen pajisje precize stampimi.
Stampimi i nxehtë përfshin ngrohjen e fletës së çelikut në temperatura të larta para stampimit dhe njëkohësisht shuarjen në matricë. Kjo çon në një transformim të plotë të mikrostrukturës së çelikut në martensit, duke rezultuar në rezistencë të lartë që varion nga 1500 deri në 2000 MPa. Si pasojë, produktet e stampuara në të nxehtë shfaqin rezistencë më të lartë krahasuar me homologët e stampuar në të ftohtë.
2. Rrjedha e procesit të vulosjes së nxehtë
Stampimi me nxehtësi, i njohur edhe si "forcim me presë", përfshin ngrohjen e një flete me rezistencë të lartë me një rezistencë fillestare prej 500-600 MPa në temperatura midis 880 dhe 950°C. Fleta e ngrohur më pas stampohet dhe shuhet shpejt në matricë, duke arritur shpejtësi ftohjeje prej 20-300°C/s. Transformimi i austenitit në martensit gjatë shuarjes rrit ndjeshëm rezistencën e përbërësit, duke lejuar prodhimin e pjesëve të stampuara me rezistencë deri në 1500 MPa. Teknikat e stampimit me nxehtësi mund të klasifikohen në dy kategori: stampim direkt me nxehtësi dhe stampim indirekt me nxehtësi:
Në stampimin direkt të nxehtë, boshllëku i parangrohur futet direkt në një matricë të mbyllur për stampim dhe shuarje. Proceset pasuese përfshijnë ftohjen, prerjen e skajeve dhe shpimin e vrimave (ose prerjen me lazer) dhe pastrimin e sipërfaqes.
Figura 1: modaliteti i përpunimit të stampimit të nxehtë - stampim i drejtpërdrejtë i nxehtë
Në procesin e stampimit indirekt të nxehtë, hapi i para-formësimit të formësimit në të ftohtë kryhet përpara se të hyjmë në fazat e ngrohjes, stampimit të nxehtë, prerjes së skajeve, shpimit të vrimave dhe pastrimit të sipërfaqes.
Dallimi kryesor midis proceseve të stampimit indirekt të nxehtë dhe stampimit direkt të nxehtë qëndron në përfshirjen e hapit të para-formësimit të formësimit në të ftohtë para ngrohjes në metodën indirekte. Në stampimin direkt të nxehtë, fleta metalike futet direkt në furrën e ngrohjes, ndërsa në stampimin indirekt të nxehtë, përbërësi i para-formësuar i formuar në të ftohtë dërgohet në furrën e ngrohjes.
Procesi i stampimit indirekt të nxehtë zakonisht përfshin hapat e mëposhtëm:
Para-formësim në të ftohtë -- Ngrohje -- Stampim i nxehtë -- Prerje skajesh dhe shpim vrimash -- Pastrim sipërfaqësor
Figura 2: mënyra e përpunimit të stampimit të nxehtë - stampim indirekt i nxehtë
3. Pajisjet kryesore për stampimin e nxehtë përfshijnë një furrë ngrohjeje, një makinë presimi për formimin e nxehtë dhe kallëpe për stampim të nxehtë
Furrë ngrohjeje:
Furra e ngrohjes është e pajisur me aftësi ngrohjeje dhe kontrolli të temperaturës. Ajo është e aftë të ngrohë pllaka me rezistencë të lartë në temperaturën e rikristalizimit brenda një kohe të caktuar, duke arritur një gjendje austenitike. Duhet të jetë në gjendje të përshtatet me kërkesat e prodhimit të vazhdueshëm automatik në shkallë të gjerë. Meqenëse pjesa e nxehtë e çelikut mund të trajtohet vetëm nga robotë ose krahë mekanikë, furra kërkon ngarkim dhe shkarkim automatik me saktësi të lartë pozicionimi. Përveç kësaj, kur ngroh pllaka çeliku të pa veshura, ajo duhet të ofrojë mbrojtje nga gazi për të parandaluar oksidimin sipërfaqësor dhe dekarbonizimin e pjesës së çelikut.
