越小研说车 | 钣金成型之热成型工艺

对于强度超过1000MPa的高强钢，传统冲压工艺往往束手无策。一种新型的成形工艺——热冲压技术应运而生。热冲压是一新兴的成形技术，在汽车领域有广阔的应用前景。

热冲压常被称为冲压硬化技术。首先，将初始强度为500～600MPa的高强度板加热到880～950℃，然后送入内部带有冷却系统的模具内冲压成形，并处于保压状态，以20～300℃/s的冷却速度快速淬火冷却，由铁氏体加热至奥氏体，冷却转变成了马氏体，零件强度大幅提高，可以生产出强度高达1500MPa及以上强度的冲压件。

热成型生产工艺流程            材料组织变化

热成型钢优势在于：超高强度、轻量化、高安全性、冲压成形性好、零件尺寸精度高、对冲压所需压机吨位的要求低、高焊接性、耐腐蚀等。

一般热成型钢的屈服度可达1000Mpa之上，每平方厘米能承受10吨以上的压力，把这种材料用在车身上，在车身重量几乎没有太大变化情况下，承受力提高了30%，汽车的刚强度达到全新水平。

热成型钣金件一般用在最需要保护的乘员舱位置，比如A、B柱、车门防撞梁、前纵梁、地板横梁等部位，目的是为了将乘员舱围成一个坚固的笼型，在发生碰撞时不变形、保护车内乘员的安全。一般越高级的汽车，热成型钢用的越多，车身越坚固。

热冲压成型的五大工序如下：

1、落料

落料是热冲压成型中的第一道工序，把板材冲压出所需外轮廓坯料。

2、奥氏体化

奥氏体化包括加热和保温两个阶段。这一工序的目的在于将钢板加热到一个合适的温度，使钢板完全奥氏体化，并且具有良好的塑性。

3、转移

转移指的是将加热后的钢板从加热炉中取出放进热成型模具中去。在这一道工序中，必须保证钢板被尽可能快地转移到模具中，一方面是为了防止高温下的钢板氧化，另一方面是为了确保钢板在成型时仍然处在较高的温度下，以具备良好的塑性。

4、冲压和淬火

在将钢板放进模具之后，要立即对钢板进行冲压成型，以免温度下降过多影响钢板的成型性能。成型以后模具要合模保压一段时间，一方面是为了控制零件的形状，另一方面是利用模具中设置的冷却装置对钢板进行淬火，使零件形成均匀的马氏体组织，获得良好的尺寸精度和机械性能。

5、后续处理

在成型件从模具中取出以后，还需要对其进行一些后续的处理，如利用酸洗或喷丸的方式去除零件表面的氧化皮，以及对零件进行切边和钻孔。热冲压件由于强度太高，不能用传统的手段对其进行切边及钻孔加工，而必须用激光技术来完成。

热冲压主要设备包括加热炉、热成形压机、热冲压模具等。

越野车，比传统的乘用车要重得多。为了达到更好的碰撞性能，北汽越野车研究院车身部目前已形成平台化的设计方案，在车身的力学传递关键路径上选用热成型材料，如A/B/C柱内板及加强板等等。目前，已经上市的BJ60和即将上市的在研产品，均采取了此种设计方案。