热成形钢板技术 PPT
热冲压成形技术
热冲压成型工艺
有镀层钢板
坯料被加热后，直接送至闭式模具内进行冲压成形和淬火，然后进行冷却、切边冲孔（或激 光切割）、表面清理等后续工艺
热冲压成型设备和模具
主要包括开卷机、冲裁压力机（激光下料机）、板料送进装置、加热炉、上料装置、压力机、 模具、下料装置、激光切边器和喷沙装置等。其中关键设备主要包括液压机、加热炉及热冲压 模具等。
硬度： HV10/HV30须在400～520之间。
金相组织： 板条状马氏体，总脱碳层深度不得超过0.1mm。
尺寸精度： 满足汽车厂规定的切边精度和装配精度要求。
碰撞试验： 不允许产生碰撞开裂。
车路试： 满足规定的疲劳强度。
可提供热成形钢的公司
宝钢可供规格
热冲压成形的优势有哪些
实现车身轻量化的有效途径
有效提高零件的表面硬度及其耐 磨性 增加高强板使用率，提高车型的 碰撞性能
车身加强板数量减少，车身开发 设计难度降低。
改善高强板的零件成形性，降低 压机吨位要求
降低车身开发成本
热冲压成形零件分布
热成型工艺
热冲压的关键工艺过程是加热、冲压、保压和冷却。加热过程直接影响到高强度钢板的冲压性 能，冲压过程中伴随的淬火则对零件强度的硬化起到决定性的作用。
加热炉பைடு நூலகம்
多层箱式炉 这类炉子灵活、节能、使用方便、占地面积小，但对炉门的开 闭机构和工件传输的自动化水平要求较高，适合于多品种、小 批量生产。对某些零件，在工艺和设备调试稳定的条件下，也 可以大批量生产。
辊道式炉子 这类炉子投资大，占地面积大，如生产铝硅镀层板，高温状态下 辊子粘附镀层的可能性较大，影响辊子的寿命，工件的粘附会导 致工件在炉子中跑偏。炉子适合于裸板大批量生产，是否适合于 镀锌板也有待试验。工件在这类炉子上传输比较简单，自动化部 分投资小，工件出炉到压机的传输时间短，冲压成形温度容易控 制。
中厚钢板电磁感应加热渐进成形技术研究
中厚钢板电磁感应加热渐进成形技术研究中厚钢板电磁感应加热渐进成形技术是一项研究中厚钢板加工
的先进技术。
该技术利用电磁感应原理，通过高频电磁场在钢板中产生感应电流，从而使钢板表面受热并达到所需的加热温度。
与传统的加热方法相比，电磁感应加热具有许多优势。
首先，它可以实现快速、均匀的加热，从而提高生产效率。
其次，由于加热过程中只有钢板表面受热，因此可以减少能量损耗并节约能源。
此外，该技术还可以实现局部加热，使得钢板在加工过程中的变形更加可控。
在研究中，需要重点考虑以下几个方面。
首先是电磁感应加热系统的设计与优化，包括频率选择、线圈设计等。
其次是加热温度与时间的控制，以保证钢板达到所需的加热温度并控制加热过程的时间。
同时，还需要研究加热温度对钢板性能的影响，以确保加热过程中不会对钢板的力学性能产生不良影响。
还需要研究电磁感应加热渐进成形技术在中厚钢板加工中的应用。
针对不同的加工要求，可以探索不同的加热方式和工艺参数，以实现最佳的加工效果。
同时，还需要考虑生产成本和设备投资等因素，以确保该技术在实际应用中的可行性和经济性。
中厚钢板电磁感应加热渐进成形技术是一项具有广泛应用前景
的先进技术。
通过深入研究和开发，可以进一步优化该技术，提高钢板加工的效率和质量，为相关行业的发展做出积极贡献。
汽车“热成形钢板冲压件”材料手册
汽车“热成形钢板冲压件”材料手册一、零件性能要求及应用采用热成形钢板冲压件的零件通常是车身碰撞传力路径的安全结构件，大多要求具有高强度，起到防止碰撞时过分变形、入侵乘员生存空间的作用。
同时对零件的韧性有一定要求，比如车门防撞梁、B柱等，在发生碰撞发生变形时，不能过早弯折断裂，以起到吸收能量的作用。
下图1为沃尔沃V系列车型的白车身用材示意，红色代表热冲压零件，主要集中在正碰和侧碰路径上，包括A柱、B柱、C柱、前后纵梁、顶盖横梁、上边梁、门槛、地板横梁等。
由于轻量化及碰撞安全的越来越高的需求，热成型钢在汽车骨架上的应用比例也在不断扩大。
根据GM的公开资料，预计目前热成型钢年产能已达600万吨，与之相比，发展多年的第三代冷冲压高强钢的产量仅为3万吨。
如下图2，以Volvo为例，XC90在2015年热成型钢单车用量已从7%提升到38%，目前最新车型已达42%。
钢质或轻度钢铝混合路线的车企均大幅提升热成型钢占比，部分电动车企开始在电池包结构件上量产应用。
二、材料性能要求为了保证乘员舱的完整性和防撞性能，一般对热冲压材料（通常指1500MPa和1800MPa的硼钢）有如下需求：1. 高的材料强度；2. 良好的弯曲断裂韧性；3.均匀的组织性能；4.合适的成本；5.镀层材料还需求较好的耐蚀性（分为镀AS、镀锌和裸板）；6.良好的热处理工艺性能（奥氏体化温度、临界冷却速度）；7.良好的点焊、激光焊性能。
当然，现在随着汽车安全件的精细化设计需求，除了需求越来越高强度的硼钢（22MnB5、28MnB5、34MnB5）外，也需要中等强度的高韧性的热冲压材料作为软区材料，例如B柱的下端使用低合金高强钢6Mn6等，此类材料的需求为高弯曲韧性、良好的可焊性、较大的临界冷却速度，室温组织可以为铁素体、珠光体或马氏体组织。
