초고장력강(알루미늄)용 고속 핫 스탬핑 생산 라인
주요 특징들
생산 라인은 핫 스탬핑 기술을 적용하여 자동차 부품 제조 공정을 최적화하도록 설계되었습니다.아시아에서는 핫 스탬핑, 유럽에서는 프레스 경화로 알려진 이 공정은 블랭크 재료를 특정 온도로 가열한 다음 유압 프레스 기술을 사용하여 해당 금형에서 압력을 유지하면서 원하는 모양을 얻고 상 변형을 겪는 과정을 포함합니다. 금속재료.핫 스탬핑 기술은 직접 핫 스탬핑 방법과 간접 핫 스탬핑 방법으로 분류될 수 있습니다.
장점
핫 스탬핑 구조 부품의 주요 장점 중 하나는 뛰어난 성형성으로, 뛰어난 인장 강도를 지닌 복잡한 형상을 생산할 수 있다는 것입니다.핫 스탬핑 부품의 강도가 높기 때문에 더 얇은 금속 시트를 사용할 수 있어 구조적 무결성과 충돌 성능을 유지하면서 구성 요소의 무게를 줄일 수 있습니다.다른 장점은 다음과 같습니다.
감소된 접합 작업:핫 스탬핑 기술은 용접 또는 고정 연결 작업의 필요성을 줄여 효율성을 향상시키고 제품 무결성을 향상시킵니다.
최소화된 스프링백 및 변형:핫 스탬핑 공정은 부품 스프링백 및 뒤틀림과 같은 바람직하지 않은 변형을 최소화하여 정확한 치수 정확도를 보장하고 추가 재작업의 필요성을 줄입니다.
부품 결함 감소:핫 스탬핑 부품은 냉간 성형 방법에 비해 균열, 갈라짐 등의 결함이 적기 때문에 제품 품질이 향상되고 폐기물이 줄어듭니다.
낮은 프레스 톤수:핫 스탬핑은 냉간 성형 기술에 비해 필요한 프레스 톤수를 줄여 비용을 절감하고 생산 효율성을 높입니다.
재료 특성 사용자화:핫 스탬핑 기술을 사용하면 부품의 특정 영역을 기반으로 재료 특성을 맞춤화하여 성능과 기능을 최적화할 수 있습니다.
향상된 미세 구조 개선:핫 스탬핑은 재료의 미세 구조를 강화하여 기계적 특성을 향상시키고 제품 내구성을 향상시키는 기능을 제공합니다.
간소화된 생산 단계:핫 스탬핑은 중간 제조 단계를 제거하거나 줄여 생산 공정을 단순화하고 생산성을 향상시키며 리드 타임을 단축합니다.
제품 응용
고강도 강철(알루미늄) 고속 핫 스탬핑 생산 라인은 자동차 백색 차체 부품 제조에 폭넓게 적용됩니다.여기에는 승용차에 사용되는 기둥 어셈블리, 범퍼, 도어 빔 및 루프 레일 어셈블리가 포함됩니다.또한, 항공우주, 방위산업, 신흥 시장 등의 산업에서 핫 스탬핑을 통해 구현되는 고급 합금의 사용이 점점 더 활발해지고 있습니다.이러한 합금은 다른 성형 방법으로는 달성하기 어려운 고강도 및 경량화라는 이점을 제공합니다.
결론적으로, 고강도강(알루미늄) 고속 핫 스탬핑 생산 라인은 복잡한 형상의 자동차 차체 부품을 정밀하고 효율적으로 생산하는 것을 보장합니다.뛰어난 성형성, 접합 작업 감소, 결함 최소화, 재료 특성 향상 등을 갖춘 이 생산 라인은 수많은 이점을 제공합니다.이 제품의 응용 분야는 승용차용 흰색 차체 부품 제조까지 확장되며 항공우주, 국방, 신흥 시장에서 잠재적인 이점을 제공합니다.자동차 및 관련 산업에서 뛰어난 성능, 생산성 및 경량 설계 이점을 달성하기 위해 고장력강(알루미늄) 고속 핫 스탬핑 생산 라인에 투자
핫 스탬핑이란 무엇입니까?
