熱沖壓成形過程是将含硼鋼闆加熱到奧氏體溫度區間(900℃以上),然後輸送到液壓機上,在鋼闆仍具有延展性時進行沖壓。水冷卻模具确保鋼闆經淬火後得到馬氏體組織,得到具有完美造形和高達1500MPa抗拉強度成品。
熱沖壓成型一般由以下幾個工序組成:
1、落料:是熱沖壓成型中的第一道工序,把闆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階段。這一工序的目的在于将鋼闆加熱到一個合适的溫度,使鋼闆完全奧氏體化,并且具有良好的塑性。
3、轉移:指的是将加熱後的鋼闆從加熱爐中取出放進熱成型模具中去。在這一道工序中,必須保證鋼闆被盡可能快地轉移到模具中,一方面是為了防止高溫下的鋼闆氧化,另一方面是為了确保鋼闆在成型時仍然處在較高的溫度下,以具有良好的塑性。
4、沖壓和淬火:在将鋼闆放進模具之後,要立即對鋼闆進行沖壓成型,以免溫度下降過多影響鋼闆的成型性能。成型以後模具要合模保壓一段時間,一方面是為了控制零件的形狀,另一方面是利用模具中設置的冷卻裝置對鋼闆進行淬火,使零件形成均勻的馬氏體組織,獲得良好的尺寸精度和機械性能。
5、後續處理:在成型件從模具中取出以後,還需要對其進行一些後續的處理,如利用酸洗或噴丸的方式去除零件表面的氧化皮,以及對零件進行切邊和鑽孔。熱沖壓件由于強度太高,不能用傳統的手段對其進行切邊及鑽孔加工,而必須用激光技術來完成。
熱成形技術的應用是汽車行業發展的潮流與趨勢,合理使用熱成形技術可以帶來高性能的産品。了解上述的生産工藝過程,那麼下面就分析一下熱成型的成本構成:
原材料部分熱沖壓與冷沖壓部分是一緻的。原材料常用鋁矽鍍層或者裸闆。裸闆相對價格比較便宜,但容易生鏽,所以熱成型處理之後需要做噴丸、塗油處理。
需要注意的是國内的供應商叫法不一定是TWB和TRB。
熱成型是一條固定的線, 每一個行道都可以獨立進行調節和維修。
綠色是預開發區域,在沖壓的時候已經提前切割好了,可以提高材料利用率,減少激光切割成本。
對于量大并且要求不高的産品,可以采用post punch工藝,直接用模具去進行切割。
激光切割的cycle time既要考慮激光切割的長度(包含孔的長度),又要考慮孔的數量,因為孔需要進行單獨定位且定位時間較長。此外還要算上激光頭進入出去的時間即leadin/out。
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