三、行业用材分析1、行业用材现状•从基材来讲：①硬区：目前热冲压钢板主要应用的是1500MPa的22MnB5和1800MPa的34MnB5硼钢，用作硬区部位，即需要超高强度来减小或防止变形的部位；②软区：基于激光拼焊（TWB，Tailored Welded Blanks）技术的成熟，也有500/600MPa级的6Mn6、1000MPa级的8Mn*、1200MPa级的12Mn*等材料用于激光拼焊件的低强度部位，俗称软区。
高强钢板22MnB5热成形的一步逆成形有限元方法
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ∞ｅ ｏ ｆｈ ｏ ｔ ｓ ｔ ａ ｍ ｐ ｉ ｎ ｇｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｅ ｄ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｈ ｉ ｇ ｈ － ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｓ ａ ｌ ａ ｃ ｋ ｆａ ｏ ｔ ｏ ｏ ｌ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ｌ ｙ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｒ ｍ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆｈ ｏ ｔ ｓ ｔ ａ ｍ ｐ ｉ ｎ ｇ ｗ ｏ ｒ ｋ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ｏ ｎ ｔ ｙ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｏ ｆｔ ｈ ｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅ ｄ ｉ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｗ ｈ ｃ ｉ ｈ ｗ ｉ ｌ ｌ ｐ ｌ ａ ｙ ａ ｇ ｕ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｓ ｕ ｂ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｃｔ ｕ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ． Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｆ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｂ ｏ ｖ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ ，Ｏ ｎ ｅ － ｓ ｔ ｅ ｐ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ Ｆ Ｅ Ｍ （ Ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ） ｆ ｏ ｒ ｈ ｏ ｔ ｆ ｏ ｒ Ｈ ｎ ｇ ｆ ｏ ｈ － ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ ２ ２ Ｍｎ Ｂ ５ Ｗ Ｏ ８ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｍ ｐ ｅ ｌ ｍ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｔ ａ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ － ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔｈ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ ２ ２ Ｍ ｎ Ｂ ５ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｔ ａ ｅ ｆ ｏ ａ ｕ ｓ ｔ ｅ ｎ ｉ ｔ ｃ ｉ ａ ｔ
热成形钢板凸焊工艺介绍及参数说明
热成形钢板凸焊工艺介绍及参数说明1.前言：由于热成形钢板的超高强度，具有极高的机械安全性，因此在汽车行业越来越多的被采用，使用部位集中在汽车的前/后保险杠骨架、A柱/B柱、中央通道及前后门防撞板等重点部位，这些部件上均有螺母及螺栓需要凸焊；而中频逆变式点凸焊机、电容储能式点凸焊机是热成形钢板与螺母、螺栓焊接的首选电阻焊设备。
