Բարձր արագությամբ տաք դրոշմման արտադրական գիծ գերբարձր ամրության պողպատի (ալյումինի) համար
Հիմնական առանձնահատկությունները
Արտադրական գիծը նախատեսված է ավտոմոբիլային մասերի արտադրության գործընթացը օպտիմալացնելու համար՝ տաք դրոշմման տեխնոլոգիայի կիրառման միջոցով: Այս գործընթացը, որը Ասիայում հայտնի է որպես տաք դրոշմում, իսկ Եվրոպայում՝ որպես մամլիչով կարծրացում, ներառում է նախօրոք պատրաստված նյութը որոշակի ջերմաստիճանի տաքացնելը, այնուհետև համապատասխան կաղապարների մեջ սեղմելը՝ օգտագործելով հիդրավլիկ մամլիչ տեխնոլոգիա՝ պահպանելով ճնշումը՝ ցանկալի ձևը ստանալու և մետաղական նյութի փուլային փոխակերպման ենթարկվելու համար: Տաք դրոշմման տեխնիկան կարելի է դասակարգել ուղղակի և անուղղակի տաք դրոշմման մեթոդների:
Առավելություններ
Տաք դրոշմված կառուցվածքային բաղադրիչների հիմնական առավելություններից մեկը դրանց գերազանց ձևավորելիությունն է, որը թույլ է տալիս ստանալ բարդ երկրաչափություններ՝ բացառիկ ձգման ամրությամբ: Տաք դրոշմված մասերի բարձր ամրությունը հնարավորություն է տալիս օգտագործել ավելի բարակ մետաղական թիթեղներ, նվազեցնելով բաղադրիչների քաշը՝ միաժամանակ պահպանելով կառուցվածքային ամբողջականությունը և հարվածային դիմադրությունը: Այլ առավելություններից են՝
Կրճատված միացման գործողություններ.Տաք դրոշմման տեխնոլոգիան նվազեցնում է եռակցման կամ ամրացման միացման գործողությունների անհրաժեշտությունը, ինչը հանգեցնում է արդյունավետության բարձրացմանը և արտադրանքի ամբողջականության բարձրացմանը։
Նվազեցված Springback-ը և Warpage-ը։Տաք դրոշմման գործընթացը նվազագույնի է հասցնում անցանկալի դեֆորմացիաները, ինչպիսիք են մասի հետադարձումը և ծռումը, ապահովելով չափերի ճշգրիտ ճշգրտություն և նվազեցնելով լրացուցիչ վերամշակման անհրաժեշտությունը։
Ավելի քիչ մասերի թերություններ՝Տաք դրոշմմամբ մասերը սառը ձևավորման մեթոդների համեմատ ավելի քիչ թերություններ են ցուցաբերում, ինչպիսիք են ճաքերը և ճեղքերը, ինչը հանգեցնում է արտադրանքի որակի բարելավմանը և թափոնների կրճատմանը։
Ստորին մամուլային տոննաժ՝Տաք դրոշմումը սառը ձևավորման տեխնիկայի համեմատ նվազեցնում է անհրաժեշտ մամլիչի տոննաժը, ինչը հանգեցնում է ծախսերի խնայողության և արտադրության արդյունավետության բարձրացման:
Նյութական հատկությունների հարմարեցում.Տաք դրոշմման տեխնոլոգիան թույլ է տալիս հարմարեցնել նյութական հատկությունները՝ հիմնվելով մասի որոշակի հատվածների վրա, օպտիմալացնելով կատարողականը և ֆունկցիոնալությունը։
Բարելավված միկրոկառուցվածքային բարելավումներ.Տաք դրոշմումը հնարավորություն է տալիս բարելավել նյութի միկրոկառուցվածքը, ինչը հանգեցնում է մեխանիկական հատկությունների բարելավմանը և արտադրանքի դիմացկունության բարձրացմանը։
