温州热冲压成形技术的未来10年

在轿车业界，关于热成形技能的好坏，以及其是否契合轿车工业长期可持续开展的要求，还有许多见仁见智的不同看法。为此，上海市轿车工程学会联合我国轿车工程研讨院、材料成形与模具技能国家重点实验室、轧制技能及连轧自动化国家重点实验室一起举办了“现代轿车制作系列论坛——2013我国轿车职业开展与热成形技能论坛”。论坛旨在调集国内从事高强度钢热成形研讨与运用的企业，一起就轿车职业现在及未来需求处理的技能难题逐个讨论，攻坚克难，从而对热成形技能在轿车职业的运用和开展有一个正确的知道。

国内轿车热成型技能现状
我国轿车工程研讨院副总工程师马鸣图先生表明，轿车工业开展、轿车产量增多、轿车保有量的加大带来了三大问题：油耗、环保和安全，针对这三大问题，各国都拟定了相应的法规。除了改进发动机功率、传动系统功率与轿车风阻等进步燃油经济性的措施之外，轻量化是必不可少的手法。轻量化和轿车安全功用的进步导致高强度钢的运用，特别是热冲压成形在超高强度用钢的出产和运用，轻量化的一起，保证了轿车的安全性。

高强度钢运用中的问题有：成形性需求进一步改进；回弹；成形模具的寿数需求进步；衔接办法或点焊后的评估办法；规划原则；数据需求堆集，数据库需求树立。既要改进高强度钢的成形性，又要取得制件的超高强度，热冲压成形技能就应运而生。

2008-2010年之间，国外大约有110条热冲压出产线，首要散布在美国、德国、日本、法国、西班牙、瑞典等国家。我国仅有5条出产线，分别是长春BENTLER、昆山GESTAMP，上海BENTLER、上海嘉定COSMA及上海宝钢。热冲压出产线大多由瑞典AP&T公司及德国Shuler公司供给，两家公司几乎垄断了全球所有的热冲压成形出产线商场。跟着热冲压成形技能的不断开展，国内热冲压出产线的数量也不断上升，现在已建成的热冲压成形出产线有近40条，首要散布在东北、华北和华东地区。除此之外西南、东南、华中等地区也有热成形出产线建规划划，估计到2014年，我国将会有超越40条热冲压成形出产线，遍布全国各地。

热冲压成形技能、配备、材料、工艺围绕着热冲压成形零件功用的进步，质量的可靠性、一致性、本钱的下降、性价比的进步等方面在迅速开展，尤其是在我国，热成形工业开展很快，针对相关问题应进行深入研讨，逐渐形成我国热冲压成形的专有技能，满意我国热成形工业的开展，赶上和超越国际先进水平。

上海轿车集团股份有限公司技能中心车身部总监邱国华介绍了热冲压技能在轿车车身上的运用。他表明，欧系和美系车热冲压件运用相对较多，日系车热冲压件运用相对较少。全球干流新车型都运用热冲压技能，单个车型热冲压件运用份额较高。现在普遍运用的是等厚、等强度板热冲压技能。轧制差厚板、激光拼焊板、补丁板热冲压技能正逐渐推广运用。

热冲压技能运用的首要问题有：
(1)CAE剖析才能：现在难以精确描绘轧制差厚板和变强度板的功能，导致CAE剖析精度不高。
(2)零部件本钱高：现阶段热冲压Al-Si镀层钢板、轧制差厚板和激光拼焊板全部从国外进口，增加了原材料本钱，一起冲压件本钱都比冷冲压高许多。
(3)原材料来源少：现阶段Al-Si镀层等厚钢板和激光拼焊板受专利维护，只要一家国外供货商供给，轧制差厚板也只要一家德国供货商供给。
(4)软模件质量差：用不带镀层的钢板加工快速软模零件时，因为加热阶段不带维护气氛，导致零件表面质量很差；模具不带冷却管道，导致零件功能的稳定性无法保证。

