Da die weltweiten Automobilhersteller ihre Leichtbauinitiativen beschleunigen, hat sich hochfester Stahl (Advanced High-Strength Steel, AHSS) von einem alternativen Material zum vorherrschenden Standard für sicherheitskritische Strukturkomponenten entwickelt. Querträger, A/B-Säulen, Kollisionsschutzträger und Seitenaufprallverstärkungen werden heute routinemäßig aus Materialgüten hergestellt, die von 800MPa Dualphasenstahl (DP) bis 1500MPa pressgehärteter Stahl (PHS / 22MnB5). Diese Materialien bieten zwar ein außergewöhnliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, stellen aber eine Herausforderung für die Herstellung dar, die viele Stanzereien unterschätzen: AHSS-Coils weisen erhebliche innere Spannungen aus dem Kaltwalz- und Glühprozess auf, Sie äußern sich in Form von Kantenwellen, Zentrumsbeulen, Längswölbungen und Querwölbungen. Wenn diese Defekte ohne angemessene Korrektur in ein Stanzwerkzeug gelangen, verstärken sie sich unter dem Umformdruck und führen zu Maßabweichungen von mehreren Millimetern, inakzeptabler Oberflächenqualität und in schweren Fällen zum vollständigen Ausschuss der Teile.
Die Yuanjia 300-1300HSS Präzisionsnivelliermaschine wurde speziell entwickelt, um die Herausforderung der Ebenheit von AHSS zu meistern. Es erreicht eine Ebenheitskontrolle von ≤0,1 mm pro Quadratmeter und bewältigt Streckgrenzen bis zu 1500 MPa - die das gesamte Spektrum der in modernen Automobilplattformen verwendeten AHSS- und ultrahochfesten Stahlsorten (UHSS) abdecken.
Die Maschine Dreistufiges Präzisionsglätten mit 21 Walzen System ist das technologische Herzstück der Lösung. Das Verfahren ist in drei Funktionsbereiche unterteilt: Im vorderen Bereich kommen 7 Walzen mit aggressiven Bisswinkeln zum Einsatz, um Biegung und Wölbung auf Makroebene zu beseitigen; im mittleren Bereich werden 9 Walzen mit progressiv verfeinerten Einstellungen eingesetzt, um Wellen im Mikrobereich und an den Kanten zu beseitigen; und im hinteren Bereich kommen 5 Walzen mit minimaler Verformung zum Einsatz, um die Eigenspannung über die gesamte Bandbreite zu homogenisieren. Dieser progressive Ansatz ist einzigartig effektiv für AHSS-Materialien mit hoher Rückfederung - die vordere Sektion überwindet die Makrosteifigkeit von 1500MPa-Stahl, während die hintere Sektion sicherstellt, dass das Band die Maschine in einem nahezu spannungsfreien Zustand verlässt, bereit für das Präzisionsstanzen.
Strukturell weicht der 300-1300HSS von konventionellen C-Rahmen- oder einfachen Portalkonstruktionen ab und setzt stattdessen auf eine Portal Viersäulen-plus-Kastenbalken-Hybridrahmen. Die Optimierung der Finite-Elemente-Topologie erhöhte die strukturelle Steifigkeit um 60% Im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen kann der Rahmen den enormen Richtreaktionskräften standhalten, die von Materialien der Güteklasse 1500 MPa erzeugt werden, ohne sich zu verbiegen. Das Schweißen des Rahmens wird einem patentierten Spannungsabbauverfahren unterzogen, das die 98% der Schweißeigenspannung, Dadurch wird sichergestellt, dass die Maschine ihre ursprüngliche geometrische Präzision über Jahre hinweg beibehält, auch wenn sie stark beansprucht wird.
Jede der 21 Nivellierwalzen ist hergestellt aus GCr15 Lagerstahl, Sie wurden einer Gradientenwärmebehandlung unterzogen, die eine Vakuumabschreckung bei 850 °C und eine Tieftemperaturbehandlung bei -196 °C umfasst, gefolgt von einer 50-Mikron-Hartverchromung. Die resultierende Oberflächenhärte von HRC 65+, in Kombination mit zylindrischer Toleranz unter 2 Mikrometer und einer Oberflächenrauhigkeit von Ra 0,2 μm, was einer Fertigungspräzision entspricht, die normalerweise nur für Spindeln von Präzisionsschleifmaschinen gilt. Das spielfreie Getriebe verwendet geschliffene Schrägzahnräder der JIS-Klasse 5 mit einem Kontaktmuster von mehr als 85% und begrenzt den Übertragungsfehler auf ≤1,5 Bogenminuten.
Der 300-1300HSS ist für Automobilzulieferer von entscheidender Bedeutung und wird in den folgenden Ländern entwickelt und hergestellt volle Übereinstimmung mit IATF 16949:2016 Qualitätsmanagementstandards für die Automobilindustrie. Jedes kritische Bauteil weist eine vollständige Rückverfolgbarkeit auf, von der Wärmenummer des Rohmaterials über die Bearbeitung, Wärmebehandlung, Inspektion und Endmontage. Für Stanzereien, die Tier-1- oder OEM-Lieferverträge anstreben, ist eine IATF-konforme Ausrüstung nicht nur ein Vorteil, sondern eine obligatorische Qualifikation. Die Ebenheitspräzision von ≤0,1 mm/m² unterstützt die erfolgreiche PPAP (Production Part Approval Process)-Maßvalidierung und trägt dazu bei, dass neue Programme schneller die Produktion erreichen.