前保险杠A/B/C柱门槛2.工艺分析：热成形钢板主体为马氏体，具有较高的屈服强度（大于1100MPa），较高的抗拉强度度（大于是1500 MPa），较高的硬高（大于45HRC），较小的延伸率（小于10%）；而且工件表面一般有镀层和氧化层；而凸焊螺母和螺栓则多为8.8级，少数为10.9级；两者不容易生成熔核或有效的固相联接，因此对凸焊设备的要求比较高；在汽车行业用到的电阻焊设备主要有三种：工频交流点焊机、中频逆变直流焊机和电容储能式焊机，凸焊因其需要硬规范来焊接，即较短的焊接时间、较大的焊接电流和较大的焊接压力，因此两种直流焊机成为欧美汽车零部件企业凸焊设备的首选：中频逆变点凸焊机和电容储能式凸焊机；热成形钢板特殊的物理性能，使其对凸焊设备的要求更高：需要更高的峰值电流和更短的焊接时间，而电容式储能焊机具有极高的峰值和极短的焊接时间，因此其成为目前热成形钢板凸焊的最佳选择；储能焊机是利用电容储存能量而在瞬时释放出电流，（有效焊接时间为5MS-16MS），集中大电流穿过凸点或凸台等小面积点时产生巨大热量而达致熔接效果，（达数万安培到几十万安培的次级电流）；电容式储能焊机放电波形图3.案例分析：例1：苏州安嘉为某车型A柱螺母凸焊，板材为BTR165H热成形钢，厚度1.8MM;螺母为M10凸焊法兰螺母，三段月牙凸台；焊接要求：扭矩130N.M，推脱力8KN，螺纹无损伤，外观无明显损伤；凸焊螺母示意图汽车A柱示意图3．1焊机：机型为DR-30000J，采用山形电极垂直加压；电容式储能名称凸焊机型号DR-30000J充电电100V-800V压加压方气动加压式最大短160000A路电流最大焊29000 N接压力电极材铬锆铜3．2焊接规范调整：3．2．1在常规电阻焊工艺参数调整时，三个基本要素：焊接时间、焊接电流、焊接压力缺一不可，而在电容式储能焊机则无焊接时间调整这一项，焊接电流也是通过充电电压反映出来的，因此储能焊机规范调整主要是在焊接压力和充电电压之间匹配，特殊情况下会再加一项回火电压用于细化晶粒；3．2．2本案热成形钢螺母凸焊工艺调整时需要克服的难点：1.焊接压力的设定，由于热成形钢板的强度较高，熔接时需要更大的压力，但凸焊螺母的强度较低，较大的压力会导致凸点过早的压溃，因此焊接压力最好采用马鞍形压力曲线，实用情况是阶梯状的二段压力更为普遍些，这样能保证凸点不过早压溃变形，又能在熔核生长后期不会产生太多的飞溅；2.充电电压的设定，过高的充电电压在焊接时产生过大的热量，螺母金属表现为挤出、飞溅，会造成两种情况，一是飞溅导致熔合联接面积减少（过烧），螺母推脱力下降，二是螺纹塞规无法通过；较低的充电电压则会导致熔接深度不够，出现螺母推脱力不达标和虚焊；3．2．3工艺规范调整方法，两个焊接要素（充电电压和焊接压力）调整时需以其中一个为基础对另一数值做出调整匹配，不可同时调做出两项调整；此处应考虑到经验的运用，有类似的螺母凸焊的参数可以做为参考，能有效减少调整的次数，只是热成形板材的焊接需要更大的电流和压力，可以从同规格在普通材料上的测试数据做为起点开始调整，经过试焊及试验室验证找出最佳的数值；需要注意的时，在批量生产时应在试焊数据基础上加大3-5%，以满足产品其它原因造成的波动下限；3．3焊接参数确认：3．4工件推脱力及破坏测试：测试设备扭力钣手、万能实验机、螺纹塞规测试结果扭力﹥180 N.M；推脱力﹥12KN，螺纹无异常，外观无损伤例2：某车型B柱螺栓凸焊，板材为BTR165H热成形钢，厚度2.0MM;螺栓为M10凸焊螺栓，三凸点；焊接要求：推脱力8KN，螺纹无损伤，外观无损伤；3．5焊接参数确认：3．6工件推脱力及破坏测试：4．电极部分工艺补充：4．1在热成形钢版凸焊时由于焊接压力巨大、峰值电流非常高，因此焊接时对电极材料的要求很高，需要较高的软化温度、较高的导电率和较高的硬度，而弥散铜（氧化铝铜）具有这几种优势，（软化温度达950°），成为目前热成形钢板凸焊最合适的电极材料；4．2定位销常用用的材质有胶木、陶瓷、KCF等，而近年欧美车企有用到氮化硅做为热成形钢板凸焊的定位销，因其使用寿命更长（20万次）、绝缘效果好、硬度高等特点，使其成为凸焊定位销材质的新宠，但因其价格昂贵，目前尚无普遍使用，但这是未来定位销的方向。
间接热成型技术
间接热成型技术
间接热成型技术是一种特殊的成型工艺，它首先将钢板冷冲压成形，然后加热，放入水冷模具，在高速专用液压机的压制下实现淬火，压制出马氏体超高强度热成形零件，热件置于冷模具中硬化并确定最终的几何形状。
间接热成型技术的主要优点包括：
没有零件尺寸和形状限制，可以生产任意形状和任意拉深深度的零件，所有使用普通冷冲压工艺和直接热成形工艺生产的零件均可以使用间接热成形工艺生产。
在核心淬火环节中工件没有变形过程，模具应力分布均匀，工件与模具表面几乎没有相对运动，使得模具损耗很小，几乎不会损伤工件表面。
工件可以使用锌镀层板，只有间接热成形工艺不会导致镀锌层损伤。
工序少，例如落料工序和激光切割工序在预成形工序由冷冲压线一次完成，提高了生产效率，降低了生产线建设投入；取消焊接工序，较大零件如：中通道、前围、门坎等可以整体加工，一次成形；可选择性取消防腐工序，使用锌镀层板的零件无需再做防腐处理，只有裸板需要再次做镀锌等防腐处理。
可以较容易的控制不等强度板的成形过程，保证成品质量稳定性，实现不等强度板的批量生产。
高强度钢板的两种热成形技术
高强度钢板的两种热成形技术强度钢板热成形技术有间接成形和直接成形两种工艺。
