精密冲压技术介绍（热冲压篇）

　　热冲压成形中所使用的钢板是一种特殊的硼合金钢板，这种钢板不同于传统的冷成形超高强钢。现在应用比较广泛的双相钢、复相钢等冷成形高强度钢板一般是在常温下通过冷冲压的方法成形，成形前后零件的显微组织和机械强度基本不发生改变。而热冲压成形中所使用的钢板在常温下强度不很高，抗拉强度仅有400~600MPa，具有良好的塑性与可成形性;它是通过热冲压成形工艺进行成形和淬火后，零件的显微组织由原来的铁素体和珠光体转变成均匀的马氏体，抗拉强度可以达到1500MPa以上，硬度可以达到50HRC，而且基本没有回弹，具有很高的尺寸精度。在钢板中添加了硼，其目的在于提高钢板的淬火性能，使板料的组织转变顺利进行。此外，为了提高材料的强度以及其它力学性能，还添加了Ti、Cr、Mo、Cu、Ni等多种合金微量元素。

　　热冲压成形由以下几个工序组成：

　　1.落料：是热冲压成形中的第一道工序，把板材冲压出所需外轮廓坯料。

　　2.奥氏体化：包括加热和保温两个阶段。这一工序的目的在于将钢板加热到一个合适的温度，使钢板完全奥氏体化，并且具有良好的塑性。加热所使用的设备为专用的连续加热炉，钢板在加热到再结晶温度以上之后，表面很容易氧化，生成氧化皮，这层氧化皮会对后续的加工造成不利的影响。为了避免或减少钢板在加热炉中的氧化，一般在加热炉内设置惰性气体保护机制，或者对板料进行表面防氧化处理。

　　3.转移：指的是将加热后的钢板从加热炉中取出放进热成形模具中去。在这一道工序中，必须保证钢板被尽可能快地转移到模具中，一方面是为了防止高温下的钢板氧化，另一方面是为了确保钢板在成形时仍然处在较高的温度下，以具有良好的塑性。

　　4.冲压和淬火。在将钢板放进模具之后，要立即对钢板进行冲压成形，以免温度下降过多影响钢板的成形性能。成形以后模具要合模保压一段时间，一方面是为了控制零件的形状，另一方面是利用模具中设置的冷却装置对钢板进行淬火，使零件形成均匀的马氏体组织，获得良好的尺寸精度和机械性能。研究表明，就目前常用的热冲压钢材而言，实现奥氏体向马氏体转变的最小冷却速率为27~30℃/s，因此要保证模具对板料的冷却速度大于此临界值。

　　5.后续处理。在成形件从模具中取出以后，还需要对其进行一些后续的处理，如利用酸洗或喷丸的方式去除零件表面的氧化皮，以及对零件进行切边和钻孔。热冲压件由于强度太高，不能用传统的手段对其进行切边及钻孔加工，而必须用激光技术来完成。