浅析冲压热成形在汽车模具中技术及应用
摘 要:文章对热冲压成形技术的概念、原理以及优点进行了相应的阐述,并指出热冲压成形技术在汽车车身中的具体应用。
关键词:热冲压成形技术 汽车 应用
中图分类号:TG113 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)08(c)-0072-01
近些年来,伴随着社会经济的快速发展,人们环保意识的不断加强,国家对有关汽车强制性法律法规的出台,安全、环保以及节能等已经逐渐发展为汽车生产所必须具备的三大要素。而汽车轻量化,是现今汽车发展的一大趋势,轻量化能够有效提升燃油使用的经济性,达到节能减排的目的。有关数据显示:假使一辆汽车其自身重量能够下降10%,那么其燃油效率将随之提升7~8%,汽车整备质量降低100kg,那么其耗油量也将随之下降[1]。所以,汽车实现轻量化,有助于汽车的节能、环保。而热冲压成形技术就是实现汽车轻量化的一种主要手段,其能够在保证冲压件强度的基础之上,缩减材料的厚度,实现轻量化的目标。
1 热冲压成形技术相关概述
1.1 热冲压成形技术的基本原理
所谓的热冲压成形技术,指的就是利用在高温状态之下,金属的屈服强度会快速降低,而其延展性与塑性会快速增强的这一特性,使金属在模具的帮助下,变成零件的一种工艺技术[2]。其基本原理为:加热特殊的硼合金钢(具备较高的强度),使其完全性的奥氏体化,之后把红热的板料置于模具(冷却系统)中进行冲压成形,且冷却淬火,进而使得钢板组织从奥氏体向马氏体转化,最终获得具备超高强度比的钢材。该技术因具备能够提升安全性、减轻质量的优点,所以,已经被一些发达国家广泛用于工业生产当中,尤其是用于高强钢的生产上。
1.2 热冲压成形技术的优点
和冷成形技术相对比,热冲压成形技术拥有许多优点,具体表现为以下几点。
第一,经由迅速冷却淬火,热冲压成形之后的零件,其强度得到了极大的提升。如果就将这种零件用在汽车上,那么可以在保证车身碰撞安全性能的基础之上,控制零件的数量与厚度,达到减轻车身重量的目标。
第二,有比较好的成形性。在高温状态之下,材料有比较好的塑性,且延伸率相对较高,能够形成极为复杂的零部件,而这一点是冷冲压成形所无法实现的;另外,一些零件如果采取冷成形技术进行加工,那么需要数道工序与模具,但是热成形只需一次就可成形。
第三,缩减压机吨位。在热成形时,材料的流变应力受温度的影响极大。温度在800℃以上时,材料的流变应力将随之下降,