间接成形工艺可成形具有复杂形状的零部件，预成型后可进行加工;直接成形工艺节省时间、能源。
强度钢板热成形技术是同时实现汽车车体轻量化和提高碰撞安全性的最新技术。
目前，欧、美、日等各大汽车生产厂商已成功地将高强度钢热成形技术应用汽车构件的生产中，经济效益显著，有效地提高了市场竞争力。
目前国内仅有几家公司从国外引入生产线，耗资十分巨大，国内汽车厂家成本负担很大。
国内众多汽车公司正在迫切寻求用该项技术来铸造汽车冲压件。
但是，该项技术和装备被几家国外公司所垄断，设备价格十分昂贵。
因此，热成形零件的价格也远高于普通冷成形件，导致国内目前仅有少数厂家在高档轿车上采购这种高强度冲压件，远远满足不了国内汽车行业的市场需要。
针对上述情况，大连理工大学与长春伟孚特汽车零部件有限公司联合开发出国内第一条具有完全自主知识产权的高强度钢板热成形批量连续生产线。
高强度钢板热成形技术是集落料、加热、防氧化、冲压、淬火冷却、切形和喷丸处理等为一体的综合制造系统，是体现机械加工、电控和材料化工紧密交叉的国际前沿高新技术。
热成形连续加热炉要保证板料加热到设定的温度充分奥氏体化，同时避免没有防氧化涂层板料的高温氧化脱碳，这决定了热成形连续加热炉与其他加热炉相比应具有独特的核心技术。
成形有间接成形和直接成形两种工艺。
热成形间接成形工艺是指板料先经过冷冲压进行预成形，然后加热到奥氏体化温度，保温一段时间后放到具有冷却系统的模具里进行最终成形及淬火。
热成形间接成形工艺的优点如下：(1)可以成形具有复杂形状的车内零部件，几乎可以获得目前所有的冲压承载件。
(2)板料预成形后，后续热成形工艺不需要过多考虑板料高温成形性能，可以确保板料完全淬火得到所需要的马氏体组织。
(3)板料预成形后可以进行修边、翻边、冲孔等工艺加工，避免板料淬火硬化后加工困难问题。
热成形直接成形工艺是指板料加热到奥氏体化温度保温一段时间后直接放到具有冷却系统的模具里进行成形及淬火。
铝硅涂层热成形钢
铝硅涂层热成形钢
铝硅涂层热成形钢（Al-Si coated hot-forming steel）是一种通
过在钢板表面涂覆一层铝硅合金来增强钢板的性能和耐腐蚀能力的钢材。
铝硅涂层主要由铝、硅和少量其他合金元素组成，涂覆在钢板上后形成一层铝硅合金薄膜。
铝硅涂层热成形钢具有以下优点：
1. 耐腐蚀性能好：铝硅涂层形成的铝硅合金薄膜能够有效阻隔氧气、水蒸气和其他腐蚀介质的侵蚀，从而延长钢板的使用寿命。
2. 抗氧化性能强：铝硅合金薄膜具有很高的抗氧化性能，能够在高温下保持良好的稳定性，不易发生氧化反应。
3. 热成形性好：铝硅涂层热成形钢可以在高温条件下进行成形加工，使得其在制造复杂形状的零部件时具有很好的成形性能和可塑性。
4. 具有较高的强度和韧性：铝硅涂层热成形钢经过热处理后，能够获得较高的屈服强度和延伸率，提高了钢板的强度和韧性。
5. 易于涂覆和加工：铝硅涂层可以通过一系列的涂覆工艺在钢板表面形成均匀的铝硅合金薄膜，而且在后续的加工过程中不易被破坏。
铝硅涂层热成形钢广泛应用于汽车、航空航天、建筑和电器等
领域，特别适用于制造要求高韧性、高强度和耐腐蚀的零部件和结构件。
超高强度汽车结构件热成形技术及应用
淬火后进行金相试验取样
pinghu56@
微观组织金相检测马氏体转化均匀性
原材料金相 铁素体、珠光体 、少量碳化物
成形件金相
马氏体97％均匀转化率
正是所要的理想组织
pinghu56@
某汽车公司性能达标的门内加强梁产品件 静态抗弯与吸能特性
某汽车公司性能达标的门内加强梁产品件 静态抗弯与吸能特性
成立时间 总投资额 建筑面积 设计分析人员
2005年 11285万元RMB 6200m2 15人
公司概况
主要客户及产品展示
主要客户有一汽解放、奇瑞汽车，另有北汽和江陵汽车正在商谈； 目前已开发的主要产品有防撞梁和中柱加强版等。
研发能力
产品开发流程
第一步 第二步 第三步
与客户进行 技术交流
先期质量策划
54 50 28 38 44 34 13 0. 9 4. 5
2. 5 11 0. 2 1. 3 3 14 3 5. 2 14 3 0. 8
3. 7 1. 7 1. 1 0. 9 1. 9 4 48 4. 6 34 22 7 0. 9 1. 5 1. 6 0. 8 4 19 38 37 27 13 21 12 6. 4 3 0. 8 0. 9
0.25
0.2
0.15
0.1 600 650 700 750 T/℃ 800 850 900 950
KMAS仿真模拟与实验对比
CAD model of the automotive door reinforced beam
热成形仿真分析与优化工艺
防撞梁上的四个典型成形点
1.65
Thickness/mm
VOLVO：S60 （ECB2010）
A柱，部分热成形
热冲压成形工艺解析
热冲压成形工艺解析热冲压成形工艺解析随着汽车轻量化的发展，钢板热冲压技术应运而生，其将高强度钢板在温度场内由奥氏体转变为马氏体，提高了板料的强度，降低了板料的重量。
本文对热冲压成形板料和设备应用进行了总结，并预测了热冲压技术的未来发展趋势...安全、节能和环保是消费者最关心的汽车性能指标。
