خط إنتاج الختم الساخن عالي السرعة للصلب عالي القوة (الألومنيوم)
الميزات الرئيسية
تم تصميم خط الإنتاج لتحسين عملية تصنيع قطع غيار السيارات من خلال تطبيق تقنية الختم الساخنة. تتضمن هذه العملية ، المعروفة باسم الختم الساخن في آسيا وتصلب الصحافة في أوروبا ، تسخين المادة الفارغة إلى درجة حرارة معينة ثم الضغط عليها في القوالب المقابلة باستخدام تقنية الصحافة الهيدروليكية مع الحفاظ على الضغط لتحقيق الشكل المطلوب والخضوع لتحويل الطور للمادة المعدنية. يمكن تصنيف تقنية الختم الساخنة إلى طرق ختم ساخنة مباشرة وغير مباشرة.
المزايا
واحدة من المزايا الرئيسية للمكونات الهيكلية الساخنة هي قابلية تشكيلها الممتازة ، والتي تسمح بإنتاج الأشكال الهندسية المعقدة ذات قوة الشد الاستثنائية. تتيح القوة العالية للأجزاء المختومة الساخنة استخدام صفائح معدنية أرق ، مما يقلل من وزن المكونات مع الحفاظ على السلامة الهيكلية وأداء الانهيار. وتشمل المزايا الأخرى:
انخفاض عمليات الوصل:تقلل تقنية الختم الساخنة من الحاجة إلى عمليات اتصال اللحام أو التثبيت ، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة وتحسين سلامة المنتج.
تقليل سبرينغ وورف:تعمل عملية الختم الساخنة على تقليل التشوهات غير المرغوب فيها ، مثل Part Springback و Warpage ، مما يضمن دقة الأبعاد الدقيقة وتقليل الحاجة إلى إعادة صياغة إضافية.
عيوب جزء أقل:تظهر الأجزاء المختومة الساخنة عيوبًا أقل ، مثل الشقوق والانقسام ، مقارنة بطرق تشكيل البرد ، مما يؤدي إلى تحسين جودة المنتج وتقليل النفايات.
الحمولة المغطاة السفلى:يقلل الختم الساخن من الحمولة الصحفية المطلوبة مقارنة بتقنيات تشكيل البرد ، مما يؤدي إلى وفورات في التكاليف وزيادة كفاءة الإنتاج.
تخصيص خصائص المواد:تسمح تقنية الختم الساخنة بتخصيص خصائص المواد استنادًا إلى مناطق محددة من الجزء ، وتحسين الأداء والوظائف.
تحسين التحسينات المجهرية:يوفر الختم الساخن القدرة على تعزيز البنية المجهرية للمادة ، مما يؤدي إلى تحسين الخواص الميكانيكية وزيادة متانة المنتج.
خطوات الإنتاج المبسطة:يقوم Hot Stamping بإلغاء أو يقلل من خطوات التصنيع المتوسطة ، مما يؤدي إلى عملية إنتاج مبسطة ، وإنتاجية محسّنة ، وأوقات زمنية أقصر.
تطبيقات المنتج
يجد خط إنتاج الختم الساخن عالي القوة (الألومنيوم) عالي السرعة تطبيقًا واسعًا في تصنيع أجزاء الجسم البيضاء للسيارات. ويشمل ذلك مجموعات العمود والمصدات وعوارض الأبواب وتجميعات السكك الحديدية السقف المستخدمة في مركبات الركاب. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استكشاف استخدام السبائك المتقدمة التي تمكّنها الختم الساخن بشكل متزايد في الصناعات مثل الطيران والدفاع والأسواق الناشئة. توفر هذه السبائك مزايا القوة العالية وتقليل الوزن الذي يصعب تحقيقه من خلال طرق تشكيل أخرى.