Հզորացված արտադրական քայլեր.Տաք դրոշմումը վերացնում կամ կրճատում է միջանկյալ արտադրական փուլերը, ինչը հանգեցնում է արտադրական գործընթացի պարզեցման, արտադրողականության բարձրացման և արտադրական ժամկետների կրճատման:
Արտադրանքի կիրառություններ
Բարձր ամրության պողպատի (ալյումինի) բարձր արագությամբ տաք դրոշմման արտադրական գիծը լայն կիրառություն է գտնում ավտոմեքենաների սպիտակ թափքի մասերի արտադրության մեջ: Սա ներառում է հենասյուների հավաքածուներ, բամպերներ, դռների հեծաններ և ուղևորատար մեքենաներում օգտագործվող տանիքի ռելսերի հավաքածուներ: Բացի այդ, տաք դրոշմման միջոցով հնարավոր առաջադեմ համաձուլվածքների օգտագործումը ավելի ու ավելի է ուսումնասիրվում այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական արդյունաբերությունը, պաշտպանությունը և զարգացող շուկաները: Այս համաձուլվածքներն առաջարկում են ավելի բարձր ամրության և նվազեցված քաշի առավելություններ, որոնք դժվար է հասնել այլ ձևավորման մեթոդներով:
Ամփոփելով՝ բարձր ամրության պողպատի (ալյումինի) բարձր արագության տաք դրոշմման արտադրական գիծը ապահովում է բարդ ձևի ավտոմեքենայի թափքի մասերի ճշգրիտ և արդյունավետ արտադրություն: Բարձրակարգ ձևավորման, կրճատված միացման գործողությունների, նվազագույնի հասցված թերությունների և բարելավված նյութական հատկությունների շնորհիվ այս արտադրական գիծը բազմաթիվ առավելություններ է տալիս: Դրա կիրառությունները տարածվում են ուղևորատար ավտոմեքենաների սպիտակ թափքի մասերի արտադրության վրա և առաջարկում են պոտենցիալ առավելություններ ավիատիեզերական, պաշտպանական և զարգացող շուկաներում: Ներդրում կատարեք բարձր ամրության պողպատի (ալյումինի) բարձր արագության տաք դրոշմման արտադրական գծում՝ ավտոմոբիլային և հարակից արդյունաբերություններում բացառիկ կատարողականության, արտադրողականության և թեթև քաշի դիզայնի առավելությունների հասնելու համար:
Ի՞նչ է տաք դրոշմումը:
Տաք դրոշմումը, որը Եվրոպայում հայտնի է նաև որպես մամլիչով կարծրացում, իսկ Ասիայում՝ տաք մամլիչով ձևավորում, նյութի ձևավորման մեթոդ է, որի դեպքում նախշը տաքացվում է մինչև որոշակի ջերմաստիճան, այնուհետև դրոշմվում և մարվում է ճնշման տակ համապատասխան կաղապարում՝ ցանկալի ձևը ստանալու և մետաղական նյութում փուլային փոխակերպում առաջացնելու համար: Տաք դրոշմման տեխնոլոգիան ներառում է բորային պողպատե թերթերի (500-700 ՄՊա սկզբնական ամրությամբ) տաքացումը մինչև աուստենիտացնող վիճակ, դրանց արագ տեղափոխումը կաղապարի վրա՝ բարձր արագությամբ դրոշմման համար, և կաղապարի ներսում գտնվող մասի մարումը 27°C/վ-ից բարձր սառեցման արագությամբ, որին հաջորդում է ճնշման տակ պահելու որոշակի ժամանակահատված՝ միատարր մարտենսիտային կառուցվածքով գերբարձր ամրության պողպատե բաղադրիչներ ստանալու համար:
Տաք դրոշմման առավելությունները
Բարելավված վերջնական ձգման ամրություն և բարդ երկրաչափություններ ձևավորելու ունակություն։
