热冲技术动向及展望



热冲技术动向及展望

已开发出抗拉强度超过1GPa的超高强度钢板，但其采用冷冲成形加工技术存在着成形负荷增加、回弹量大、成形性低、模具寿命短及带后断裂等问题。而解决上述问题的有效方法之一是热冲成形技术。热冲成形技术优点：①变形阻力减小，成形负荷也大幅减小；②基本不发生回弹现象，形状固定性好；③韧性增加，成形性提高；④可得到模具内冷却淬火的模压淬火效果，制造抗拉强度约1.5GPa的超高强度零件。

大众、奥迪等公司的汽车零件制造都采用了热冲技术，而在日本的应用实例不多，但非常关注热冲技术。下一代的热冲技术正在开发中。

分别论述了热冲技术防止材料老化、成形性、生产效率和应用范围等问题。

热冲用钢板大部分使用锰硼钢22MnB4。利用硼提高淬透性，以＞30℃/s的冷却速度进行淬火，使硬度达到约500HV，抗拉强度达到约1500MPa。热冲时，钢板被加热到约900℃，表面非常容易被氧化，然后进行喷丸处理清除氧化皮。为防止氧化，经常使用镀铝钢板。最近开发的镀锌处理钢板使成本增加，应开发更廉价的防氧化技术。

为省略热冲用加热炉，开发了使用通电加热的热冲成形技术，其主要优点：①由于对板材进行直接通电加热，所以可在几秒钟之内加热到能够淬火的900℃，加热效率高，几乎不产生氧化皮，使循环时间缩短；②加热装置比高频率加热简单，且加热效率高；③由于是调整加热，所以可与冲压同步；④可通过控制电量调节加热温度。

成形性。机械式伺服压床能够以较快的速度控制行程，使成形速度加快，提高生产效率。伺服压床与各种装置的联动较容易，与通电加热电源联动就可在加热后短时间内成形，冲压件表面氧化减少。

生产效率。由于热冲时要进行模压淬火，实施约10s的下止点保持，所以目前的生产效率低，（仅2～3件/min），必须缩短下止点保持时间。开发了对钢板直接喷水的直接水冷方式，在表面设置水的排出口和吸入口，到达下止点后立刻使水循环进行急冷，控制简单，成形性提高。

正在开发快速通电加热与成形，切断、淬火一步操作的超高强度钢板零件的热冲技术。

刊名：プレス技术（日）

刊期：2014年第8期

作者：森谦一郎

编译：郝长文