Presë për Formim të Nxehtë:
Presa është thelbi i teknologjisë së stampimit të nxehtë. Ajo duhet të ketë aftësinë për stampim dhe mbajtje të shpejtë, si dhe të jetë e pajisur me një sistem ftohjeje të shpejtë. Kompleksiteti teknik i presave të formimit të nxehtë e tejkalon shumë atë të presave konvencionale të stampimit të ftohtë. Aktualisht, vetëm disa kompani të huaja e kanë zotëruar teknologjinë e projektimit dhe prodhimit të presave të tilla, dhe të gjitha varen nga importet, duke i bërë ato të shtrenjta.
Forma për Stampim të Nxehtë:
Format e stampimit të nxehtë kryejnë si fazat e formimit ashtu edhe të shuarjes. Në fazën e formimit, pasi pjesa e punës futet në zgavrën e formës, forma përfundon shpejt procesin e stampimit për të siguruar përfundimin e formimit të pjesës përpara se materiali t'i nënshtrohet transformimit të fazës martensitike. Pastaj, ajo hyn në fazën e shuarjes dhe ftohjes, ku nxehtësia nga pjesa e punës brenda formës transferohet vazhdimisht në formë. Tubat e ftohjes të vendosur brenda formës largojnë menjëherë nxehtësinë përmes ftohësit që rrjedh. Transformimi martensitik-austenitik fillon kur temperatura e pjesës së punës bie në 425°C. Transformimi midis martensitit dhe austenitit përfundon kur temperatura arrin 280°C, dhe pjesa e punës nxirret në 200°C. Roli i mbajtëses së formës është të parandalojë zgjerimin dhe tkurrjen termike të pabarabartë gjatë procesit të shuarjes, të cilat mund të rezultojnë në ndryshime të rëndësishme në formën dhe dimensionet e pjesës, duke çuar në skrap. Përveç kësaj, ajo rrit efikasitetin e transferimit termik midis pjesës së punës dhe formës, duke nxitur shuarjen dhe ftohjen e shpejtë.
Si përmbledhje, pajisjet kryesore për stampimin në të nxehtë përfshijnë një furrë ngrohjeje për arritjen e temperaturës së dëshiruar, një presë për formim në të nxehtë për stampim dhe mbajtje të shpejtë me një sistem ftohjeje të shpejtë dhe kallëpe për stampim në të nxehtë që kryejnë fazat e formimit dhe të shuarjes për të siguruar formimin e duhur të pjesëve dhe ftohje efikase.
Shpejtësia e ftohjes së shuarjes jo vetëm që ndikon në kohën e prodhimit, por ndikon edhe në efikasitetin e konvertimit midis austenitit dhe martensitit. Shpejtësia e ftohjes përcakton se çfarë lloj strukture kristalore do të formohet dhe lidhet me efektin përfundimtar të ngurtësimit të copës së punës. Temperatura kritike e ftohjes së çelikut me bor është rreth 30℃/s, dhe vetëm kur shpejtësia e ftohjes tejkalon temperaturën kritike të ftohjes mund të nxitet formimi i strukturës martensitike në masën më të madhe. Kur shpejtësia e ftohjes është më e vogël se shpejtësia kritike e ftohjes, strukturat jo-martensitike si bainiti do të shfaqen në strukturën e kristalizimit të copës së punës. Megjithatë, sa më e lartë të jetë shpejtësia e ftohjes, aq më mirë, aq më e lartë do të jetë shpejtësia e ftohjes që do të çojë në çarje të pjesëve të formuara, dhe diapazoni i arsyeshëm i shpejtësisë së ftohjes duhet të përcaktohet sipas përbërjes së materialit dhe kushteve të procesit të pjesëve.