في الختام ، يضمن خط إنتاج الختم الساخن عالي القوة (الألومنيوم) إنتاجًا دقيقًا وفعالًا من أجزاء هيكل السيارات المعقدة على شكل شكل معقد. من خلال تشكيل فائق ، وعمليات الوصلات المنخفضة ، والعيوب المعززة ، وخصائص المواد المحسّنة ، يوفر خط الإنتاج هذا العديد من المزايا. تمتد تطبيقاتها إلى تصنيع أجزاء الجسم البيضاء لسيارات الركاب وتوفر فوائد محتملة في الطيران والدفاع والأسواق الناشئة. استثمر في خط إنتاج الختم الساخن عالي القوة (الألومنيوم) عالي السرعة لتحقيق أداء رائع وإنتاجية ومزايا تصميم خفيفة الوزن في الصناعات السيارات والحلفاء
ما هو الختم الساخن؟
يعد الختم الساخن ، المعروف أيضًا باسم تصلب الصحافة في أوروبا والضغط الساخن في آسيا ، وسيلة لتشكيل المواد حيث يتم تسخين فارغة إلى درجة حرارة معينة ثم ختمها وتخفيفها تحت الضغط في الموت المقابل لتحقيق الشكل المطلوب وتحفيز تحول الطور في المادة المعدنية. تتضمن تقنية الختم الساخنة تسخين صفائح الصلب البورون (مع القوة الأولية من 500-700 ميجا باسكال) إلى حالة أوستنتينية ، وسرعان ما تنقلها إلى الموت من أجل الختم عالي السرعة ، وإخماد الجزء داخل معدل تبريد أكبر من 27 درجة مئوية/ث ، تليها فترة من الضغط تحت الضغط ، للحصول على مركبات الصلب غير المتطورة.
مزايا الختم الساخن
تحسين قوة الشد النهائية والقدرة على تكوين الهندسة المعقدة.
انخفاض وزن المكون باستخدام المعدن الأرق مع الحفاظ على السلامة الهيكلية وأداء الانهيار.
انخفاض الحاجة إلى الانضمام إلى العمليات مثل اللحام أو التثبيت.
تم تقليل جزء الربيع إلى الوراء والتزييف.
عدد أقل من العيوب مثل الشقوق والانقسامات.
أقل من متطلبات الحمولة الصحفية مقارنة بتكوين البرد.
القدرة على تخصيص خصائص المواد على أساس مناطق جزء محددة.
الهياكل المجهرية المحسنة لتحسين الأداء.
عملية التصنيع المبسط مع عدد أقل من الخطوات التشغيلية للحصول على منتج نهائي.
تساهم هذه المزايا في الكفاءة الكلية والجودة والأداء للمكونات الهيكلية الساخنة المختومة.
مزيد من التفاصيل حول الختم الساخن
1. ختم ختم البارد
الختم الساخن هو عملية تشكيل يتم تنفيذها بعد تسخين ورقة الصلب ، بينما يشير الختم البارد إلى الختم المباشر للورقة الفولاذية دون التسخين.
الختم البارد له مزايا واضحة على الختم الساخن. ومع ذلك ، فإنه يعرض أيضا بعض العيوب. نظرًا لارتفاع الضغوط الناجمة عن عملية الختم الباردة مقارنةً بالختم الساخن ، فإن المنتجات المختارة الباردة أكثر عرضة للتكسير والانقسام. لذلك ، مطلوب معدات الختم الدقيقة لختم البرد.
يتضمن الختم الساخن تسخين ورقة الصلب إلى درجات حرارة عالية قبل الختم والتخفيف في وقت واحد في الموت. هذا يؤدي إلى تحول كامل للبنية المجهرية للصلب إلى مارتينسيت ، مما يؤدي إلى قوة عالية تتراوح من 1500 إلى 2000 ميجا باسكال. وبالتالي ، فإن المنتجات الساخنة التي تم ختمها تظهر قوة أعلى مقارنة بنظرائها الذين تم ختمهم البارد.
2. حدوث تدفق عملية الختم
يتضمن الختم الساخن ، والمعروف أيضًا باسم "تصلب الصحافة" ، تسخين ورقة ذات قوة عالية مع قوة أولية من 500-600 ميجا باسكال إلى درجات حرارة بين 880 و 950 درجة مئوية. ثم يتم ختم الورقة الساخنة بسرعة وإخمادها في الموت ، وتحقيق معدلات التبريد من 20-300 درجة مئوية/ثانية. إن تحويل أوستنيت إلى martensite أثناء التبريد يعزز بشكل كبير من قوة المكون ، مما يسمح بإنتاج الأجزاء المختومة مع نقاط قوة تصل إلى 1500 ميجا باسكال.
في الختم الحار المباشر ، يتم تغذية الفراغ المسبق مباشرة في موت مغلق من أجل الختم والتخفيف. تشمل العمليات اللاحقة التبريد ، وتقليص الحافة واللكم الثقب (أو قطع الليزر) ، وتنظيف السطح.

Fiture1: وضع معالجة الختم الساخن-ختم ساخن.
