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热成形技术及其工艺

2015-11-16 8:44:58

    轻量化是解决汽车油耗、排放的有效途径,而热成形技术是解决轻量化和整车安全性的有效方法。具体技术及其工艺是:
1、技术优点:
⑴减重节能:相比冷成形能减轻车身重量,减少油耗。
⑵提高碰撞性能:能显著提高材料的抗拉强度,使车辆碰撞时的防入侵及抗凹性能更好。
⑶提高成形能力:采用热成形技术板料的延伸率能达到35% 以上,可以成形较为复杂的零件。
⑷型面回弹小:热成形零件回弹很小,型面尺寸容易保证。
⑸材料利用率高:热成形是一次成形,模具内有定位装置,毛坯余量可以控制得很小,材料利用率高。
⑹模具数量少:热成形只需一套模具,而且还可以一模出多件,大大提高生产效率。
⑺设备吨位要求低:因热成形板材加热后,其屈服强度很低,因此对压机吨位要求不高。
2、难点:
⑴零件成形后冷却速度和保压时间难控制,模具冷却水道设计难度大,不同部位冷却速度不同会导致零件产生严重的变形。
⑵零件在模具中的定位要稳定,最好用翻孔定位,避免板料在模具中成形时流动的不稳定造成尺寸精度不好。
⑶由于热成形零件后续加工难度大,只适用于一道工序即可成形的零件。
⑷与普通冲压模具相比,热成形模具材料要求很高,硬度也很大,使得模具后续不能作大的更改,只可微调。
⑸由于薄板件较薄,冷却速度快,需要严格控制传递速度,保证成形前板料的温度。
3、工艺参数:
⑴加热温度。板料需要加热到930℃左右,使之转化为奥氏体化组织。
⑵保温时间。在板料达到奥氏体化温度时,需要进行保温,使奥氏体组织均匀细化。
⑶传递时间。板料从加热炉到模具的时间需严格控制,保证在成形前达到要求的温度。
⑷成形温度。根据零件不同的形状特征,需选择合理的成形温度,一般在780℃之前开始成形。
⑸热冲压速率。由于成形与淬火同时进行,需要严格控制冲压速率,避免导致零件撕裂。
⑹冷却速度。快速冷却至约200℃可获得均匀的马氏体。
4、设计特别要求:
⑴由于热成形为一次成形,产品定义不能为负角,否则无法成形。
⑵零件的R角应大于5mm。
⑶对于薄板件,特别是厚度小于1mm 的板料,材料定义最好选择Al-Si 镀层,可避免由于后续喷丸造成的零件变形。
⑷对于产品要求不高的修边线或者孔,公差最好定义为±2mm。对于±2mm 的公差,供应商可采用落料方式替代激光切割,从而降低成本。
⑸为保证零件成形的稳定性,产品上需设计一些定位孔,用作热成形料片的定位。
      热成形技术有其独特的优势,但也有很多技术难点需要掌握,在设计时考虑热成形的技术要求,才能更好的发挥其优势。"(成王摘编自《锻造与冲压》2015.20)




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