Նվազեցրել է բաղադրիչների քաշը՝ օգտագործելով ավելի բարակ մետաղական թիթեղ՝ միաժամանակ պահպանելով կառուցվածքային ամբողջականությունը և հարվածային դիմադրությունը։
Միացման գործողությունների, ինչպիսիք են եռակցումը կամ ամրացումը, անհրաժեշտության նվազում:
Նվազագույնի հասցված մասի զսպանակի հետադարձումը և ծռումը։
Ավելի քիչ մասերի թերություններ, ինչպիսիք են ճաքերը և ճեղքերը։
Ավելի ցածր տոննաժի պահանջներ՝ համեմատած սառը ձևավորման հետ։
Նյութի հատկությունները որոշակի մասերի գոտիների հիման վրա հարմարեցնելու ունակություն:
Բարելավված միկրոկառուցվածքներ՝ ավելի լավ կատարողականության համար։
Հզորացված արտադրական գործընթաց՝ ավելի քիչ գործառնական քայլերով, որոնք անհրաժեշտ են վերջնական արտադրանք ստանալու համար։
Այս առավելությունները նպաստում են տաք դրոշմված կառուցվածքային բաղադրիչների ընդհանուր արդյունավետությանը, որակին և կատարողականին։
Ավելի շատ մանրամասներ տաք դրոշմման մասին
1. Տաք դրոշմում ընդդեմ սառը դրոշմման
Տաք դրոշմումը ձևավորման գործընթաց է, որը կատարվում է պողպատե թերթը նախապես տաքացնելուց հետո, մինչդեռ սառը դրոշմումը վերաբերում է պողպատե թերթի անմիջական դրոշմմանը առանց նախնական տաքացման:
Սառը դրոշմումը հստակ առավելություններ ունի տաք դրոշմման համեմատ: Այնուամենայնիվ, այն նաև ունի որոշ թերություններ: Տաք դրոշմման համեմատ սառը դրոշմման գործընթացի կողմից առաջացող ավելի մեծ լարվածության պատճառով, սառը դրոշմմամբ պատրաստված արտադրանքն ավելի ենթակա է ճաքերի և ճեղքվածքների: Հետևաբար, սառը դրոշմման համար անհրաժեշտ է ճշգրիտ դրոշմման սարքավորում:
Տաք դրոշմումը ենթադրում է պողպատե թերթը դրոշմելուց առաջ բարձր ջերմաստիճանների տաքացնելը և միաժամանակ մատրիցում կարծրացումը։ Սա հանգեցնում է պողպատի միկրոկառուցվածքի լիակատար վերափոխմանը մարտենսիտի, որի արդյունքում ստացվում է բարձր ամրություն՝ 1500-ից մինչև 2000 ՄՊա։ Հետևաբար, տաք դրոշմմամբ պատրաստված արտադրանքն ավելի բարձր ամրություն ունի՝ համեմատած սառը դրոշմմամբ պատրաստված նմանատիպ արտադրանքների հետ։
2. Տաք դրոշմման գործընթացի հոսք
Տաք դրոշմումը, որը հայտնի է նաև որպես «մամլիչով կարծրացում», ներառում է 500-600 ՄՊա սկզբնական ամրությամբ բարձր ամրության թերթիկը տաքացնել մինչև 880-950°C ջերմաստիճան։ Այնուհետև տաքացված թերթիկը արագ դրոշմվում և մարվում է մատրիցայի մեջ՝ հասնելով 20-300°C/վ սառեցման արագության։ Հալեցման ընթացքում աուստենիտի վերածումը մարտենսիտի զգալիորեն մեծացնում է բաղադրիչի ամրությունը՝ թույլ տալով արտադրել մինչև 1500 ՄՊա ամրությամբ դրոշմված մասեր։ Տաք դրոշմման տեխնիկաները կարելի է դասակարգել երկու կատեգորիայի՝ ուղղակի տաք դրոշմում և անուղղակի տաք դրոշմում։
