Прессовая закалка
Горячая штамповка (также известная как закалка в прессе , горячее формование или закалка в штампе) — это относительно новая технология, которая позволяет получать сверхвысокопрочные стали (обычно борсодержащую сталь 22MnB5). [1] ) придавать сложную форму, что невозможно при обычной холодной штамповке. [2] Этот процесс обычно используется для производства автомобильных кузовов из компонентов белого цвета, поскольку его преимущества соответствуют критериям проектирования современных легковых автомобилей. Для высокопрочных алюминиевых сплавов существует аналогичный процесс горячей штамповки, имеющий другие металлургические превращения — Hot Form Quench . [3]
Методы
[ редактировать ]
- Прямой процесс
Неформованную заготовку нагревают в печи, формуют в горячем состоянии (состояние 2 на рисунке ниже) и закаливают в матрице для достижения требуемых свойств.
- Косвенный процесс
Заготовка формируется, обрезается и прошивается в холодном состоянии (т. е. состояние 1 на рисунке ниже). Позже его нагревают и закаливают в матрице, чтобы получить высокие прочностные свойства.
Выбор процесса зависит от сложности детали и покрытия заготовки ( покрытия на основе цинка обычно требуют непрямого процесса). В любом методе заготовка формируется в гораздо более мягком и формуемом состоянии, а затем затвердевает в матрицах, в которых просверлены каналы охлаждения. Типичные горячештампованные компоненты имеют предел текучести 1000 МПа (145 фунтов на квадратный дюйм) и предельную прочность на разрыв 1500 МПа (215 фунтов на квадратный дюйм) . [4] [5] Этот процесс постоянно совершенствуется: появляются новые марки стали для горячей и холодной штамповки. [6]
Преимущества
[ редактировать ]Стали более высокой прочности могут помочь снизить вес за счет уменьшения толщины (т. е. использования более тонких листов), одновременно повышая ударопрочность . [7] Однако одна из проблем многих высокопрочных сталей заключается в том, что их формуемость обычно ниже, чем у более мягких марок. Кроме того, пружинение и износ штампа также вызывают проблемы, поскольку формовочные напряжения и контактные давления выше. [8]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хики, Кейт (22 сентября 2021 г.). «Стали, закаленные прессом» . Рекомендации AHSS . Проверено 12 марта 2024 г.
- ^ Итак, Х., Д. Фассманн, Х. Хоффманн, Р. Голле и М. Шапер. «Исследование процесса вырубки закаленной легированной бором стали 22MnB5 до и после процесса горячей штамповки», Journal of Materials Processing Technology 212, 437-449 (2012).
- ^ Шарифи, Эмад; Ярдли, Виктория А.; Вейдиг, Урсула; Сегда, Дамиан; Линь, Цзяньго; Штайнхофф, Курт (август 2023 г.). «Стратегии формовки горячего листового металла для высокопрочных алюминиевых сплавов: обзор — основы и применение» . Передовые инженерные материалы . 25 (16). дои : 10.1002/адем.202300141 . hdl : 10044/1/106720 . ISSN 1438-1656 .
- ^ Курц, Т., «Новые разработки в области оцинкованной стали для закалки прессом», на конференции Insight Edition, 20–21 сентября, Гетеборг, Швеция (2011).
- ^ Уоткинс, Дж., «Разработка материалов», в журнале AP&T Press Hardening, семинар Next Step, Нови, Мичиган, октябрь (2011 г.).
- ^ Биллур, Эрен; Берглунд, Йоран; Густафссон, Торд (2019), Биллур, Эрен (ред.), «История и перспективы горячей штамповки» , Горячая штамповка сверхвысокопрочных сталей: с технологической и деловой точки зрения , Чам: Springer International Publishing, стр. 31 –44, номер домена : 10.1007/978-3-319-98870-2_3 , ISBN 978-3-319-98870-2 , S2CID 116476501 , получено 7 марта 2024 г.
- ↑ Смит, Д. «Grand Cherokee 2011», представлено в журнале Great Designs in Steel, 18 мая, Ливония, Мичиган, (2011).
- ^ Биллур, Э. и Т. Алтан, «Проблемы формовки усовершенствованных высокопрочных сталей», в «Proceedings of New Developments in Sheet Metal Forming», 2010, стр. 285-304, 2–4 мая, Штутгарт, Германия (2010).