热成形技术在汽车冲压领域的应用_伍宏昆.pdf

AT M 视 界 A T M F I E L D O F V I S I O N 热成形技术在汽车冲压领域的应用 由于人们环保意识的加强和对汽车安全性要求的日益提高，世界各国对汽车安全和环保法 规的控制越来越严格。通过对先进高强度钢和超高强度钢的研究和使用，提高了汽车的碰撞性 能，同时也为实现轻量化做出很大贡献。为了解决高强度钢板冷成形的难题，人们研发出一种 针对高强度、超高强度钢板的热冲压成形技术。与冷冲压成形相比，热冲压成形具有成形后板 料回弹量很小、零件的贴模性好、尺寸精度高等优点。 奇瑞汽车股份有限公司规划设计院 伍宏昆 目前汽车厂家对整车的质量和经济性越来越重 d.超高强度钢板冲压极其困难，甚至根本无法 视，而车身作为整车质量比例最大的单元，承担着 冲压。 较大的减轻质量压力，故大多数厂家对采用新技术 基于以上情况，热成形技术应势而生。 特别是采用高强度和超高强度钢板材料提出了更多的 1.2 原理 需求。采用高强度钢板和超高强度钢板（通常达到1 热成形工艺就是利用在高温状态金属塑性和延展 000 MPa以上），使设计时可以在达到强度要求的同 性会迅速增加、屈服强度迅速下降的特点，使用模具 时有效减少钣金数量和材料厚度，从而达到减轻车身 令零件成形的工艺。通过对特殊的高强度钢板加热到 质量的目的（提高经济性）；另一方面，采用高强度 900 ℃左右，使之易于拉延成形，再经过速冷，使钢 钢板可以使车身更容易达到安全性能指标。目前的冷 板抗拉强度达到1 450 MPa以上，从而达到零件超高 冲压工艺在对高强度钢板进行成形的方面存在着明显 强度的要求。目前，BENTELER所采用的热成形材料 的不足，无法满足设计的要求，而热成形工艺可以弥 为BTR165(钢板)和BTR155（钢管），两种材料的特 补这个缺陷。因此，热成形工艺技术目前广泛应用于 性相差不大。BTR165在加热成形过程中强度、伸长 全球各大汽车公司的多种车型，重点使用在对碰撞要 率的变化如图1。 求较高的部位，如门槛、前保险杠横梁、B柱、侧门 防撞板等。 1 热成形技术 1.1 由来 高强度钢板冷冲压的瓶 颈问题： a.成形性差，容易开裂； b.成形精度差，回弹大， 容易产生各种表面缺陷； c.所需设备吨位大； 图1 BTR165在加热成形过程中强度、伸长率的变化 10 汽 车 工 艺 与 材 料 ATM 2 0 1 0 年 第 4 期 AT M 视 界 A T M F I E L D O F V I S I O N 以本特勒公司BTR165材料为例，其成形前后的 昂贵的激光切割设备完成工作。 材料性能如表1。 (2)冷冲压工艺成形的零件特点 表1 BTR165成形前后的材料性能对比 a.由于是在室温下成形和采用冷轧板，零件表面 Ｒ / MPa Ｒ / MPa Ａ/% P0.2 m 光滑； 热轧 300～680 440～850 12（Ａ80min ） b.由于材料的塑性有限，