في عملية الختم الساخنة غير المباشرة ، يتم تنفيذ خطوة تشكيل البرد قبل تشكيلها قبل الدخول إلى مراحل التدفئة ، والختم الساخن ، وتقليص الحافة ، واللكم الثقب ، وتنظيف السطح.
يكمن الفرق الرئيسي بين الختم الساخن غير المباشر وعمليات الختم الساخنة المباشرة في إدراج خطوة تشكيل البرد قبل التشكيل قبل التدفئة في الطريقة غير المباشرة. في الختم الحار المباشر ، يتم تغذية الصفائح المعدنية مباشرة في فرن التدفئة ، بينما في الختم الساخن غير المباشر ، يتم إرسال المكون المسبق على شكل البرد إلى فرن التدفئة.
يتضمن تدفق عملية الختم الساخن غير المباشر عادة الخطوات التالية:
بارد تشكيل ما قبل التشكيل-ختم الساخن-تقليم الحافة وتنظيف ثقب اللكم السطح

FITURE2: وضع معالجة الختم الساخن-مؤمن ختم ساخن
3. تشتمل المعدات الرئيسية للختم الساخن
فرن التدفئة:
تم تجهيز فرن التدفئة بقدرات التدفئة والتحكم في درجة الحرارة. إنه قادر على تسخين لوحات عالية القوة إلى درجة حرارة إعادة التبلور في غضون وقت محدد ، وتحقيق حالة أوستنيكية. يجب أن تكون قادرة على التكيف مع متطلبات الإنتاج المستمر الآلي على نطاق واسع. نظرًا لأن البليت الساخن لا يمكن معالجته إلا بواسطة الروبوتات أو الأسلحة الميكانيكية ، يتطلب الفرن التحميل الآلي والتفريغ بدقة عالية في المواقع. بالإضافة إلى ذلك ، عند تسخين الألواح الفولاذية غير المطلية ، يجب أن يوفر حماية من الغاز لمنع أكسدة السطح وإزالة الكربون من البليت.
مكبس تشكيل الساخنة:
الصحافة هي جوهر تقنية الختم الساخنة. يجب أن يكون لديك القدرة على الختم والاحتفاظ السريع ، بالإضافة إلى أن تكون مزودة بنظام تبريد سريع. يتجاوز التعقيد التقني للتشكيل الساخن مكابس مكابس الختم الباردة التقليدية. في الوقت الحالي ، أتقنت عدد قليل من الشركات الأجنبية تقنية التصميم والتصنيع لهذه المطابع ، وكلها تعتمد على الواردات ، مما يجعلها باهظة الثمن.
قوالب الختم الساخنة:
قوالب الختم الساخنة تؤدي كل من مراحل التشكيل والإرادة. في مرحلة التشكيل ، بمجرد تغذية البليت في تجويف القالب ، يكمل القالب بسرعة عملية الختم لضمان الانتهاء من تكوين الأجزاء قبل أن تخضع المادة لتحويل مرحلة مارتينسيتي. بعد ذلك ، يدخل مرحلة التبريد والتبريد ، حيث يتم نقل الحرارة من قطعة العمل داخل القالب بشكل مستمر إلى القالب. أنابيب التبريد مرتبة داخل القالب قم بإزالة الحرارة على الفور من خلال سائل التبريد المتدفق. يبدأ التحول الوهمي المارتينيسي عندما تنخفض درجة حرارة الشغل إلى 425 درجة مئوية. ينتهي التحول بين martensite و uustenite عندما تصل درجة الحرارة إلى 280 درجة مئوية ، ويتم إخراج قطعة العمل عند 200 درجة مئوية. يتمثل دور احتجاز القالب في منع التوسع الحراري والانكماش أثناء عملية التبريد ، مما قد يؤدي إلى تغييرات كبيرة في شكل الجزء وأبعاد الجزء ، مما يؤدي إلى الخردة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يعزز كفاءة النقل الحراري بين الشغل والقالب ، مما يعزز التبريد السريع والتبريد.
باختصار ، تشتمل المعدات الرئيسية للختم الساخن على فرن تسخين لتحقيق درجة الحرارة المطلوبة ، وضغط تشكيل ساخن للتخطيط السريع والاحتفاظ بنظام تبريد سريع ، وقوالب الختم الساخنة التي تؤدي مراحل تشكيل وإرواء لضمان تكوين الجزء المناسب وتبريد فعال.