유럽에서는 프레스 경화, 아시아에서는 핫 프레스 성형이라고도 알려진 핫 스탬핑은 블랭크를 특정 온도로 가열한 다음 해당 다이에서 압력을 가하여 스탬핑하고 급냉하여 원하는 모양을 얻고 유도하는 재료 성형 방법입니다. 금속 재료의 상 변형.핫 스탬핑 기술에는 붕소 강판(초기 강도 500~700MPa)을 오스테나이트화 상태로 가열한 후 고속 스탬핑을 위해 다이로 신속하게 이송하고 27° 이상의 냉각 속도로 다이 내 부품을 담금질하는 기술이 포함됩니다. C/s에 이어 압력을 가하는 기간을 거쳐 균일한 마르텐사이트 구조를 갖는 초고강도 강철 부품을 얻습니다.
핫 스탬핑의 장점
향상된 최대 인장 강도와 복잡한 형상을 형성하는 능력.
구조적 무결성과 충돌 성능을 유지하면서 더 얇은 판금을 사용하여 부품 무게를 줄였습니다.
용접이나 고정과 같은 접합 작업의 필요성이 감소합니다.
부품의 스프링백 및 뒤틀림을 최소화합니다.
균열이나 갈라짐 등의 부품 결함이 적습니다.
냉간 성형에 비해 프레스 톤수 요구 사항이 낮습니다.
특정 부품 영역을 기반으로 재료 특성을 조정하는 기능.
더 나은 성능을 위해 향상된 미세 구조.
완제품을 얻기 위한 운영 단계가 더 적은 간소화된 제조 프로세스입니다.
이러한 장점은 핫 스탬핑 구조 부품의 전반적인 효율성, 품질 및 성능에 기여합니다.
핫 스탬핑에 대한 자세한 내용
1. 핫 스탬핑과 콜드 스탬핑
핫 스탬핑(Hot Stamping)은 강판을 예열한 후 성형하는 공정이고, 콜드 스탬핑(Cold Stamping)은 강판을 예열하지 않고 직접 스탬핑하는 것을 말한다.
콜드 스탬핑은 핫 스탬핑에 비해 분명한 장점이 있습니다.그러나 몇 가지 단점도 나타납니다.핫 스탬핑에 비해 콜드 스탬핑 공정으로 인해 발생하는 응력이 더 높기 때문에 콜드 스탬핑 제품은 균열 및 쪼개짐에 더 취약합니다.따라서 콜드 스탬핑을 위해서는 정밀한 스탬핑 장비가 필요합니다.
핫 스탬핑에는 스탬핑 전에 강판을 고온으로 가열하는 동시에 다이에서 담금질하는 작업이 포함됩니다.이로 인해 강철의 미세 구조가 마르텐사이트로 완전히 변형되어 1500~2000MPa 범위의 고강도가 생성됩니다.결과적으로, 핫 스탬프 제품은 콜드 스탬프 제품에 비해 더 높은 강도를 나타냅니다.
2. 핫 스탬핑 공정 흐름
"프레스 경화"라고도 알려진 핫 스탬핑은 초기 강도가 500~600MPa인 고강도 시트를 880~950°C의 온도로 가열하는 과정을 포함합니다.가열된 시트는 다이에서 신속하게 스탬핑되고 급냉되어 20~300°C/s의 냉각 속도를 달성합니다.담금질 중 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태하면 부품의 강도가 크게 향상되어 최대 1500 MPa의 강도를 지닌 스탬핑 부품을 생산할 수 있습니다. 핫 스탬핑 기술은 직접 핫 스탬핑과 간접 핫 스탬핑의 두 가지 범주로 분류될 수 있습니다.
직접 핫 스탬핑에서는 예열된 블랭크를 스탬핑 및 담금질을 위해 폐쇄형 다이에 직접 공급합니다.후속 공정에는 냉각, 가장자리 다듬기, 구멍 펀칭(또는 레이저 절단), 표면 청소가 포함됩니다.
