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（整期优先）网络出版时间：2020-10-23

作者: 于冰洋

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浅谈热冲压成形技术

于冰洋

中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春 130000

【^{摘要}】^{热冲压成形技术}^主要^应用于^车体^制造领域，该技术的应用^{降低了生产成本}，并^提高了^车体^{的安全性能}，^减轻^车^身的^重量。 ^{随着热成形工艺的}^进一步^完善，此^项技术^将逐步^{投入生产实践}， ^{且在市场上得到了}^飞速^的发展和^应用。^本文^将通过^{介绍热冲压技术的成形原理及其工艺特点}，^根据^{热冲压材料的性能及模具的选}^择与改进， ^{简要地阐述热冲压技术的研究进展}。

【^关键词】^{热成形模具}； ^热冲压^成形^技术； ^研究现状

^引言

^由于^{冷冲压成形技术存在}^很^{多技术缺陷}， ^如^{产品质量差}、^{成型困难、}^成形后^容^易变形等^种种^问题，^所以^{超高强度钢热冲}^{压技术的研究提}^到^日程。 ^{虽然热冲压技术}^{已在我国的}^车体^{制造领域崭露头角}， ^但^还^{有一些技术难}^题^需要^解决。 ^{本文对热冲压成形技术特点及}^{其相关的研究进展进行了阐述}^和^分析。

1 、^{热冲压成形工艺特点}

随着我国钢的冲压技术的发展， ^{新兴的冲压技术}—— ^热冲^{压工艺技术}^在^冲^压界^受到^的^极大^关注。 ^{通过热冲压加工技术}，能够^获得先进^{的高强度冲压件}， ^{使钢的抗拉强度}、^延展性^、^和塑性^等指标^明^显增加。热冲压工艺技术解决了传统的冷冲压成形中所带来的形状^冻结性^等^诸多^不良问题^。

1 . 3 ^{热冲压成形}^的^材料

^在冷冲压^的传统^工艺中，采用 ^{一些先进的高强度钢}^板如^马氏体钢^、TRIP ^钢^{等经过加工成形后}^，^材料^的性能^{基本上保持}^稳定不变。然^而在热^冲^压工艺中， ^硼钢^则^广泛地被^应用， ^{在常温下的抗拉强度}^只^有500 ~ 700MPa ， ^通过^{热冲压成形件淬火后}， ^成为^{马氏体组织}， ^{材料的性能显著提高}， ^{其抗拉强度}^能^{达至}1500MPa ， ^{屈服强度}^能够^{达到}1000MPa ^{以上}， ^{硬度}^则^可^达至50HRC 。

. 4 ^热冲压^的^成形模具

^在^传统的^{冷冲压成形技术中}， ^模具^只是^{用于零件的成形}， ^冲压^前后^的^{机械强度不会发生}^显著差别。但^在热冲压^的工艺^中， ^模具^需^要成形、 ^淬火等^技术工艺， ^工序^复杂， ^零^件^的强度高， ^综合性能^很^好。

^{热冲压模具}^的^{材料在成形和冷却淬火的}^技术^中^需要^实现快速且^{均匀冷却还要}^有^快速传热、 ^冷^却的功能。 ^所以， ^模具不^但要^{具有良好的热机械性能}、 ^耐锈蚀性^、^耐^{磨性和热疲劳性}，并且^{合理设计凸}、^凹模^的^尺寸， ^以^保证生产^零^{件的质量合格可靠}。

为避免因部件内部的局部冷却速度不一致^而^使^{热冲压部件}^的^{硬度不均匀}， ^通过^{设置冷却水回路}^系统^，^导致^模具降温， ^使其具^备^{连续冷却的}^功能。^通过^{一次次的冲压}， ^{模具的温度持续升高、}^{降低}， ^{如此反}^复会使^其^使用寿命^降低， ^{因此找到一种既}^{能提高冷却能力}、 ^{又能够持久耐用的模具}^{是我们接下来的紧迫任务}。

^热冲压^的^{成形技术优点}

^{冷冲压成形技术}，由^加热、 ^成形、 ^冷却^和^后续^{处理等工艺}^构成，而^{且不同环节的}^技术^参数也不^完全^相同。 ^热冲压^的^{成形技术由落料}、 ^预成形、 ^加热、 ^转^移、 ^冲压成形、 ^{淬火和后续处理}^等^{几个工序组成}。

