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热成形技术在汽车冲压领域的应用

发布时间:2019-11-23发布者:博江金属

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新技术特别是采用高强度和超高强度钢板材料提出了更多的需求。采用高强度钢板和超高强度钢板(通常达到1000MPa以上),使设计时可以在达到强度要求的同时有效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,采用高强度钢板可以使车身更容易达到安全性能指标。目前的冷冲压工艺在对高强度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,重点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

河北福彩网高强度钢板冷冲压的瓶颈问题:

河北福彩网a.成形性差,容易开裂;

河北福彩网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.超高强度钢板冲压极其困难,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迅速增加、屈服强度迅速下降的特点,使用模具令零件成形的工艺。通过对特殊的高强度钢板加热到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,从而达到零件超高强度的要求。

河北福彩网2热冲压与冷冲压工艺对比

2.1零件质量

河北福彩网(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;

河北福彩网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,晶粒得到了细化,力学性能得到了提高。

河北福彩网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

河北福彩网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

河北福彩网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;

河北福彩网b.料片加热定位夹具;

河北福彩网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;

河北福彩网b.冷冲压系列工序模具。


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