目前，降低汽车燃料消耗、减少CO2和废气排放是社会的主要需求。
车身轻量化对于减轻整车自身重量、降低油耗和促进节能环保至关重要。
为了适应轻量化的发展趋势，热成形工艺和应用技术应运而生。
热成形压力机简称热冲压，是相对于常见的冷冲压成形而言。
为了帮助减轻汽车自身重量并提高汽车的安全性，钢铁业开发出许多种类的高强度钢板。
为了克服高强度钢板冷成形的困难，热冲压需要通过将钢板加热，使其板料上产生一个不断变化的温度场。
在温度场的影响下，板料的基体组织和力学性能发生变化，导致板料的应力场也发生变化，同板料的应力场变化又反作用于温度场。
热成形工艺过程为：首先将常温下强度为500～600MPa的硼合金钢板加热到约940℃，全奥氏体后，将材料从加热炉转移到热成形的压力机中，该过程在空气中进行，必须尽快完成，如果成形前材料温度降到750℃以下，就可能形成铁素体从而恶化零件的机械性能。
送入内部具有冷却系统的模具内，压力机进行冲压、成形。
板料在模具内快速冷却(水冷)，将奥氏体转变为马氏体(200℃以下)，冷却速度一般为-40～100℃/s以保证零件的淬透性，使冲压件得到硬化，大幅度提高强度(1500MPa)。
所以热成形工艺就是板料内部温度场与应力场共存且相互耦合的变化过程。
热冲压成形的生产流程为拆垛装置、加热炉、上料装置、成形冷却、激光切割和喷丸涂油，如图1所示。
图1 热冲压成形的工艺流程热成形板料选择目前，热成形用钢均选用硼钢，因微量的硼可有效提高钢的淬透性，使零件在模具中以适当的冷却速度获得所需要的马氏体组织，从而保证零件的高强度。
热成形冲压板材主要分为镀层与无镀层板材。
热成型关键技术-全工艺讲解
3、热冲压装备技术
上料夹持器（Grippers）
③ 上料自动化设备
3、热冲压装备技术
上料夹持器（Grippers）
③ 上料自动化设备
配置气刀以在冲压之前清除模具上的氧化皮！
3、热冲压装备技术
④ 压机
3、热冲压装备技术
④ 压机
技术要求及其特点：
1 快速合模、成形； 2 保压淬火； 3 备有过程监控（特别是温度）； 4 自润滑材料； 5 高速液压机（兼顾一般液压机和机械压力机的优点）。 6 吨位相对较小，常用吨位800吨－1200吨。
3、热冲压装备技术
④ 压机
3、热冲压装备技术
④ 压机
采用蓄力器来提高冲压速度
3、热冲压装备技术
④ 压机
3、热冲压装备技术
④ 压机
温度检测
3、热冲压装备技术
• Minimum of leakage • Efficient oil cleaning and
cooling system • Hydraulic unit away from
目前业内更多地是采用减薄率 分析热冲压成形性！
HOT FORMING
1、热冲压零件/小总成协同设计
热冲压零件协同设计－关键要素
关键技术参数输入 不同温度、不同应变速度下的应变曲线
HOT FORMING 1、热冲压零件/小总成协同设计
热冲压零件协同设计－关键要素
CAE仿真分析、成形性评估和外形改进
优化碰撞建技术 采用更好的假人模型 系统研究热冲压零件的合理选用及其相关零件的高强化方案 达到最佳的整车性能
HOT FORMING
1、热冲压零件/小总成协同设计
宝钢每年要承担数个车型数十个热冲压零件的CAE分析，涵盖了所有典 型热冲压零件，至今已经完成200多个零件的热冲压CAE分析。具备较强 的热冲压零件/小总成的协同设计能力。
汽车的热成型钢
汽车的热成型钢钢板类型：热成形钢板技术是指将钢板经过950°C的高温加热之后一次成形，又迅速冷却从而全面提升了钢板强度，屈服度达1000Mpa之高，每平方厘米能承受10吨以上的压力，把这种材料用在车身上，在车身重量几乎没有太大变化情况下，承受力提高了30%，使汽车的刚强度达到全新水准，在欧洲NCAP碰撞测试中达到五星级标准。
简介：一个车身的强度取决于车身的设计与钢板强度，因此车身重要防护部位的钢板强度就显得至关重要，热成型钢板无疑是各类高强度板中的佼佼者。
优势：极高的材料强度及延展性。
一般的高强度钢板的抗拉强度在400-450MPa左右，而热成形钢材加热前抗拉强度就已达到500-800MPa，加热成形后则提高至1300-1600 MPa，为普通钢材的3-4倍，其硬度仅次于陶瓷，但又具有钢材的韧性。
因此由热成型钢板制成的车身极大的提高了车身的抗碰撞能力和整体安全性，在碰撞中对车内人员会起到很好的保护作用。
有效的减轻整车重量，节约能耗。
由于热成型钢板极高的材料强度，因此在设计时可以用一个热成形零件代替多个普通钢板的零件。
例如速腾车型前后门中间的B柱，由于采用了热成型钢板则不再需要加强梁，在保证强度的情况下，减少5个零件，减重约4.5公斤，自然减少了汽车的油耗，对缩减车主的使用成本也起到了辅助作用。
而迈腾总重因采用热成型钢板减轻的重量和则接近10公斤。
热成型钢板具有很好的材料成形准确度，消除材料回弹的影响，可以实现复杂的形状。
由于热成型钢板的特殊性质，并且是加热后成形，因此可以在一道工序完成普通冷冲压成形需多道工序才能完成的复杂形状。