Ուղիղ տաք դրոշմման դեպքում նախապես տաքացված նախօրոք պատրաստվածքը անմիջապես մտցվում է փակ կաղապարի մեջ՝ դրոշմելու և մարելու համար: Հետագա գործընթացները ներառում են սառեցում, եզրերի կտրում և անցքերի դակում (կամ լազերային կտրում), ինչպես նաև մակերեսի մաքրում:
Նկար 1. տաք դրոշմման մշակման ռեժիմ - ուղղակի տաք դրոշմում
Անուղղակի տաք դրոշմման գործընթացում սառը ձևավորման նախնական ձևավորման քայլը կատարվում է տաքացման, տաք դրոշմման, եզրերի կտրման, անցքերի դակման և մակերեսի մաքրման փուլերին անցնելուց առաջ։
Անուղղակի տաք դրոշմման և ուղղակի տաք դրոշմման գործընթացների միջև հիմնական տարբերությունը կայանում է անուղղակի մեթոդում տաքացնելուց առաջ սառը ձևավորման նախնական ձևավորման քայլի ներառման մեջ: Ուղղակի տաք դրոշմման դեպքում թիթեղը անմիջապես մատակարարվում է տաքացման վառարան, մինչդեռ անուղղակի տաք դրոշմման դեպքում սառը ձևավորված նախապես ձևավորված բաղադրիչը ուղարկվում է տաքացման վառարան:
Անուղղակի տաք դրոշմման գործընթացի հոսքը սովորաբար ներառում է հետևյալ քայլերը.
Սառը ձևավորում, նախնական ձևավորում, տաքացում, տաք դրոշմում, եզրերի կտրում և անցքերի բացում, մակերեսի մաքրում
Նկար 2. տաք դրոշմման մշակման ռեժիմ՝ անուղղակի տաք դրոշմում
3. Տաք դրոշմման հիմնական սարքավորումները ներառում են տաքացման վառարան, տաք ձևավորման մամլիչ և տաք դրոշմման կաղապարներ
Ջեռուցման վառարան՝
Ջեռուցման վառարանը հագեցած է տաքացման և ջերմաստիճանի կարգավորման հնարավորություններով: Այն կարող է որոշակի ժամանակահատվածում տաքացնել բարձր ամրության թիթեղները մինչև վերաբյուրեղացման ջերմաստիճան՝ հասնելով աուստենիտային վիճակի: Այն պետք է կարողանա հարմարվել մեծածավալ ավտոմատացված շարունակական արտադրության պահանջներին: Քանի որ տաքացված կտորը կարող է մշակվել միայն ռոբոտների կամ մեխանիկական ձեռքերի միջոցով, վառարանը պահանջում է ավտոմատացված բեռնում և բեռնաթափում՝ բարձր դիրքավորման ճշգրտությամբ: Բացի այդ, չծածկված պողպատե թիթեղները տաքացնելիս այն պետք է ապահովի գազային պաշտպանություն՝ կտորի մակերեսային օքսիդացումը և ապաածխածնացումը կանխելու համար:
Տաք ձևավորման մամլիչ՝
Մամլիչը տաք դրոշմման տեխնոլոգիայի միջուկն է։ Այն պետք է ունենա արագ դրոշմման և պահելու հնարավորություն, ինչպես նաև հագեցած լինի արագ սառեցման համակարգով։ Տաք ձևավորման մամլիչների տեխնիկական բարդությունը զգալիորեն գերազանցում է ավանդական սառը դրոշմման մամլիչների բարդությանը։ Ներկայումս միայն մի քանի օտարերկրյա ընկերություններ են տիրապետում նման մամլիչների նախագծման և արտադրության տեխնոլոգիային, և դրանք բոլորը կախված են ներմուծումից, ինչը դրանք դարձնում է թանկ։
Տաք դրոշմման կաղապարներ՝
