Введение в технологию прецизионной штамповки (горячее тиснение)

Стальная пластина, используемая при горячей штамповке, представляет собой специальную стальную пластину из борсодержащего сплава, которая отличается от традиционной сверхпрочной стали холодной штамповки. Холодноформованные высокопрочные стальные пластины, такие как двухфазные стали и стали со сложной фазой, которые в настоящее время широко используются, обычно формируются методом холодной штамповки при комнатной температуре, а микроструктура и механическая прочность деталей до и после формовки в основном не меняйте. Стальная пластина, используемая при горячей штамповке, не очень прочна при комнатной температуре, а предел прочности составляет всего 400–600 МПа, что обеспечивает хорошую пластичность и формуемость; он формируется и закаливается методом горячей штамповки. Микроструктура преобразуется из исходного феррита и перлита в однородный мартенсит, прочность на разрыв может достигать более 1500 МПа, твердость может достигать 50HRC, практически нет отскока с высокой точностью размеров. В стальную пластину добавляется бор, целью которого является улучшение характеристик закалки стальной пластины и обеспечение плавности структурного преобразования материала пластины. Кроме того, для улучшения прочности материала и других механических свойств в сплавы также добавляются различные микроэлементы, такие как Ti, Cr, Mo, Cu и Ni.　　Формовка горячей штамповки состоит из следующих процессов: 　　1. Вырубка: это первый процесс горячей штамповки, при котором лист выбивается из заготовки необходимого внешнего контура.　　 2. Аустенизация: Включающая нагрев и проведение двух стадий. Целью этого процесса является нагрев стальной пластины до подходящей температуры, чтобы стальная пластина была полностью аустенизирована и имела хорошую пластичность. Оборудование, используемое для нагрева, представляет собой специальную печь непрерывного нагрева. После нагрева стальной пластины до температуры выше температуры рекристаллизации поверхность легко окисляется с образованием оксидной окалины, что отрицательно скажется на последующей обработке. Чтобы избежать или уменьшить окисление стальной пластины в нагревательной печи, в нагревательной печи обычно устанавливается механизм защиты инертным газом или поверхность пластины обрабатывается антиокислителем.　　3. Перенос: означает извлечение нагретой стальной пластины из нагревательной печи и помещение ее в форму для горячего формования. В этом процессе необходимо обеспечить как можно более быструю передачу стальной пластины в форму. С одной стороны, это необходимо для предотвращения окисления стальной пластины при высокой температуре, а с другой стороны, для обеспечения того, чтобы стальная пластина все еще находилась при более высокой температуре во время формовки. Имеет хорошую пластичность.　　 4. Штамповка и закалка. После того, как стальная пластина помещена в форму, стальную пластину следует немедленно штамповать и формовать, чтобы избежать чрезмерного падения температуры, которое влияет на формуемость стальной пластины. После формования форму необходимо закрыть и выдержать некоторое время. С одной стороны, это контроль формы детали, а с другой стороны, стальная пластина закаливается охлаждающим устройством, установленным в форме, чтобы деталь сформировала однородную мартенситную структуру и получила хороший размер. Точность и механические свойства. Исследования показали, что для широко используемых в настоящее время сталей горячей штамповки минимальная скорость охлаждения для превращения аустенита в мартенсит составляет 27-30°С/с. Поэтому необходимо обеспечить, чтобы скорость охлаждения штампа до листового металла была больше этого критического значения.　　 5. Последующая обработка. После извлечения отформованной детали из формы необходимы некоторые последующие обработки, такие как удаление оксидной окалины с поверхности детали путем травления или дробеструйной обработки, а также обрезка и сверление детали. Благодаря высокой прочности деталей горячей штамповки их нельзя обрезать и сверлить традиционными методами, а необходимо дополнять лазерной технологией.