熱沖技術動向及展望

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熱沖技術動向及展望

已開發出抗拉強度超過1GPa的超高強度鋼板，但其采用冷沖成形加工技術存在著成形負荷增加、回彈量大、成形性低、模具壽命短及帶后斷裂等問題。而解決上述問題的有效方法之一是熱沖成形技術。熱沖成形技術優點：①變形阻力減小，成形負荷也大幅減??；②基本不發生回彈現象，形狀固定性好；③韌性增加，成形性提高；④可得到模具內冷卻淬火的模壓淬火效果，制造抗拉強度約1.5GPa的超高強度零件。

大眾、奧迪等公司的汽車零件制造都采用了熱沖技術，而在日本的應用實例不多，但非常關注熱沖技術。下一代的熱沖技術正在開發中。

分別論述了熱沖技術防止材料老化、成形性、生產效率和應用范圍等問題。

熱沖用鋼板大部分使用錳硼鋼22MnB4。利用硼提高淬透性，以＞30℃/s的冷卻速度進行淬火，使硬度達到約500HV，抗拉強度達到約1500MPa。熱沖時，鋼板被加熱到約900℃，表面非常容易被氧化，然后進行噴丸處理清除氧化皮。為防止氧化，經常使用鍍鋁鋼板。最近開發的鍍鋅處理鋼板使成本增加，應開發更廉價的防氧化技術。

為省略熱沖用加熱爐，開發了使用通電加熱的熱沖成形技術，其主要優點：①由于對板材進行直接通電加熱，所以可在幾秒鐘之內加熱到能夠淬火的900℃，加熱效率高，幾乎不產生氧化皮，使循環時間縮短；②加熱裝置比高頻率加熱簡單，且加熱效率高；③由于是調整加熱，所以可與沖壓同步；④可通過控制電量調節加熱溫度。

成形性。機械式伺服壓床能夠以較快的速度控制行程，使成形速度加快，提高生產效率。伺服壓床與各種裝置的聯動較容易，與通電加熱電源聯動就可在加熱后短時間內成形，沖壓件表面氧化減少。

生產效率。由于熱沖時要進行模壓淬火，實施約10s的下止點保持，所以目前的生產效率低，（僅2～3件/min），必須縮短下止點保持時間。開發了對鋼板直接噴水的直接水冷方式，在表面設置水的排出口和吸入口，到達下止點后立刻使水循環進行急冷，控制簡單，成形性提高。

正在開發快速通電加熱與成形，切斷、淬火一步操作的超高強度鋼板零件的熱沖技術。

刊名：プレス技術（日）

刊期：2014年第8期

作者：森謙一郎

編譯：郝長文