熱成形技術在汽車上快速應用及著力點

湘潭天汽模熱成形技術有限公司總經理 郭海權

熱成形技術在汽車上快速應用及著力點

湘潭天汽模熱成形技術有限公司總經理 郭海權

熱成形市場在國內正在慢慢形成，但我們的主機廠和模具廠在技術上還沒有完全準備好，如何讓雙方學會并深入應用該技術，成為制約熱成形發展的一個瓶頸。這將是我們的主要方向，同時也是我國汽車工業的一個責任。

現在的兩大社會問題是能源危機與環境污染，而汽車行業針對上述問題的主要應對措施就是輕量化，即在保證汽車安全性能的前提下，降低車身重量，有效減少油耗，降低CO2排放。

熱成形的原理就是將板材（基材22MnB5）加熱至850℃以上，使板材奧氏體化，然后迅速轉移至模具內成形并迅速冷卻淬火，當零件冷卻速度高于臨界溫度后，奧氏體將轉變成馬氏體，使成形后的零件具有超高的抗拉強度（1300～1600MPa）、硬度（400HV）和屈服強度(900 ～1000MPa)。還有一點較為重要，零件回彈較小，可以很方便地對復雜形狀零件進行成形。

熱成形技術的弊端

熱成形技術的優點比較突出，但同樣存在弊端，主要問題如下：

（1）生產線投資較大，目前的生產線，包括加熱爐、高速液壓機、機器人或傳送臂、激光切割機等設備，國外進口生產線一般在7000萬～9000萬元，國內略微便宜。

（2）生產效率較低，一般生產線循環周期在10～15s，按照一模兩件（一模四件已經越來越多）計算，每分鐘為8～10件，后續激光切割周期為1～2min，單個零件用時較長。

（3）單個零件生產費用較冷沖壓高。

（4）在整車應用上，相比冷沖壓，使用數量少了很多，熱沖壓零件種類較為單一。

（5）零件整改，裝備調整通用性不強，成本較高。

（6）其他方面的技術，如焊接，還需要投入更多的精力去提高技術和品質。

熱成形技術的發力點

盡管熱成形技術存在弊端，但這種技術的優勢更為我們所看重。

1. 熱成形零件開發環節

（1）讓主機廠熟知熱成形技術，只有熟知才能多開發、多應用。

（2）目前熱成形零件主要存在于各大合資品牌中，自主品牌使用量較小。由于各種原因，國外對此技術進行壟斷，保持其神秘性，許多主機廠對其了解不多，都知道這種技術對整車性能有益，但具體細節就不是很清

楚。其結果就是對新開發的汽車，熱成形零件規劃不多，或按照冷沖壓的方式規劃熱成形零件，造成熱成形模具開發困難，成本高，零件質量較低，對新車開發造成惡性循環。

（3）在產品開發階段，找有經驗的模具廠商進行同步工程，或者進行快速模制作等工作，減少后期成本。目前天汽模公司已經針對各大主機廠開展相關工作，快速模一般在4～6周可以拿到合格零件。

（4）國家層面或者有影響力的廠商，多對熱成形技術進行宣傳、普及，定期舉辦一些技術論壇，針對成本、應用和開發細節等方面進行探討，使之逐步透明化。

2. 工裝開發環節

（1）現在模具開發成本較高，主要原因是能夠熟練運用熱成形技術的專業人才太少，模具、夾具等價格還處于技術市場價格。應該多培養相關人才，形成標準化技術，使工裝價格由技術市場轉向成本市場。

（2）模具材料，尤其是鑲塊材料還主要控制在國外企業手中，材料價格較高，現在尋找國產優質材料也是當務之急。

（3）開發過程中，技術能力提高也是關鍵。如激光拼焊板技術，不等料厚板技術，軟驅技術等先進的熱成形技術在國外已經非常普及，而國內還沒有幾家公司能夠熟練掌握。

（4）熱切技術和冷沖壓修熱成形零件技術使用。熱成形零件成本中激光切割的成本占了很大一部分，激光切割速度較慢、成本較高、調試困難都是目前需要解決的問題，為節省成本，比較成熟的方案就是熱切或冷切修熱成形零件的技術，但是現在市場對上述兩種技術的認可還需要一段時間。