热冲压成形一般是将钢板首先加热到900℃左右的奥氏体后进行冲压,而后通过对冲压模具快速注水实现零件的冷却,通过这种热循环和冷却过程,钢板的强度可以大大提高,抗拉强度由交货状态下的约500MPA提高到热冲压成形后的约1500MPa。根据工序过程的不同,热冲压成形可分为直接热冲压成形和间接热冲压成形两种工艺。
(1)直接热冲压成形技术
热成形钢板下料后,不经过预成形,直接加热到奥氏体化温度,然后放入模具中快速成形,一旦冲压形状到达预定值,零件立即被淬火硬化(见图)。该工艺主要用于形状较简单且变形程度不大的工件,由于直接成形工艺成本较低,使用也最为广泛。
直接热冲压成形工艺示意图
(2)间接热冲压成形技术
热成形钢板首先在常规冷成形模具中成形到最终形状的90%~95%,然后将预成形的零件加热奥氏体化后热冲压成形和淬火硬化(见图2)。对于一些形状复杂或者拉延深度较大的零件,间接热冲压成形可以避免成形开裂,零件的预成形可以减小材料与模具之间的相对位移,从而减小模具表面在高温下的磨损。采用镀锌涂层热成形钢的零件一般必须使用间接热冲压成形工艺。
间接热冲压成形工艺示意图
目前热冲压工艺的发展方向是如何提高热冲压成形的生产效率,缩短成形周期。应用高传导系数的模具钢能加速冷却过程,或者采用更为有效的冷却系统,可以提高零件的冷却速度,进而提高生产效率。
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