Einführung in die Präzisionsstanztechnik (Heißprägen)

Die beim Heißprägen verwendete Stahlplatte ist eine spezielle Borlegierungsstahlplatte, die sich vom herkömmlichen kaltgeformten ultrahochfesten Stahl unterscheidet. Kaltgeformte hochfeste Stahlplatten wie Dualphasenstähle und Komplexphasenstähle, die heute weit verbreitet sind, werden im Allgemeinen durch Kaltprägen bei Raumtemperatur geformt, wobei die Mikrostruktur und die mechanische Festigkeit der Teile vor und nach der Umformung grundsätzlich verbessert werden nicht ändern. Die beim Heißprägen verwendete Stahlplatte ist bei Raumtemperatur nicht sehr fest und die Zugfestigkeit beträgt nur 400 bis 600 MPa, was eine gute Plastizität und Formbarkeit aufweist. es wird durch den Heißprägeprozess geformt und abgeschreckt. Die Mikrostruktur wandelt sich vom ursprünglichen Ferrit und Perlit in einheitlichen Martensit um, die Zugfestigkeit kann mehr als 1500 MPa erreichen, die Härte kann 50 HRC erreichen und es gibt grundsätzlich keinen Rückprall bei hoher Maßgenauigkeit. Der Stahlplatte wird Bor zugesetzt, dessen Zweck darin besteht, die Abschreckleistung der Stahlplatte zu verbessern und dafür zu sorgen, dass die Strukturumwandlung des Plattenmaterials reibungslos verläuft. Um die Festigkeit des Materials und andere mechanische Eigenschaften zu verbessern, werden außerdem verschiedene Legierungsspurenelemente wie Ti, Cr, Mo, Cu und Ni hinzugefügt.　　Die Heißprägeumformung besteht aus den folgenden Prozessen: 　　1. Stanzen: Es handelt sich um den ersten Prozess der Heißprägeumformung, bei dem das Blech aus der benötigten Außenkontur des Zuschnitts ausgestanzt wird.　　 2. Austenitisierung: Einschließlich Erhitzen und Halten in zwei Stufen. Der Zweck dieses Prozesses besteht darin, die Stahlplatte auf eine geeignete Temperatur zu erhitzen, sodass die Stahlplatte vollständig austenitisiert ist und eine gute Plastizität aufweist. Die zum Erhitzen verwendete Ausrüstung ist ein spezieller Durchlaufofen. Nachdem die Stahlplatte auf eine Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur erhitzt wurde, oxidiert die Oberfläche leicht und bildet Oxidzunder, der sich negativ auf die nachfolgende Verarbeitung auswirkt. Um die Oxidation des Stahlblechs im Heizofen zu vermeiden oder zu reduzieren, wird im Allgemeinen ein Inertgasschutzmechanismus im Heizofen installiert oder die Oberfläche des Blechs wird mit einem Antioxidationsmittel behandelt.　　3. Transfer: bezieht sich auf das Herausnehmen der erhitzten Stahlplatte aus dem Heizofen und das Einlegen in die Heißformform. Dabei ist darauf zu achten, dass die Stahlplatte möglichst schnell in die Form überführt wird. Einerseits soll dadurch eine Oxidation des Stahlblechs bei hohen Temperaturen verhindert werden, andererseits soll sichergestellt werden, dass sich das Stahlblech während der Umformung immer noch auf einer höheren Temperatur befindet. Hat eine gute Plastizität.　　 4. Stanzen und Abschrecken. Nachdem die Stahlplatte in die Form gelegt wurde, sollte die Stahlplatte sofort gestanzt und geformt werden, um einen übermäßigen Temperaturabfall zu vermeiden, der die Formbarkeit der Stahlplatte beeinträchtigt. Nach dem Formen muss die Form geschlossen und eine Zeit lang gehalten werden. Einerseits dient es dazu, die Form des Teils zu steuern, und andererseits wird die Stahlplatte durch die in der Form angebrachte Kühlvorrichtung abgeschreckt, damit das Teil eine gleichmäßige Martensitstruktur bildet und eine gute Größe erhält. Präzision und mechanische Eigenschaften. Studien haben gezeigt, dass bei den derzeit häufig verwendeten Warmumformstählen die Mindestabkühlgeschwindigkeit zur Umwandlung von Austenit in Martensit 27–30 °C/s beträgt. Daher muss sichergestellt werden, dass die Abkühlgeschwindigkeit der Matrize auf das Blech größer als dieser kritische Wert ist.　　 5. Nachbearbeitung. Nachdem das geformte Teil aus der Form genommen wurde, sind einige Nachbehandlungen erforderlich, wie z. B. das Entfernen der Oxidschicht auf der Oberfläche des Teils durch Beizen oder Kugelstrahlen sowie das Beschneiden und Bohren des Teils. Aufgrund der hohen Festigkeit von Heißprägeteilen können diese nicht mit herkömmlichen Methoden beschnitten und gebohrt werden, sondern müssen mit Lasertechnologie fertiggestellt werden