180
Формование – секреты придания особой жесткости высокопрочным сталям
16 марта, 2017 09:52 CET SSAB World

Формование – секреты придания особой жесткости высокопрочным сталям

Как превратить стальной лист в бампер, сиденье автомобиля, стрелу крана или компонент системы безопасности автомобиля? Ответ: лист необходимо согнуть или отштамповать, придав ему определенную форму с заданными характеристиками. Этот процесс называется формованием.

Forming_car 

Хотя сталь является листовым металлом, ее можно поэтапно преобразовать в бесконечное число закругленных или сложных форм посредством резки, прессовки и обрезки кромок.

Формование широко используется во многих сферах промышленного производства: от деталей для тракторов и прицепов до стрел кранов и других компонентов. Для производства такой продукции обычно применяется высококачественная сталь, которая хорошо гнется, но редко используется для сложных высокопрочных компонентов, например в автомобильной промышленности.

Поскольку безопасность в случае столкновения стала самым важным вопросом для автопроизводителей, они стали чаще выбирать сверхпрочную сталь в качестве материала для усилителей бампера, дверей, рам сиденья, других механизмов, а также компонентов шасси автомобиля. Именно благодаря широкому распространению формованной сверхпрочной стали автопроизводители сегодня получают высокие рейтинги в краш-тестах. Этот материал также позволил производителям снизить вес компонентов на 40%, сократить затраты, повысить эффективность производства и реализовать инновационные решения, считавшиеся невозможными несколько десятилетий назад.

Менеджер Инженерного центра SSAB Томас Мюллер является экспертом по вопросам формования стали. Он объясняет, что качество и пластичность стали относятся к наиболее важным факторам, обеспечивающим безопасность водителя и пассажиров автомобиля.

«В обычной машине используются сотни деталей, для которых геометрическая форма с определенными параметрами была достигнута путем формования, — говорит он. — Например, компоненты шасси требуют определенной прочности и сопротивления усталости, детали, обеспечивающие безопасность, должны выдерживать удар, поглощать энергию и деформироваться определенным образом в случае столкновения».

Передовым брендом на рынке высокопрочных и сверхпрочных сталей является Docol производства SSAB. Это один из наиболее популярных брендов стали среди участников транспортной и автомобильной промышленности благодаря своему качеству, прочности и жесткости. Кроме того, он отличается высокой пластичностью, что, как объясняет Мюллер, всегда большой плюс в промышленности.

«Зачастую люди ошибочно полагают, что высокопрочная сталь непригодна для формования из-за незначительного удлинения при испытании на растяжение. На самом деле есть более надежные способы проверить пластичность высокопрочной стали, и они доказывают, что такая сталь может принимать сложные формы», — говорит он и добавляет, что многие производители деталей до сих пор выбирают мягкие стали и упускают возможность оценить преимущества высокопрочных марок.

Другим важным положительным качеством стали Docol, помимо ее выдающейся прочности, является постоянство характеристик.

«У Docol всегда стабильно одинаковые механические свойства независимо от рулона, и клиентам не нужно адаптировать свои производственные процессы под разные партии материала», — отметил Мюллер.

Автопроизводители используют Docol для производства сидений, направляющих, бамперов, молдингов автомобилей. С момента запуска новой линии закалки компанией SSAB для производства таких марок стали, как Docol HR 1000HE, 800 HE и 800CP, применение Docol в компонентах шасси, включая рычаги подвески, также расширяется. С момента выпуска этих марок в прошлом году доля рынка компонентов шасси, занимаемая Docol и компанией SSAB, стабильно растет.

По словам Мюллера, существует три разных способа формования для высокопрочных сталей. Первый — холодная штамповка, один из наиболее распространенных методов формования в автомобилестроении. Холодная штамповка обычно применяется для дверных балок, компонентов сидений и аварийных комплектов. Второй — профилирование, с его помощью стальные листы превращают в бамперы, молдинги, направляющие сидений. Горячая штамповка менее распространена и используется для компонентов сложной формы, устойчивых к ударам.

Показатели прочности стали для холодной штамповки от SSAB достигают 1700 МПа (холоднокатаная сталь) и свыше 2200 МПа (закаливаемая).

«Наша стратегия основана на постоянном улучшении, и SSAB стремится предлагать производителям прогрессивную сталь повышенной прочности 3-го поколения. Если мы вернемся на 10 лет назад, прочность этих материалов в промышленности не превышала 800—1000 МПа. С тех пор мы значительно продвинулись вперед в вопросах безопасности», — зая- вил Мюллер.

 

 

Forming

Большинство компонентов из стали SSAB получены холодной штамповкой или профилированием. Обширным опытом разработки продукции из усовершенство- ванной высокопрочной стали (AHSS) обладает компания Shape Corp. (США), специ- ализирующаяся на проектировании и производстве компонентов системы безо- пасности автомобиля и других элементов.

Том Джонсон, Директор Shape Corp. по инжинирингу, объяснил, что его фирма почти 10 лет использует сталь Docol от SSAB для производства компонентов, призванных управлять энергией удара — дверных балок, бруса бампера. Недавно Shape Corp. начала применять сталь Docol для создания структурных компонентов.

«Благодаря превосходным механическим свойствам стали AHSS мы можем создавать отдельные детали со сложной геометрией и в целом высококачественный, суперпрочный, легковесный продукт», — заявил он.

Брайан Оксли, менеджер компании Shape по прогрессивным разработкам в металловедении, объясняет, что ряд свойств, которыми обладает Docol, делает эту сталь пригодной для изготовления в передовой продукции Shape. Это сгибаемость, крайне необходимая для создания нужных форм путем профилирования; ровность для обеспечения стабильных свойств и качества; легкая свариваемость и снижение веса – ключевые факторы для производства многих автомобильных компонентов.

«Почему пластичность стали так важна? Она позволяет полностью использовать потенциал материала», – заключил Оксли.

– Материал может быть самым прочным в мире, но, если он не поддается формованию, вы не сможете использовать его».

ИНФОРМАЦИЯ О DOCOL
Docol — специализированная «автомо-бильная» сталь SSAB, позволяющая про-изводителям выпускать безопасные и прочные кузова, шасси, колеса и пр. Все марки Docol соответствуют требованиям массового автоматизированного высо-корентабельного производства деталей сложной формы. Эта сталь часто исполь-зуется в штамповке и профилировании. Docol особенно подходит для холодной формовки. В этой области компания SSAB обладает обширным опытом и охотно делится им со своими клиентами, открывая им возможности использова-ния усовершенствованной высокопроч-ной стали.

Автор: Изабель Клигер

SSAB World