一次成型的工艺好处在于可以确保钢板在加工过程当中，钢板内部纤维流向不必受到二次受力的冲击，保证钢板保持最好的强度和韧度，而且在零件成形后进行快速冷却，零件成形后的回弹量很小，极大地提高了材料成形准确度，更好的保证了零件尺寸精度，为下一步的车身焊接打下良好的基础。
我们的温热成形技术及产品
汽车高强度冲压件温热成形技术长春伟孚特汽车零部件有限公司(V ehicle A dvanced F orming T echnology)大连理工大学吉林大学意义1、时下，安全、环保、节能成为汽车制造业发展的主题，采用高强度钢板冲压件制造车身即可以减轻车体重量，又能提高安全性，是同时实现车体轻量化和提高碰撞安全性的最好途径。
2、温热成形技术是用高强度钢板生产高强度冲压件的最新技术，是一项为实现汽车轻量化和提高安全性开发的专门技术。
3、国外汽车业非常重视高强度钢板温热成形技术，欧洲北美等地汽车商要求必须使用温热成形高强度冲压件制造车身，用高强度冲压件制造车身已经成为汽车制造的发展趋势，市场非常广大。
意义（续）4、国内，汽车市场也开始重视该项技术，但是国外技术装备太昂贵（过亿），国内目前仅一两家花费高昂代价采购德国技术生产这种高强度冲压件，为几个车型供应几种冲压件，但远远满足不了市场需要（国内市场需求巨大）。
5、高强度钢板，强度越高，越难成形。
尤其是当强度达到1500MPa时，常规的冷冲压成形工艺几乎无法成形。
因此，如何实现高强度钢板的高精度冲压成形就成为一项迫切需要解决的技术难题。
6、温热成形技术是一项新型的专门用于成形高强度冲压件的先进制造技术。
可用来成形强度高达1500MPa的冲压件。
温热成形工艺原理(2)板料加热系统(1)自动化传送装置(3)模具冷却装置(4)成形模具冷却管道1、2、加热3、成形、淬火下料(1)(2)(3)(4)成形前常温下高强度硼合金钢板强度500-600MPa ;成形后，强度超过1500MPa，提高200%-300%，又称冲压硬化技术。
温热成形技术主要优势1）可成形强度高达1500MPa零件，可组焊成高强度驾乘单元，承受6吨以上的静压不损坏。
2）通过减小壁厚或截面尺寸减轻重量（达18-35%），实现轻量化，并节约材料消耗；3）高温下，材料塑性、成形性好，能一次成形复杂的冲压件；冷冲压中需要多套模具多次成形的冲压件可用温热成形工艺一次成形；可以减少模具数量和成形工序，成形件也可以设计得更复杂；4）高温下成形能消除回弹影响，零件精度高,成形质量好，是温热成形技术最大优点之一。
钢板热冲压新技术介绍
钢板热冲压新技术介绍一、本文概述随着汽车工业的快速发展，对汽车零部件的性能要求日益提高，特别是在安全性、轻量化和节能减排方面。
钢板热冲压技术作为一种先进的金属成形工艺，以其独特的优势在这些领域发挥着重要作用。
本文旨在全面介绍钢板热冲压新技术，包括其基本原理、工艺流程、设备配置、材料选择以及应用领域等方面的内容。
通过深入了解钢板热冲压新技术，可以为汽车工业及其他相关领域的技术进步和创新发展提供有益的参考和借鉴。
二、传统钢板热冲压技术概述传统钢板热冲压技术，也被称为热成形或热压成形，是一种广泛应用于汽车制造业的金属成形工艺。
该技术主要利用高温下金属材料的良好塑性，通过在红热状态下对钢板进行冲压，以实现复杂形状和高强度构件的制造。
在传统的钢板热冲压过程中，钢板首先被加热到奥氏体相变温度以上，使其具备足够的塑性。
随后，在高温条件下，钢板被迅速转移到冲压模具中，利用模具的压力和形状，使钢板发生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。
完成冲压后，零件通过淬火和回火等热处理工艺，获得高强度和高硬度的马氏体组织。
传统钢板热冲压技术的优点在于能够制造出高强度、高刚度的复杂形状零件，这些零件在汽车工业中广泛应用于车身结构、底盘部件以及安全系统等关键部位。
该技术还能够实现零件的轻量化，降低整车的能耗和排放。
然而，传统钢板热冲压技术也存在一些局限性。
高温操作对设备和模具的材料要求较高，增加了制造成本。
热冲压过程中需要精确控制加热温度、冲压速度和冷却速率等参数，以确保零件的质量和性能。
由于热冲压过程中金属材料的流动性和成形性受温度影响较大，因此对于一些形状复杂或尺寸精度要求较高的零件，制造难度较大。
随着科技的不断进步和汽车工业的发展，传统钢板热冲压技术也在不断创新和完善。
目前，研究人员正致力于探索新型加热方式、优化冲压工艺参数以及开发高性能的模具材料等方面的工作，以期进一步提高热冲压技术的成形精度、生产效率和经济效益。
三、钢板热冲压新技术介绍随着现代工业的快速发展，钢板热冲压技术作为一种先进的金属成型工艺，正日益受到业界的广泛关注和应用。
热成形钢板凸焊工艺介绍及参数说明
热成形钢板凸焊工艺介绍及参数说明1。
前言：由于热成形钢板的超高强度,具有极高的机械安全性，因此在汽车行业越来越多的被采用,使用部位集中在汽车的前/后保险杠骨架、A柱/B柱、中央通道及前后门防撞板等重点部位，这些部件上均有螺母及螺栓需要凸焊；而中频逆变式点凸焊机、电容储能式点凸焊机是热成形钢板与螺母、螺栓焊接的首选电阻焊设备。