Տաք դրոշմման կաղապարները կատարում են ինչպես ձևավորման, այնպես էլ մարման փուլեր: Ձևավորման փուլում, երբ աշխատանքային մասը մտնում է կաղապարի խոռոչ, կաղապարն արագորեն ավարտում է դրոշմման գործընթացը՝ ապահովելու համար մասի ձևավորման ավարտը, նախքան նյութը ենթարկվի մարտենսիտային փուլային փոխակերպման: Այնուհետև այն անցնում է մարման և սառեցման փուլ, որտեղ կաղապարի ներսում գտնվող աշխատանքային մասից ջերմությունը անընդհատ փոխանցվում է կաղապարին: Կաղապարի ներսում տեղադրված սառեցման խողովակները անմիջապես հեռացնում են ջերմությունը հոսող սառեցնող հեղուկի միջոցով: Մարտենսիտային-ավստենիտային փոխակերպումը սկսվում է, երբ աշխատանքային մասի ջերմաստիճանը իջնում է մինչև 425°C: Մարտենսիտի և աուստենիտի միջև փոխակերպումն ավարտվում է, երբ ջերմաստիճանը հասնում է 280°C-ի, և աշխատանքային մասը հանվում է 200°C-ում: Կաղապարի պահող նյութի դերն է կանխել անհավասար ջերմային ընդարձակումը և կծկումը մարման գործընթացի ընթացքում, ինչը կարող է հանգեցնել մասի ձևի և չափերի զգալի փոփոխությունների, ինչը կարող է հանգեցնել ջարդոնի: Բացի այդ, այն բարելավում է աշխատանքային մասի և կաղապարի միջև ջերմային փոխանցման արդյունավետությունը՝ նպաստելով արագ մարմանը և սառեցմանը:
Ամփոփելով՝ տաք դրոշմման հիմնական սարքավորումները ներառում են տաքացման վառարան՝ ցանկալի ջերմաստիճանին հասնելու համար, տաք ձևավորման մամլիչ՝ արագ դրոշմման և ամրացման համար՝ արագ սառեցման համակարգով, և տաք դրոշմման կաղապարներ, որոնք կատարում են ինչպես ձևավորման, այնպես էլ մարման փուլեր՝ ապահովելու համար մասի պատշաճ ձևավորումը և արդյունավետ սառեցումը:
Հանգստացման սառեցման արագությունը ոչ միայն ազդում է արտադրության ժամանակի վրա, այլև ազդում է աուստենիտի և մարտենսիտի փոխակերպման արդյունավետության վրա: Սառեցման արագությունը որոշում է, թե ինչպիսի բյուրեղային կառուցվածք կձևավորվի և կապված է մշակվող մասի վերջնական կարծրացման էֆեկտի հետ: Բորային պողպատի կրիտիկական սառեցման ջերմաստիճանը մոտ 30℃/վ է, և միայն այն դեպքում, երբ սառեցման արագությունը գերազանցում է կրիտիկական սառեցման ջերմաստիճանը, կարող է մարտենսիտային կառուցվածքի ձևավորումը խթանվել առավելագույն չափով: Երբ սառեցման արագությունը փոքր է կրիտիկական սառեցման արագությունից, մշակվող մասի բյուրեղացման կառուցվածքում կհայտնվեն ոչ մարտենսիտային կառուցվածքներ, ինչպիսին է բայնիտը: Այնուամենայնիվ, որքան բարձր է սառեցման արագությունը, այնքան լավ, այնքան բարձր է սառեցման արագությունը, որը կհանգեցնի ձևավորված մասերի ճաքերի, և սառեցման ողջամիտ արագության միջակայքը պետք է որոշվի մասերի նյութական կազմի և գործընթացային պայմանների համաձայն:
Քանի որ սառեցման խողովակի նախագծումը անմիջականորեն կապված է սառեցման արագության չափի հետ, սառեցման խողովակը սովորաբար նախագծվում է ջերմափոխանակման առավելագույն արդյունավետության տեսանկյունից, ուստի նախագծված սառեցման խողովակի ուղղությունն ավելի բարդ է, և դժվար է այն ստանալ մեխանիկական հորատման միջոցով կաղապարի ձուլման ավարտից հետո: Մեխանիկական մշակման կողմից սահմանափակումներից խուսափելու համար, սովորաբար ընտրվում է կաղապարի ձուլումից առաջ ջրային ուղիները պահելու եղանակը:
