热冲压技术的成形原理及其工艺特点及模具的合理选择

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【摘要】热冲压技术在汽车制造领域不断得到应用，降低了生产成本，提高了汽车的安全性能，实现了车身的有效减重。 随着热成型工艺的不断完善，该技术已逐步投入生产实践，并在市场上得到迅速发展和应用。 本文简要介绍了热冲压技术的成形原理和工艺特点，指出了热冲压材料的性能特点以及模具的合理选择和改进，并简要说明了热冲压技术的研究进展。

【关键词】热成型模具； 烫印技术； 烫印工艺； 研究现状

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介绍

目前冷冲压技术存在成形困难、产品质量差、成形后易变形等技术缺陷。 超高强钢热冲压技术的研究与应用已被提上发展议程。 虽然热冲压技术在我国汽车制造领域已经出现，但仍然存在一些技术问题需要解决。 本文对现有钢材热冲压成形技术的特点及其相关研究进展进行简要阐述和分析。

1 钢材热冲压技术

1.1 热冲压成形原理

热冲压技术是指将硼合金钢板加热到再结晶温度（约900℃）以上，利用金属板材在高温下塑性、延展性显着增加，屈服强度迅速下降的特点恒青板材，在模具中。 以大于 27°C/s 的冷却速率进行冲压成型，然后快速冷却和淬火，使钢从奥氏体转变为马氏体的过程。

1.2 热冲压成形工艺特点

近年来，随着我国对钢板冲压技术的不断研究，出现了一种新兴的冲压技术——热冲压。 冲压工艺技术受到冲压行业的广泛关注。 通过热冲压加工技术，可以获得先进的超高强度冲压件，显着提高钢材的抗拉强度、塑性、延展性等力学性能。 采用常规冷冲压工艺，会存在工件所需冲压力大、易变形、产品质量差等问题。 然而，热冲压技术解决了传统冷冲压带来的成形性和形状冻结问题。 ，近年来发展较快，广泛应用于现代汽车制造业。

1.3 烫印材料

在传统的冷冲压工艺中，一些先进高强度汽车钢板如TRIP钢、马氏体钢等零件加工后性能指标基本保持不变。 在热冲压工艺中，广泛使用硼钢。 其主要成分是22MnB5。 其常温拉伸强度仅为500~700MPa。 热冲压成形件淬火后转变为马氏体组织。 材料的力学性能显着提高，其抗拉强度可达1500MPa，屈服强度可达1000MPa以上，硬度可达50HRC。

1.4 烫印模具

在冷冲压成形技术中，模具仅用于成形零件，冲压前后零件的机械强度变化不大。 热冲压技术中，模具需要成型、淬火等工序，结构复杂，成型件强度高，综合性能好。

据相关文献报道，国外热冲压模具采用Al2O3/Cu复合材料。 模具材料的合理选择对于热冲压技术至关重要。 热冲压模具材料必须能够在成形和冷却淬火过程中实现快速均匀的冷却，还必须具有快速传热和冷却功能。 因此，模具不仅需要具有良好的热机械性能、耐磨性、耐腐蚀性和热疲劳性，还需要合理设计凸凹模的尺寸，以保证生产零件的质量和可靠性。

为了避免因零件内部局部冷却速度不一致而导致热冲压件硬度不均恒青十大品牌，设置冷却水循环系统对模具进行冷却，使其具有连续冷却的能力。 而且，随着每次冲压，模具的温度不断升高和降低。 如此反复恒青板材材质好，模具的使用寿命就会降低。 因此，我们迫切需要找到一种既能提高冷却能力，又能经久耐用的模具。

2 烫印技术的优点

传统的冷冲压技术包括加热、成型、冷却及后续加工等多道工序，不同加工环节的工艺参数也不同。 热冲压技术主要由下料、预成型、加热、传递、冲压、淬火及后续加工组成。

热冲压成形技术的主要优点是：回弹容易控制恒青生态板材，变形抗力低； 零件良好的表面刚度和硬度特性； 零件成形尺寸精度高，抗凹痕性好； 良好的冲压性能和较低的钢材成形阻力； 生产周期短，车身零部件强度高； 零件厚度和加强板数量减少，有利于车身有效减重。

