精密沖壓技術(shù)介紹（熱沖壓篇）

　　熱沖壓成形中所使用的鋼板是一種特殊的硼合金鋼板，這種鋼板不同于傳統(tǒng)的冷成形超高強(qiáng)鋼。現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的雙相鋼、復(fù)相鋼等冷成形高強(qiáng)度鋼板一般是在常溫下通過冷沖壓的方法成形，成形前后零件的顯微組織和機(jī)械強(qiáng)度基本不發(fā)生改變。而熱沖壓成形中所使用的鋼板在常溫下強(qiáng)度不很高，抗拉強(qiáng)度僅有400~600MPa，具有良好的塑性與可成形性;它是通過熱沖壓成形工藝進(jìn)行成形和淬火后，零件的顯微組織由原來的鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變成均勻的馬氏體，抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到1500MPa以上，硬度可以達(dá)到50HRC，而且基本沒有回彈，具有很高的尺寸精度。在鋼板中添加了硼，其目的在于提高鋼板的淬火性能，使板料的組織轉(zhuǎn)變順利進(jìn)行。此外，為了提高材料的強(qiáng)度以及其它力學(xué)性能，還添加了Ti、Cr、Mo、Cu、Ni等多種合金微量元素。

　　熱沖壓成形由以下幾個(gè)工序組成：

　　1.落料：是熱沖壓成形中的第一道工序，把板材沖壓出所需外輪廓坯料。

　　2.奧氏體化：包括加熱和保溫兩個(gè)階段。這一工序的目的在于將鋼板加熱到一個(gè)合適的溫度，使鋼板完全奧氏體化，并且具有良好的塑性。加熱所使用的設(shè)備為專用的連續(xù)加熱爐，鋼板在加熱到再結(jié)晶溫度以上之后，表面很容易氧化，生成氧化皮，這層氧化皮會(huì)對(duì)后續(xù)的加工造成不利的影響。為了避免或減少鋼板在加熱爐中的氧化，一般在加熱爐內(nèi)設(shè)置惰性氣體保護(hù)機(jī)制，或者對(duì)板料進(jìn)行表面防氧化處理。

　　3.轉(zhuǎn)移：指的是將加熱后的鋼板從加熱爐中取出放進(jìn)熱成形模具中去。在這一道工序中，必須保證鋼板被盡可能快地轉(zhuǎn)移到模具中，一方面是為了防止高溫下的鋼板氧化，另一方面是為了確保鋼板在成形時(shí)仍然處在較高的溫度下，以具有良好的塑性。

　　4.沖壓和淬火。在將鋼板放進(jìn)模具之后，要立即對(duì)鋼板進(jìn)行沖壓成形，以免溫度下降過多影響鋼板的成形性能。成形以后模具要合模保壓一段時(shí)間，一方面是為了控制零件的形狀，另一方面是利用模具中設(shè)置的冷卻裝置對(duì)鋼板進(jìn)行淬火，使零件形成均勻的馬氏體組織，獲得良好的尺寸精度和機(jī)械性能。研究表明，就目前常用的熱沖壓鋼材而言，實(shí)現(xiàn)奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的最小冷卻速率為27~30℃/s，因此要保證模具對(duì)板料的冷卻速度大于此臨界值。

　　5.后續(xù)處理。在成形件從模具中取出以后，還需要對(duì)其進(jìn)行一些后續(xù)的處理，如利用酸洗或噴丸的方式去除零件表面的氧化皮，以及對(duì)零件進(jìn)行切邊和鉆孔。熱沖壓件由于強(qiáng)度太高，不能用傳統(tǒng)的手段對(duì)其進(jìn)行切邊及鉆孔加工，而必須用激光技術(shù)來完成。