Meqenëse projektimi i tubit të ftohjes lidhet drejtpërdrejt me madhësinë e shpejtësisë së ftohjes, tubi i ftohjes në përgjithësi projektohet nga perspektiva e efikasitetit maksimal të transferimit të nxehtësisë, kështu që drejtimi i tubit të ftohjes së projektuar është më kompleks dhe është i vështirë të merret me shpim mekanik pas përfundimit të derdhjes së mykut. Për të shmangur kufizimin nga përpunimi mekanik, në përgjithësi zgjidhet metoda e rezervimit të kanaleve të ujit para derdhjes së mykut.
Meqenëse funksionon për një kohë të gjatë në 200℃ deri në 880~950℃ në kushte të forta alternative të të ftohtit dhe të nxehtit, materiali i vulosjes së nxehtë duhet të ketë ngurtësi të mirë strukturore dhe përçueshmëri termike, dhe të mund t'i rezistojë fërkimit të fortë termik të gjeneruar nga shufra në temperaturë të lartë dhe efektit të konsumimit gërryes të grimcave të shtresës së oksidit të rënë. Përveç kësaj, materiali i mykut duhet të ketë gjithashtu rezistencë të mirë ndaj korrozionit ndaj ftohësit për të siguruar rrjedhjen e qetë të tubit të ftohjes.
Prerje dhe shpim
Meqenëse rezistenca e pjesëve pas stampimit të nxehtë arrin rreth 1500MPa, nëse përdoret prerja dhe shpimi me presë, kërkesat e tonazhit të pajisjeve janë më të mëdha dhe konsumimi i teheve të prerjes me matricë është serioz. Prandaj, njësitë e prerjes me lazer përdoren shpesh për të prerë tehet dhe vrimat.
4. Notat e zakonshme të çelikut të stampimit të nxehtë
Performanca para stampimit
Performanca pas stampimit
Aktualisht, lloji më i zakonshëm i çelikut të stampuar me të nxehtë është B1500HS. Rezistenca në tërheqje para stampimit është përgjithësisht midis 480-800MPa, dhe pas stampimit, rezistenca në tërheqje mund të arrijë 1300-1700MPa. Kjo do të thotë se rezistenca në tërheqje e pllakës së çelikut 480-800MPa, nëpërmjet formimit me stampim të nxehtë, mund të arrijë rezistencën në tërheqje të pjesëve prej rreth 1300-1700MPa.
5. Përdorimi i çelikut të stampimit të nxehtë
Zbatimi i pjesëve me stampim të nxehtë mund të përmirësojë ndjeshëm sigurinë e automobilit në rast përplasjeje dhe të realizojë peshën e lehtë të karrocerisë së automobilit në të bardhë. Aktualisht, teknologjia e stampimit të nxehtë është aplikuar në pjesët e bardha të karrocerisë së makinave të pasagjerëve, siç janë makina, shtylla A, shtylla B, parakolpi, trau i derës dhe shina e çatisë dhe pjesë të tjera. Shihni figurën 3 më poshtë për shembuj të pjesëve të përshtatshme për peshë të lehtë.
figura 3: Komponentët e trupit të bardhë të përshtatshëm për stampim të nxehtë
Fig. 4: Linja e Shtypjes së Nxehtë të Stampimit 1200 Ton të makinerive Jiangdong
Aktualisht, zgjidhjet e linjës së prodhimit të presave hidraulike të stampimit të nxehtë të JIANGDONG MACHINERY kanë qenë shumë të pjekura dhe të qëndrueshme, në fushën e formimit të stampimit të nxehtë të Kinës i përket nivelit kryesor, dhe si nënkryetar i njësisë së degës së makinerive të farkëtimit të Shoqatës së Makinerive të Veglave të Kinës, si dhe njësitë anëtare të Komitetit të Standardizimit të Makinerive të Falkimit të Kinës, ne kemi ndërmarrë gjithashtu punën kërkimore dhe zbatuese të stampimit të nxehtë me shpejtësi super të lartë kombëtar të çelikut dhe aluminit, i cili ka luajtur një rol të madh në promovimin e zhvillimit të industrisë së stampimit të nxehtë në Kinë dhe madje edhe në botë.