لا تؤثر سرعة تبريد التبريد على وقت الإنتاج فحسب ، بل تؤثر أيضًا على كفاءة التحويل بين الأوستينيت والمارتينيت. يحدد معدل التبريد نوع الهيكل البلوري الذي سيتم تشكيله ويرتبط بتأثير التصلب النهائي لنظام العمل. تبلغ درجة حرارة التبريد الحرجة لصلب البورون حوالي 30 درجة/ثانية ، وفقط عندما يتجاوز معدل التبريد درجة حرارة التبريد الحرجة ، يمكن تعزيز تكوين بنية مارتينسيسيتي إلى أقصى حد. عندما يكون معدل التبريد أقل من معدل التبريد الحرج ، ستظهر الهياكل غير الحكيمة مثل Bainite في بنية تبلور الشغل. ومع ذلك ، كلما ارتفع معدل التبريد ، كلما زاد معدل التبريد إلى تكسير الأجزاء التي تم تشكيلها ، ويجب تحديد نطاق معدل التبريد المعقول وفقًا لتكوين المواد وشروط عملية الأجزاء.
نظرًا لأن تصميم أنبوب التبريد يرتبط مباشرة بحجم سرعة التبريد ، فإن أنبوب التبريد مصمم بشكل عام من منظور كفاءة نقل الحرارة القصوى ، وبالتالي فإن اتجاه أنبوب التبريد المصمم أكثر تعقيدًا ، ومن الصعب الحصول عليه عن طريق الحفر الميكانيكي بعد الانتهاء من صب القالب. من أجل تجنب التقييد عن طريق المعالجة الميكانيكية ، يتم تحديد طريقة الحفاظ على قنوات المياه قبل اختيار صب القالب عمومًا.
نظرًا لأنه يعمل لفترة طويلة عند 200 ℃ إلى 880 ~ 950 ℃ في ظل الظروف الباردة الشديدة والساخنة ، يجب أن يكون لمواد الموت الساخنة صلابة هيكلية جيدة وموصلية حرارية ، ويمكن أن تقاوم الاحتكاك الحراري القوي الناتج عن البليت عند درجة حرارة عالية وتأثير التآكل الكاشف لجزيئات طبقة الأكسيد المقطوعة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تحتوي مادة العفن أيضًا على مقاومة جيدة للتآكل للمبرد لضمان التدفق السلس لأنبوب التبريد.
تقليص وثقب
نظرًا لأن قوة الأجزاء بعد الختم الساخنة تصل إلى حوالي 1500 ميجا باسكال ، إذا تم استخدام قطع الصحافة واللكم ، فإن متطلبات حمولة المعدات أكبر ، وارتداء الحافة المتطورة أمرًا خطيرًا. لذلك ، غالبًا ما تستخدم وحدات قطع الليزر لقطع الحواف والثقوب.
4.Common الدرجات من الصلب الساخن الختم
الأداء قبل الختم

الأداء بعد الختم

في الوقت الحاضر ، فإن الدرجة المشتركة من الصلب الساخن هي B1500HS. تتراوح قوة الشد قبل الختم بشكل عام بين 480-800MPa ، وبعد الختم ، يمكن أن تصل قوة الشد إلى 1300-1700MPa. وهذا يعني أن قوة الشد من صفيحة فولاذية من 480-800MPa ، من خلال تشكيل الختم الساخن ، يمكن أن تحصل على قوة الشد حوالي 1300-1700MPa.
5. استخدام الصلب الساخن
يمكن أن يؤدي تطبيق قطع الغيار الساخنة إلى تحسين سلامة تصادم السيارات بشكل كبير ويدرك الوزن الخفيف لجسم السيارات باللون الأبيض. في الوقت الحاضر ، تم تطبيق تقنية الختم الساخنة على أجزاء الجسم البيضاء من سيارات الركاب ، مثل السيارة ، والعمود ، والعمود B ، و Pumper ، و Swour Rail and Roof Parts.

الشكل 3 : مكونات الجسم الأبيض مناسبة للختم الساخن

الشكل 4: Jiangdong Machinery 1200 Ton Hot Stemping Line
في الوقت الحاضر ، كانت حلول خط الإنتاج هيدروليكي المآسي الساخنة هي الناضجة والمستقرة للغاية ، في حقل تشكيل الختم الساخن في الصين ينتمي إلى المستوى الرائد ، وبما أن جمعية توحيد الآلات الماكينة الصينية ، فإننا نتقدم أيضًا بمواجهة فرع الآلات المتزايدة ، كما هو الحال في الأدوار المتقدمة ، واللجنة التي تتشكل في الصين. تعزيز تطوير صناعة الختم الساخنة في الصين وحتى العالم.