在热冲压技术中，为了缩短生产周期，提高生产效率，应注意以下事项：加热温度不能太高，应保持在再结晶温度以上； 炉子需要保温一定时间，保温时间不宜过长； 必须有较高的冲压速度和一定的保压时间； 冷却淬火相变阶段，冷却速度不宜太低； 冲压板材的厚度不宜太厚； 模具材料需要合理选择和设计。

3 热冲压技术研究进展

热冲压技术率先在欧美得到广泛应用，可有效减轻车辆重量、降低成本、提高车辆碰撞安全性。 目前，这项技术已引起世界各国的广泛关注。 日本、韩国、瑞典SSAB公司、美国Seaworth酒吧公司、法国Arcelor等公司相继开发硼钢热冲压技术并应用于车门防撞杆、A、B、C柱、保险杠加强梁等部件已投入生产。 经过实践证明，该技术投入生产实践后，可以有效减轻汽车重量，提高安全性能，降低生产成本，因此在市场上迅速普及。 开发和应用。

3.1 国外研究现状

世界各地的汽车行业都投入了大量的精力研究热冲压技术，主要集中在相对发达的欧洲国家。 瑞典APT和德国舒勒两家公司几乎垄断了全球烫印市场。 热冲压作为一种新兴的成形技术，可以实现冲压件的高强度化，引起了众多研究者对热冲压技术研究和开发的兴趣。

德国纽伦堡大学正在德国研究基金DFG项目下开展淬火钢板热冲压成形原理的研究。 斯佩尔 J 等人。 美国克州矿业大学首先提出了淬火碳制备（QP）工艺，并得到国内外众多学者的发展和推广； 刘赫等人。 韩XH等对商用热成型材料22MnB5进行了热成型和QP处理。 。

3.2 国内研究现状

由于热冲压技术是一种先进的汽车制造技术，它的应用可以使汽车更好地实现轻量化、环保化，提高汽车的抗冲击和防碰撞安全性。 因此，受到中国乃至世界的关注。 和关注。 虽然我国对此技术的研究相对滞后，但我国紧随时代发展潮流，加快了研发步伐。 可以说这几年的发展非常迅速。

国内各企业和科研机构已开始热冲压技术的研究。 同济大学提出临界水流速度理论； 宝钢集团开发无涂层热冲压钢——冷轧B1500HS、热轧B1500HS，并实现批量供货； 吉林大学对热冲压技术研究进行了深入研究，取得了阶段性成果。 此外，机械科学总院、大连理工大学、山东大学、哈尔滨工业大学等近年来也对超高强钢热成形技术进行了一系列研究。

4。结论

热冲压技术在汽车生产中的应用，使得我国先进超高强度冲压件的制备越来越广泛，技术也日趋成熟。 其中，模具的结构和性能逐渐趋于理想，成形件的综合性能也更好，尺寸精度更高。 与冷冲压相比，热冲压后工件的力学性能显着提高。 未来，我国热成形技术将不断提高，其在汽车生产中的应用将不断扩大，热成形市场的竞争将更加激烈。

【参考】

[1] 康斌. 国内外高强度汽车板热冲压技术研究现状[J]. 冶金管理，2009（08）：

[2] 林建平恒青火山岩板材，王丽英，田浩斌，孙国华，王志斌。 超高强度钢板热冲压研究及进展[J]. 热处理技术，2008（21）：140-144。

[3]王树生. BR1500HS带槽零件热冲压成形数值模拟与实验研究[D]. 重庆工业大学，2013。 [4]张宜生，王子健板材冲压工艺，王亮。 高强钢热冲压工艺及装备进展[J]. 塑料工程学报，2018，

[5]袁学雷，叶明丽，尹世新。 浅谈热冲压技术[J]. 模具制造，2016年16（06）

[6]何连芳. 硼钢B1500HS热冲压关键参数测试及淬火性能研究[D]. 山东大学，2012

[7] 黄大鹏，杨国庆，张梅，李林。 热冲压技术及其新进展[J]. 上海金属、

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