国内外高强度汽车板热冲压技术研究现状.pdf

技术与装备纵横 □ 康 斌 国内外高强度汽车板 热冲压技术研究现状 为适应汽车轻量化、降低燃油消耗、减少污染物排 冲压性能。 冲压是冲压机在一定冲压速率的条件下使 放和提高汽车碰撞安全性的要求， 汽车用高强度钢板 钢板成型。保压是为了保证零部件成型状态的稳定性， 的使用比重越来越大，如高强度双相钢、TRIP 钢等。 高 并完成淬火使钢板发生组织转变。 强度汽车板、 尤其是超高强度汽车板在常温下的变形 2.热冲压的主要设备 范围很窄。 当前各大汽车厂生产车身及部件主要采用 （1）加热炉。 其功能是将钢板加热到再结晶温度， 冷冲压法，采用此法冲压高强度汽车板时，冲压过程中 一方面要求加热炉的能力要满足要求； 另一方面从保 需要的冲压力大且容易开裂，产生过量回弹。尤其是针 证板面质量来看，炉内又需要通保护气体，避免钢板在 对超高强度钢板（抗拉强度≥550MPa ），冲压时这两项 加热过程中被氧化。 从满足连续大批量生产的要求来 缺陷尤为突出。热冲压技术可以解决这两个问题，同时 看，加热炉应该能实现自动进出料，且出料位置有一定 可以使冲压后的成品抗拉强度得到大幅度提高。 精度， 以便于后续生产。 从保证生产连续性的需求来 看，加热炉与其他连续性生产一样，配备了 套动力装 2 一、钢板热冲压技术 置，而且在意外发生后能保证加热炉自动启动，以确保 炉况正常和炉内设备使用寿命。 1.基本概念。 热冲压工艺是将高强度钢板加热到 （2 ）上下料装置。 出加热炉后的钢板仍然处于高温 奥氏体温度范围，钢板组织完成变化后，快速移动到模 状态，为了能够将加热后的板料准确夹送到冲压模具上 具，快速冲压，在压机保压状态下，通过模具中布置的 （国外某典型热冲压设备提供商夹具见图 ），只能依靠 3 冷却回路并保证一定的冷却速度， 对零件进行淬火冷 特定板料形状而设计的夹具机器人或机械手来快速、平 却，最后获得超高强度冲压件（组织为马氏体，抗拉强 稳、准确地将高温状态下的钢板送到模具上。 这样可以 度在 甚至更高）的新型工艺。 见图 、图 。 1500 MPa 1 2 避免钢板在夹送过程中的表面氧化和局部温降。 热冲压后经保压淬火后的零件表面温度尚有 200℃左右，也只能采用夹具或机械手下料。 国外某典型 热冲压设备提供商生产的下料夹具和机器人见图 。 4 图 高强度汽车板热冲压一般工艺 1 图3 国外某公司生产的热冲压夹具 图 高强度汽车板热冲压主要工艺过程 2