Քանի որ այն երկար ժամանակ աշխատում է 200℃-ից մինչև 880~950℃ ջերմաստիճաններում խիստ ցուրտ և տաք հերթագայման պայմաններում, տաք դրոշմման մատրիցային նյութը պետք է ունենա լավ կառուցվածքային կոշտություն և ջերմահաղորդականություն, ինչպես նաև կարողանա դիմակայել բարձր ջերմաստիճանում մոնտաժի կողմից առաջացող ուժեղ ջերմային շփմանը և ընկնող օքսիդային շերտի մասնիկների հղկող մաշվածության ազդեցությանը: Բացի այդ, ձուլվածքի նյութը պետք է ունենա նաև լավ կոռոզիոն դիմադրություն սառեցնող հեղուկի նկատմամբ՝ սառեցման խողովակի հարթ հոսքն ապահովելու համար:
Կտրում և ծակոց
Քանի որ տաք դրոշմումից հետո մասերի ամրությունը հասնում է մոտ 1500 ՄՊա-ի, եթե օգտագործվում է մամլիչով կտրում և դակիչ, սարքավորումների տոննաժի պահանջները մեծ են, և կտրող եզրերի մաշվածությունը լուրջ է։ Հետևաբար, լազերային կտրող սարքերը հաճախ օգտագործվում են եզրեր և անցքեր կտրելու համար։
4. Տաք դրոշմման պողպատի ընդհանուր տեսակներ
Կատարողականություն դրոշմելուց առաջ
Կատարողականությունը դրոշմելուց հետո
Ներկայումս տաք դրոշմման պողպատի տարածված տեսակը B1500HS-ն է: Դրոշմումից առաջ ձգման ամրությունը սովորաբար 480-800 ՄՊա է, իսկ դրոշմումից հետո՝ 1300-1700 ՄՊա: Այսինքն՝ 480-800 ՄՊա պողպատե թիթեղի ձգման ամրությունը տաք դրոշմման ձևավորման միջոցով կարող է հասնել մոտ 1300-1700 ՄՊա մասերի ձգման ամրության:
5. Տաք դրոշմման պողպատի օգտագործումը
Տաք դրոշմման մասերի կիրառումը կարող է զգալիորեն բարելավել ավտոմեքենայի բախման անվտանգությունը և ապահովել սպիտակ գույնի ավտոմեքենայի թափքի թեթևացումը: Ներկայումս տաք դրոշմման տեխնոլոգիան կիրառվում է մարդատար ավտոմեքենաների սպիտակ թափքի մասերի վրա, ինչպիսիք են ավտոմեքենան, A սյունը, B սյունը, բամպերը, դռան ճառագայթը, տանիքի ռելսը և այլ մասեր: Տես ստորև նկար 3-ը՝ թեթևացման համար հարմար մասերի օրինակների համար:
նկար 3: Սպիտակ մարմնի բաղադրիչներ, որոնք հարմար են տաք դրոշմման համար
Նկ. 4. Jiangdong մեքենաների 1200 տոննա տաք դրոշմման մամլիչի գիծ
Ներկայումս JIANGDONG MACHINERY-ի տաք դրոշմման հիդրավլիկ մամլիչի արտադրական գծի լուծումները շատ հասուն և կայուն են, Չինաստանի տաք դրոշմման ձևավորման ոլորտում առաջատար դիրք է գրավում, և որպես Չինաստանի մեքենագործիքների ասոցիացիայի կռման մեքենաների մասնաճյուղի փոխնախագահ, ինչպես նաև Չինաստանի կռման մեքենաների ստանդարտացման կոմիտեի անդամ ստորաբաժանումներ, մենք նաև ձեռնարկել ենք պողպատի և ալյումինի ազգային գերարագ տաք դրոշմման հետազոտական և կիրառական աշխատանքներ, որոնք մեծ դեր են խաղացել Չինաստանում և նույնիսկ աշխարհում տաք դրոշմման արդյունաբերության զարգացման խթանման գործում:
