浅析冲压热成形在汽车模具中技术及应用
大约为200 MPa,所以,在高温状态之下,迅速成形能够降低成形力,缩减压机吨位,最终达到降低设备投资成本的目的。
第四,有比较高的尺寸精度。利用冷成形技术制造零件时,回弹时常会使零件出现缺陷,特别是在高强钢制件成形以后,有极大的回弹。但是,利用热成形技术进行零件生产时,则不会出现回弹的情况,因而可以获得几何精度相对较高的产品。
第五,采取热成形技术所制成的零件,其表面的刚度、硬度以及抗凹性都比较好。
虽然如此,热冲压成形技术也有一些缺点,即生产节拍比较慢、热冲压模具的能耗相对比较大,投资热冲压生产线的成本较大,等等。
2 热冲压成形技术在汽车车身中的应用
2.1 高强度板材的优点
在现今汽车轻量化的发展趋势之下,高强度板、超高度板得到了广泛的运用,经由热冲压成形技术所制成的高强度板,能够在保证制件强度的基础之上,降低材料的厚度,减轻质量。有关资料表明,Arcelor(全球最大的钢铁公司),其所制造的冷却硬化钢30MnB5,在经过冷却之后,其强度将有所提升,达到1400MPa,如果用这种钢材所制造的汽车零部件,与刚度、强度相同的零件相比,其重量要轻很多。
2.2 高强度板材热冲压成形的模具设计
首先,选择模具材料。与冷冲压成形相比,热冲压成形对模具材料的要求更为严格,要求其必须具备较好的耐磨性、疲劳性,以及较高的硬度与强度,并且可以确保成形件的尺寸精度。通常情况下,对模具材料进行选择时,应依据模具的加热温度,同时结合热锻用热作模具钢,选择合适的模具材料。
其次,设计模具的凹模与凸模。由于存在热胀冷缩的缘故,冲压成形时所得到的零件尺寸和最终零件的尺寸,两者之间存在一定的误差,所以,为了确保零件尺寸的精度,在进行热冲压成形零件时,应当将热胀冷缩的影响考虑其中,对模具凹模与凸模的尺寸进行科学的设计。
最后,设计冷却机构。在对热冲压成形之后零件的冷却机构进行选择时,不但需要确保有充足的零件冷却速度,以便使奥氏体能够迅速向马氏体转变,进而确保零件的强度;同时还必须防止零件与模具由于过快的冷却速度,而出现开裂的情况。一般情况下,采取在模具中倒入冷却水的办法,对热冲压成形之后的制件予以冷却处理。
2.3 高强度板材热冲压成形的基本流程
依据一系列相关参数,例如板料厚度、加热过程中高强度板材的流动应力、成形件尺寸等等,据此对板材成形过程中所需要的压力予以精确的计算