热成形技能处理方案
上海赛科利轿车模具技能运用有限公司技能中心副科长刘磊超先生对热成型中先进模具的制作技能运用做了讲演。他表明，在高温状况下，尽管板料具有较好的活动性，可是抗拉强度大大下降，不宜选用拉延工艺，基本以成形工艺为主。在拟定冲压工艺时，板料全体的活动方向为由内及外，压边圈只起到辅助材料成形的效果。关于外形复杂的零件，需求在部分规划压料板，操控材料活动，保证成形成果。材料在高温状况下，活动应力与应变、应变速率和温度三个要素相关，导致热成形CAE模仿的一致性低于冷冲压，需求结合调试经历进行修正。板料与模具间的触摸热阻与两者间的压力和空隙严密相关，CAE模仿需充分考虑该影响要素。 研讨表明，材料的冷却速度不同，体积的胀很多和缩短量不同。在热成形过程中，同一零件上的不同部分，因为与模具的触摸次序和状况有差异，导致不同部分材料的胀很多不同，从而导致最终零件扭曲变形。因而需求根据实践经历，对模具型面进行补偿，以得到尺度合格的零件。

热成形模具钢一般选用热作模具钢，需求具有满足的红硬性、高温耐磨性和导热功能。热导率越高，传热速度越快，能到达较高的出产节拍，可是往往硬度和耐磨性比较差，需求归纳出产纲要、出产节拍、材料价格等要素，选用恰当的模具原料。热成形模具含有冷却水道，镶块需求全体热处理，因而需求合理安排深孔钻、热处理、2D/3D加工、粗/精加工、组合加工等制作、安装工艺，完成工艺流程的最优化。

尽管热成形零件得到了很多运用，可是职业竞赛也越来越激烈，产品价格一路下降，这对零件和模具的开发提出更高的要求，推进技能不断进步。 TRB(柔性轧制板)/TWB(拼焊板)/Patch(补丁板)的热成形零件，需求针对工艺特色，规划冲压工艺和模具结构，以满意质量要求。

本乡轿车热冲压成形运用
奇瑞轿车工程中心材料工程部部长孙卫健先生介绍了热成形技能在奇瑞轿车上的运用。他表明，热成形钢经过高温加热，完成材料安排改变与零件成型同步，处理了超高强度钢成型问题。热成形技能的优势在于：得到超高强度的车身零件；减轻车身分量；进步车身安全性、舒适性；改进冲压成形性，制回弹，进步零件尺度精度；高温时材料屈服强度下降，对冲压所需压机吨位的要求也相应下降；进步焊接性、表面硬度、抗凹性和耐腐蚀性。而热成形技能的不足在于：设备投资大(冷却系统、步进炉、激光切割)；模具规划和加工复杂，制作、保养本钱高；零件单件本钱相对较高；零件衔接技能提出了新的应战。

跟着轿车环保和安全法规的日益严厉，热成形已被各大轿车厂广泛选用。奥迪A3到达21.7%，占骨架分量比的26.4%，是迄今有材料显现的热成形用量最高的车型。奇瑞一向注重热成形技能的运用，来完成安全与轻量化的平衡。已开发的热成形零件有B柱加强板、Door Beam、前保险杆横梁和A柱加强管等。典型案例有艾瑞泽7，运用于A柱、B柱、门防撞板、前挡板加强横梁等7个零部件，热成型运用全体完成减重8.6kg，明显进步整车的安全性。从结构上完成B柱顶部与底部功能的差异化，到达TRB、TWB和热成型部分淬火技能相同的功能。热成形运用于前挡板加强横梁，使前碰时防火墙的侵入量得到有用的操控。

现在奇瑞的热成形运用与奥迪有相同的理念，可是精密的功能规划才能仍是存在距离。热成形部件运用完成“抱负载荷传递路径”的构建。车身呈“笼”式，前舱安置了四条纵向能量流吸收和传递通路，两条连通前后保险杆的纵向大梁。此外，A柱、B柱、前门防撞板选用超高强度的热成形钢板，其实践抗拉强度超越1500MPa。这种规划使得在前碰时保证了座舱的完整性，进步安全性。超高强度热成形钢板在A柱、B柱、前门防撞板上的运用以及规划的合理性，减少了侧碰时车身的侵入量，进步了磕碰安全性。由此可见，自主品牌产品技能实力进步，对新技能的需求更为火急。

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