^{热冲压成形技术的优点}^主要^是： ^{变形}^抗力小； ^部^件表面^硬度^、^{刚度特性好}； ^冲压性能^较^好， ^钢材成形^的^抗力低； ^零件成形^的^尺寸精^度高， ^{抗凹性特性}^较^好； ^{零件厚度减}^少^；^生^产周期^较^短， ^车身零件^的^强度^较^高， ^{有利于实现车身}^{重量的降低}^等。

^{为了减少生产周期}， ^{提高生产效}^率，^{热冲压技术}^应注意^如下^事项： ^{加热温度不}^易^过高， ^应^该^{保持在再结}^晶^温度以^上；^{有较高的冲压速度}^及稳压^时间；^{炉内需保温}^合理^的时间； ^在冷却^淬火^互^变阶段， ^冷速不^能^过低； ^{合理地选择和设计}^模具材料。

^{热冲压技术}^的^研究进展

^{热冲压技术在欧美率先得到普遍的应用}， ^目前^此^项^{技术在世界各国}^均得到^{广泛的关注}， ^{瑞典}SSAB ^公司、 ^{法国阿塞洛}^、^{美国西沃斯巴公司}^等公司^陆续^研发^出^{硼钢热冲压技术}^，^并^用^{于车门防撞杆}，A 、B 、C ^柱和^保险^{杠加强梁等部件}， ^该技术投^入生产后，^{有效地减轻}^了车体^重量， ^降低^了^生产成本，并且^提高^了^安全性^能， ^因而在^{机械制造行业里}^得到迅^猛^{的发展和}^广泛的^应用。

3 . 1 ^国外^的^研究现状

世界各国的机械制造业都投入了大量的人力与物力研究热冲^压^的^成形技术， ^尤其在^{发达的欧洲国家}，^德国舒乐^和^{瑞典}APT ^公司^两家公司^{占据了世界大部分}^{的热冲压成形市场}。 ^{作为一项新兴的热冲压成形技}^术， ^能够^{实现冲压零件的高强化}， ^因^此^激起了^更^多研究者^{对热冲压技术的研发兴趣}。

. 2 ^{国内研究现状}

^{由于热冲压成形技术是一门先进的}^机械^制造技术， ^{它的应用能}^够令车体^实现^有效的^减重、 ^环保并^且^提高车^体^的^抗^冲击能力^及^{防撞安全性等}^功能， ^因此也^受到全世^界的关注。 ^目前^{我国对该项技术的研究}^还是^比较滞^后， ^但我国^{机械制造业}^{顺应时代的发展}

， ^{研发的步伐}^非常快， ^{近年来的发展非常迅猛}。

^在^我国， ^各企业^和^科研单位^都^{对热冲压成形技术展开}^深入的^研究。比如：^{同济大学提出}^的^{临界水流速度理论}； ^{宝钢}^集团开发^的^{不带镀层的热冲压用钢}—— ^热^轧B1500HS、^冷轧B1500HS ， ^并^能够^批量供货； ^{吉林大学}^则^通过^{对热冲压}^{成形技术较为深入的研究}， ^{取得了阶段性的成}^果。而且， ^{机械科学研究总院}、 ^{山东大}^学、^{大连理工大学}、 ^{哈尔滨工业大学}^也^{在近几年对超高强钢热成形技术}^进行了^{一系列研究}。

^结束语

^{热冲压技术在}^{机械制造业}^中^{得到广泛的发展和}^应用， ^{使我国先进}^的^超^{高强度冲压件}^{的制造更加}^广泛， ^技术^进一步^成熟。 ^其^中， ^模具的^性能^、^结构逐^步实现^理想化， ^成形件的^各项^性^能也更^完善， ^{尺寸精度更}^加提^高。 ^相比^较^{于冷冲压来说}， ^部件^经^过^热^冲压后^，^{力学性能得到显著的提升}。 ^将^{来我国的热成}^形^工艺^会^{逐步地进行}^完善， ^在^{车体机械制造}^的应用^方^面^{进行更大的发展}。

【 ^参考文献】

[1] 庄宇昀，徐辉.冲压线的发展[J].一重技术，2005，（4）：20-22.

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