Fiture1: 핫 스탬핑 처리 모드-직접 핫 스탬핑
간접 핫 스탬핑 공정에서는 가열, 핫 스탬핑, 엣지 트리밍, 홀 펀칭, 표면 세척 단계에 들어가기 전에 냉간 성형 사전 성형 단계가 수행됩니다.
간접 핫 스탬핑과 직접 핫 스탬핑 공정의 주요 차이점은 간접 방법에서 가열하기 전에 냉간 성형 사전 성형 단계가 포함된다는 점입니다.직접 핫 스탬핑에서는 판금이 가열로로 직접 공급되는 반면, 간접 핫 스탬핑에서는 냉간 성형된 사전 성형 부품이 가열로로 보내집니다.
간접 핫 스탬핑의 공정 흐름은 일반적으로 다음 단계를 포함합니다.
냉간 성형 사전 성형 - 가열 - 핫 스탬핑 - 가장자리 트리밍 및 구멍 펀칭 - 표면 청소
Fiture2: 핫 스탬핑 처리 모드-간접 핫 스탬핑
3. 핫 스탬핑의 주요 장비에는 가열로, 열간 성형 프레스 및 핫 스탬핑 금형이 포함됩니다.
가열로:
가열로는 가열 및 온도 조절 기능을 갖추고 있습니다.이는 고강도 판을 지정된 시간 내에 재결정 온도까지 가열하여 오스테나이트 상태를 달성할 수 있습니다.대규모 자동화 연속 생산 요구 사항에 적응할 수 있어야 합니다.가열된 빌렛은 로봇이나 기계 팔에 의해서만 처리될 수 있기 때문에 퍼니스에는 위치 정확도가 높은 자동화된 로딩 및 언로딩이 필요합니다.또한, 무도금 강판을 가열할 때 빌렛의 표면 산화 및 탈탄을 방지하기 위한 가스 보호 기능을 제공해야 합니다.
열간 성형 프레스:
프레스는 핫스탬핑 기술의 핵심입니다.빠른 스탬핑 및 홀딩 능력과 급속 냉각 시스템을 갖추고 있어야 합니다.열간 성형 프레스의 기술적 복잡성은 기존 냉간 스탬핑 프레스의 기술 복잡성을 훨씬 뛰어넘습니다.현재 이러한 프레스의 설계 및 제조 기술을 보유한 외국 기업은 극소수에 불과하고 모두 수입에 의존하고 있어 가격이 비싸다.
핫 스탬핑 금형:
핫 스탬핑 금형은 성형 단계와 담금질 단계를 모두 수행합니다.성형 단계에서 빌렛이 금형 캐비티에 공급되면 금형은 스탬핑 공정을 신속하게 완료하여 재료가 마텐자이트 상 변태를 겪기 전에 부품 형성이 완료되도록 합니다.그런 다음 담금질 및 냉각 단계로 들어가며, 금형 내부 공작물의 열이 지속적으로 금형으로 전달됩니다.금형 내부에 배치된 냉각관은 흐르는 냉각수를 통해 즉시 열을 제거합니다.마르텐사이트-오스테나이트 변태는 공작물 온도가 425°C로 떨어지면 시작됩니다.마르텐사이트와 오스테나이트 사이의 변태는 온도가 280°C에 도달하면 종료되고 공작물은 200°C에서 꺼냅니다.금형을 고정하는 역할은 담금질 공정 중에 불균일한 열팽창 및 수축을 방지하는 것입니다. 이로 인해 부품의 모양과 치수가 크게 변경되어 폐기될 수 있습니다.또한 공작물과 금형 사이의 열 전달 효율을 높여 신속한 담금질 및 냉각을 촉진합니다.
요약하면, 핫 스탬핑의 주요 장비에는 원하는 온도를 달성하기 위한 가열로, 급속 냉각 시스템으로 빠른 스탬핑 및 유지를 위한 열간 성형 프레스, 적절한 부품 성형을 보장하기 위해 성형 및 담금질 단계를 모두 수행하는 핫 스탬핑 금형이 포함됩니다. 그리고 효율적인 냉각.
