热成形技术在汽车冲压领域的应用

目前汽车厂家对整车的质量和经济性越来越重视，而车身作为整车质量比例较大的单元，承担着较大的减轻质量压力，故大多数厂家对采用特别是采用和强度钢板材料提出了的需求。采用钢板和强度钢板(通常达到1000MPa以上)，使设计时可以在达到强度要求的同时减少饭金数量和材料厚度，从而达到减轻车身质量的目的(提高经济性)；另一方面，采用钢板可以使车身更容易达到性能指标。目前的冷冲压工艺在对钢板进行成形的方面存在着明显的不足，无法满足设计的要求，而热成形工艺可以弥补这个缺陷。因此，热成形工艺技术目前广泛应用于各大汽车公司的多种车型，使用在对碰撞要求较高的部位，如门槛、前保险杠横梁、B柱、侧门防撞板等。

1热成形技术

1.1由来

钢板冷冲压的瓶颈问题：

a.成形性差，容易开裂；

b.成形精度差，回弹大，容易产生各种表面缺陷；

c.所需设备吨位大；

d.强度钢板冲压困难，甚至根本无法冲压。

基于以上情况，热成形技术应势而生。

1.2原理

热成形工艺就是利用在高温状态金属塑性和延展性会增加、屈服强度下降的特点，使用模具令零件成形的工艺。通过对的钢板加热到900℃左右，使之易于拉延成形，再经过速冷，使钢板抗拉强度达到1450MPa以上，从而达到零件强度的要求。

2热冲压与冷冲压工艺对比

2.1零件质量

(1)热冲压工艺成形的零件特点

a.由于选择在高温下成形，零件表面存在氧化，表面质量不佳；

b.零件在冷却过程中由于温度分布不均匀，易产生热应力和热变形；

c.由于材料的高塑性，在成形过程中零件不易起皱和破裂，基本没有回弹，尺寸稳定性比较好；

d.材料通过加工变形和快冷，晶粒了细化，力学性能了提高。

e.材料经过变形和硬化后，强度提高，冷冲压切边冲孔已无法达到工艺和零件精度的要求，需要利用昂贵的激光切割设备完成工作。

(2)冷冲压工艺成形的零件特点

a.由于是在室温下成形和采用冷轧板，零件表面光滑；

b.由于材料的塑性有限，在成形过程中零件易起皱和破裂，易回弹，尺寸稳定性比较差；

c.材料在加工过程中产生了加工硬化。

2.2生产设备

热冲压生产设备主要有落料压机、加热炉、液压机、水循环装置、激光切割设备、去氧化皮设备以及尸零件传送机器人。

冷冲压生产设备主要有落料压机、机械压机或压机生产线。

2.3生产工装

(1)热冲压工艺的工装

a.落料模和预成形模；

b.料片加热定位夹具；

c.热成形模(在模具结构中需要设计出水冷却循环回路)：

d.去氧化皮夹具和激光切割夹具。

(2)冷冲压工艺的工装

a.落料模；

b.冷冲压系列工序模具。