前保险杠A/B/C柱门槛2.工艺分析:热成形钢板主体为马氏体，具有较高的屈服强度（大于1100MPa)，较高的抗拉强度度（大于是1500 MPa），较高的硬高(大于45HRC)，较小的延伸率（小于10%）；而且工件表面一般有镀层和氧化层；而凸焊螺母和螺栓则多为8.8级，少数为10。
9级；两者不容易生成熔核或有效的固相联接，因此对凸焊设备的要求比较高；在汽车行业用到的电阻焊设备主要有三种:工频交流点焊机、中频逆变直流焊机和电容储能式焊机，凸焊因其需要硬规范来焊接，即较短的焊接时间、较大的焊接电流和较大的焊接压力，因此两种直流焊机成为欧美汽车零部件企业凸焊设备的首选：中频逆变点凸焊机和电容储能式凸焊机；热成形钢板特殊的物理性能，使其对凸焊设备的要求更高：需要更高的峰值电流和更短的焊接时间，而电容式储能焊机具有极高的峰值和极短的焊接时间,因此其成为目前热成形钢板凸焊的最佳选择；储能焊机是利用电容储存能量而在瞬时释放出电流，(有效焊接时间为5MS-16MS)，集中大电流穿过凸点或凸台等小面积点时产生巨大热量而达致熔接效果，（达数万安培到几十万安培的次级电流)；电容式储能焊机放电波形图3。
案例分析:例1:苏州安嘉为某车型A柱螺母凸焊,板材为BTR165H热成形钢，厚度1.8MM;螺母为M10凸焊法兰螺母，三段月牙凸台；焊接要求:扭矩130N。
M,推脱力8KN，螺纹无损伤，外观无明显损伤;凸焊螺母示意图汽车A柱示意图3．1焊机:机型为DR—30000J，采用山形电极垂直加压；名称电容式储能凸焊机型号DR-30000J充电电压100V-800V加压方式气动加压最大短路电流160000A最大焊接压力29000 N电极材质铬锆铜定位销/套KCF+吹气3．2焊接规范调整:3．2．1在常规电阻焊工艺参数调整时,三个基本要素：焊接时间、焊接电流、焊接压力缺一不可，而在电容式储能焊机则无焊接时间调整这一项，焊接电流也是通过充电电压反映出来的，因此储能焊机规范调整主要是在焊接压力和充电电压之间匹配，特殊情况下会再加一项回火电压用于细化晶粒；3．2．2本案热成形钢螺母凸焊工艺调整时需要克服的难点:1.焊接压力的设定，由于热成形钢板的强度较高,熔接时需要更大的压力,但凸焊螺母的强度较低，较大的压力会导致凸点过早的压溃,因此焊接压力最好采用马鞍形压力曲线,实用情况是阶梯状的二段压力更为普遍些,这样能保证凸点不过早压溃变形，又能在熔核生长后期不会产生太多的飞溅；2.充电电压的设定，过高的充电电压在焊接时产生过大的热量,螺母金属表现为挤出、飞溅，会造成两种情况,一是飞溅导致熔合联接面积减少（过烧）,螺母推脱力下降，二是螺纹塞规无法通过；较低的充电电压则会导致熔接深度不够，出现螺母推脱力不达标和虚焊;3．2．3工艺规范调整方法，两个焊接要素（充电电压和焊接压力）调整时需以其中一个为基础对另一数值做出调整匹配,不可同时调做出两项调整；此处应考虑到经验的运用，有类似的螺母凸焊的参数可以做为参考，能有效减少调整的次数,只是热成形板材的焊接需要更大的电流和压力，可以从同规格在普通材料上的测试数据做为起点开始调整，经过试焊及试验室验证找出最佳的数值；需要注意的时,在批量生产时应在试焊数据基础上加大3—5％，以满足产品其它原因造成的波动下限；3．3焊接参数确认：充电电压设定焊接气压设定焊接电流监测预压压力监测焊接压力监测焊接时间监测430V 0.3Mpa 54KA 9.6KN 13KN 9MS 3．4工件推脱力及破坏测试：测试设备扭力钣手、万能实验机、螺纹塞规测试结果扭力﹥180N。
一种焊接al-si镀层热成形钢的方法
一种焊接al-si镀层热成形钢的方法【一种焊接AlSi镀层热成形钢的方法】第一步：简介本文将介绍一种焊接AlSi镀层热成形钢的方法。
焊接AlSi镀层热成形钢是一种特殊的焊接工艺，旨在提高钢材的抗腐蚀性和机械性能。
在本文中，我们将逐步介绍该方法的步骤和技术细节。
第二步：材料准备在进行焊接AlSi镀层热成形钢的方法前，需要准备以下材料：1. AlSi镀层热成形钢板2. 感应加热设备3. 焊接设备4. 焊接材料5. 手套和护目镜等个人防护装备第三步：预热将AlSi镀层热成形钢板放置在感应加热设备中，预热至适当的温度。
预热的目的是为了提高焊接强度和保证焊接的连贯性。
预热温度应根据具体材料而定，一般建议在500-600摄氏度之间。
第四步：焊接准备在预热期间，将焊接设备准备好。
选择适当的焊接材料，并将其加热至适宜的熔化温度。
同时，确保焊接设备和工作区域清洁，以避免杂质污染焊接接头。
第五步：焊接过程将预热后的AlSi镀层热成形钢板取出，放置在焊接设备上。
将加热至熔化状态的焊接材料涂覆在焊接接头上，并迅速将两个接头连接在一起。
通过焊接设备提供的热能和压力，使焊接材料完全融合，并与AlSi镀层热成形钢板形成强固的结合。
第六步：焊后处理完成焊接后，应进行相应的焊后处理。
包括冷却处理、打磨和去除焊渣等步骤。
冷却处理的目的是降低焊接接头的温度，防止出现应力集中和变形。
打磨和去除焊渣可以提高焊接接头的表面质量，并减少杂质对焊接接头的影响。
第七步：检测和验收对焊接接头进行必要的检测和验收。
包括外观检查、力学性能测试、抗腐蚀性能检测等。
确保焊接接头符合所需的质量标准和技术要求。