담금질 냉각 속도는 생산 시간에 영향을 미칠 뿐만 아니라 오스테나이트와 마르텐사이트 간의 변환 효율에도 영향을 미칩니다.냉각 속도는 어떤 종류의 결정 구조가 형성될지를 결정하며 가공물의 최종 경화 효과와 관련됩니다.보론강의 임계냉각온도는 약 30℃/s이며, 냉각속도가 임계냉각온도를 초과해야만 마르텐사이트 조직의 형성이 최대한 촉진될 수 있다.냉각 속도가 임계 냉각 속도보다 낮으면 베이나이트와 같은 비마르텐사이트 조직이 공작물 결정화 조직에 나타납니다.그러나 냉각 속도가 높을수록 성형된 부품에 균열이 발생하므로 부품의 재료 구성 및 공정 조건에 따라 합리적인 냉각 속도 범위를 결정해야 합니다.
냉각파이프의 설계는 냉각속도의 크기와 직결되기 때문에 일반적으로 냉각파이프는 최대 열전달 효율의 관점에서 설계되므로 설계하는 냉각파이프의 방향이 더욱 복잡하고 어렵다. 주형 주조가 완료된 후 기계적 드릴링을 통해 얻습니다.기계적 가공에 의한 제한을 피하기 위해 일반적으로 주형 주조 전에 수로를 확보하는 방법이 선택됩니다.
가혹한 저온 및 고온 교번 조건에서 200℃ ~ 880~950℃에서 장시간 작동하기 때문에 핫 스탬핑 금형 재료는 구조적 강성과 열전도율이 좋아야 하며 빌렛에 의해 발생하는 강한 열마찰에 저항할 수 있어야 합니다. 고온 및 낙하된 산화물 층 입자의 마모 효과.또한 냉각관의 원활한 흐름을 보장하기 위해 금형 재료는 냉각수에 대한 내식성도 좋아야 합니다.
트리밍 및 피어싱
핫 스탬핑 후 부품의 강도가 약 1500MPa에 도달하기 때문에 프레스 절단 및 펀칭을 사용하면 장비 톤수 요구 사항이 더 커지고 다이 절단 가장자리 마모가 심각합니다.따라서 가장자리와 구멍을 절단하는 데 레이저 커팅 장치가 자주 사용됩니다.
4. 핫 스탬핑 강철의 일반적인 등급
스탬핑 전 성능
스탬핑 후 성능
현재 핫 스탬핑 강의 일반적인 등급은 B1500HS입니다.스탬핑 전 인장 강도는 일반적으로 480-800MPa 사이이고 스탬핑 후 인장 강도는 1300-1700MPa에 도달할 수 있습니다.즉, 480-800MPa 강판의 인장 강도는 핫 스탬핑 성형을 통해 약 1300-1700MPa 부품의 인장 강도를 얻을 수 있습니다.
5. 핫 스탬핑 강철의 사용
핫스탬핑 부품을 적용하면 자동차의 충돌 안전성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 차체의 백색 경량화를 실현할 수 있습니다.현재 핫 스탬핑 기술은 자동차, A 필러, B 필러, 범퍼, 도어 빔, 루프 레일 및 기타 부품 등 승용차의 흰색 차체 부품에 적용되고 있습니다. 조명에 적합한 부품 예는 아래 그림 3을 참조하세요. -가중치.
그림 3: 핫 스탬핑에 적합한 흰색 본체 구성 요소
그림 4: jiangdong 기계 1200톤 핫 스탬핑 프레스 라인
현재 JIANGDONG MACHINERY 핫 스탬핑 유압 프레스 생산 라인 솔루션은 매우 성숙하고 안정적이며 중국 핫 스탬핑 성형 분야에서 선두 수준에 속하며 중국 공작 기계 협회 단조 기계 부문 부회장 단위 및 회원 단위입니다. 중국 단조 기계 표준화 위원회의 소속으로 철강 및 알루미늄의 국가 초고속 핫 스탬핑 연구 및 응용 작업을 수행했으며 이는 중국은 물론 전 세계 핫 스탬핑 산업 발전을 촉진하는 데 큰 역할을 했습니다. .