第八步：成品应用经过以上步骤的焊接AlSi镀层热成形钢制品，可以用于各种领域的应用。
例如汽车制造、航空航天、建筑结构等。
这些产品具有优良的抗腐蚀性能和机械性能，广受市场欢迎。
总结：本文介绍了一种焊接AlSi镀层热成形钢的方法。
通过逐步描述各个步骤和技术细节，希望能为读者提供一种全面有效的方法，用于制造具有特殊性能要求的钢材制品。
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• forming of hot blank to final shape
•
to get UHS properties (quenching)
•
板料加热至最终成型以达到UHS属性（冷却）
Sample图示: Tunnel中通道
Direct Hot Forming直接热成型
Advantage优点:
• weight reduction减轻重量 • minimized use of reinforcements
Instrument Panels
Frontbumper
Rocker Panelreinforcement
Side memberreinforcement
A-Pillarreinforcement
Benefit of Hot Stamping 热成形的优势 ➢ highest material strength with high ductility
Hot forming (Press hardening)
direct process
coil
blank
furnace handling
press cooling
INDIRECT HOT FORMING间接热成型工艺
process steps工艺步骤
• pre forming of sheet metal (cold) 板料预成型 • heating up of pre formed press part 加热预成型的冲压件 • hot stamping of pre-formed-press-part to get UHS properties
(quenching)预冲压的钢板进行热成型以达到UHS属性（冷却）
Sample图示: Mounting Plate Fire Wall悬置固定架
Indirect Hot Forming间接热成型
Platine
Advantage优点:
• weight reduction减轻重量
• minimized use of reinforcements 将加强板的使用降至最低
• less no. of tools 较少模具使用 • best form accuracy 最佳成型精度 • complex geometries feasible
完整的几何成型 • excellent crash performance
最优碰撞效果
Coil钢带
Blank板料
Press冲压
pre forming预 成型
热成型超高强度车身结构
热成型超高强度车身结构
直接工艺 门槛内板 上侧围内板 B柱内外件
间接工艺
前地板框 前架挡板安装 框中央通道
热成型超高强度车身结构
全新迈腾B7L车身80%以上采用高强度钢板，超高强度钢板及超高热成 型钢板。为乘客提供安全的乘坐空间。
Magotan：前保险杠、后保险杠、A柱加强板、B柱加强板、 中央通道加强板、左/右门槛加强板，前门防撞梁。
➢excellent intrusion control in crash events
在碰撞中可以极好的控制外部冲击
极高的材料强度及延展性 ➢ high potential of weight reduction
有很大的减轻材料重量的潜力 ➢ best form accuracy
很好的材料成形准确度
➢no spring-back-effect 消除材料回弹的影响
➢complex geometries feasible 可以实现复杂的形状
统
Product Samples
Carrier Understructure
Doorbeam
Mountingplate Front wall
Roof railreinforcement
Windowsillreinforcement
Rearbumper
B-Pillarreinforcement
Fronttunnel
Furnace加热
Press冲压
Cooling
system冷却系统
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
DIRECT HOT FORMING直接热成型工艺
process steps工艺步骤
• cutting out of blank 板料切割
• heating up of blank 板料加热
将加强板的使用降到最低 • less no. of tools较少模具使用 • best form accuracy 最佳成型精度 • excellent crash performance
最优碰撞效果
Platine
Coil 钢带
Blank落料
Furnace加 热
Press冲压 Cooling
system冷却系