广东 佛山 528255
【摘 要】热冲压成形是保证冲压零件尺寸精度及提高冲压零件强度的新型成形技术。本文在详细介绍热冲压成形生产材料及热冲压成形工艺流程，科学的对热冲压成形零件的生产工艺作了一定的阐述，同时对影响热冲压成形零件质量的一些因素作了探究和分析，对热冲压成形技术应用具有一定的实际意义和参考价值。
【关键词】热冲压；零件；强度；因素
随着铁路建设的快速发展，对铁路信号产品的安全性、可靠性、可维护性、互换性要求越来越高。信号产品的质量将直接影响铁路运输的安全。所以信号产品必须保证零缺陷，但由于有的信号控制设备长期使用在比较恶劣环境中，有的产品零件质量性能难以保证长期使用要求，因此对产品零件精度及强度等方面的要求不断提高。通过研究新材料、新工艺的应用来提高产品质量，热冲压技术是获得超高强度冲压零件的有效途径，它能克服回弹严重、容易开裂等难题，提高了零件尺寸精度、表面硬度和耐腐蚀性。探究热冲压技术在信号产品应用，对进一步提高信号产品质量具有一定的现实意义。
和传统的冷冲压成型零件工艺相比，热冲压成形技术是将钢板原有的强度500～600MPa加热到奥氏体状态，马上转移到模具中冲压成形淬火后获得具有均匀马氏体，抗拉强度达到1500MPa以上，硬度达到50HRC的超高强钢零件的成形方式，并没有回弹，尺寸精度很高。本文就热冲压成形零件在材料的选取、模具的运行、生产工艺流程以及影响热冲压成形零件质量的一些因素作了相应的分析和探究。
1、热冲压成形材料的选取
从现阶段的运用情况来看，热冲压技术已成为汽车行业研究和应用的热点，这种技术的运用具有相当宽广的空间和领域。热冲压和传统意义上的冲压相比，其最大的不同点就是在冲压成形之前需对其进行一定的加热。对一些没有涂层的材料而言，其在成形之前的加热，很大程度上将会形成氧化皮。因此，在加热之前应对其进行相应的保护，然后再进行加热。对镀层硼钢来讲，它在热冲压成形时，不会出现氧化皮现象，当然，在后期处理过程中也无需对其进行喷丸处理，这样就在很大程度上降低了零件在加工过程中的难度系数，使热冲压成形零件容易生成。就镀层硼钢的抗拉强度以及相应的屈服强度来讲，它也有较多的优点，一些普通的镀层硼钢能很好的对回弹问题进行处理，具有相当可靠的成形性，能对一些较为繁琐的零件进行加工，同时也具有相当高的抗拉强度。也就是说，镀层硼钢属于现阶段进行热冲压成形中一种较为可靠的首选材料。
2、热冲压成形零件的加热工艺流程
1）.落料：把板材冲压出所需外轮廓坯料。2）.奥氏体化：是加热和保温两个阶段。它目的将钢板加热到一个合适的温度，使钢板完全奥氏体化，使它具有良好的塑性，加热所使用的设备为专用的连续加热炉。3）.转移：是把加热炉中加热好的钢板快速取出放进热成形模具中去。这样能防止高温下的钢板氧化，还可以确保钢板在成形时仍然处在较高的温度下，保持具有很好的塑性。4）.冲压和淬火。当将钢板放进模具之后，马上对钢板进行冲压成形，避免温度下降过快而影响钢板的成形性能。成形后模具要合模保压一段时间，是为了控制零件的形状，再是利用模具中装有的冷却装置对钢板进行淬火，使零件具有均匀的马氏体组织，零件获得较好的尺寸精度和机械性能。5）.其它加工，零件从模具中取出以后，还需要对它进行其它后续的处理，如除零件表面的氧化皮一般采用酸洗或喷丸的方式处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于热冲压件强度太高，不能采用传统的手段对其进行切边及钻孔等工序加工，必须使用激光技术来完成，以及对零件进行切边和钻孔加工。
3、热冲压成形零件的模具
在热冲压成形过程中，是通过模具对成形件进行淬火处理，模具要承受较大的冲击载荷和挤压应力，对模具使用的材料就会有不同于一般模具材料的要求。具体来讲，要考虑模具材料的综合属性及其改进的可能，包括模具中铜、铝等的导热率，在600摄氏度时对硬度的影响，即回火稳定性，还要考虑其热屈服强度。一般选用超高强度裁切钢，选用时会分析所选用钢材的失效机理，包括由于滑动接触导致的磨损及压力接触导致的塑性变形，疲劳导致的废屑断裂等。对于钢板落料模具，使用高疲劳寿命的模具材料来防止早期断裂的形成，尤其还需要进行良好的模具表面抛光避免疲劳。因为在零件的加工过程中存在一定的震荡以及冲击现象，由于这种现象还要考虑模具其他一些部件的设计。在产品的生产过程中，对热冲压成形模具的设计和制造，首先应按照零件的具体情况作出相应的设计，基于模拟这种方式，以最快的速度对设计的可行性作出相应的评估，通过一定的实验，就模具设计应具有的准确性进行验证，再通过一定的方式对设计的工艺参数进行相应的优化和完善，进而实现对成形零件的质量控制和管理，还需要对模具的制造进行相应的检测。对不同的模具来讲，应选用不一样的表面处理模式。
4、热冲压成形零件的质量控制因素分析
在热冲压成形零件的生产过程中，应充分做好前期工作，详细对影响零件质量的一些因素进行分析和研究。总的来讲，影响成形零件质量的因素主要表现为以下几个方面：
其一，时间与温度。时间和温度是成形零件质量影响两个非常重要的因素，应最大限度的确保零件成形之前的时间消耗为最小化，应以最快的速度进行出料，将温度以及氧化皮的消耗降到最低点。板料的进给，应最大限度的确保夹紧以及定位的应具有的准确性，在板料的进给中，应确保时间最短，当然应考虑多件处理方式。
其二，冲压件的物流以及产能，在很大程度上取决于出料与存放设计的科学性和合理性。在出料与存放的设计中，应最大限度的确保出料的速度，其目的就是为了为进一步完善整个生产线的产能提供条件，提高成型零件的质量控制及质量管理，进而为其周期性运行提供保障。
对整体的热冲压成形零件生产流程进行设计时，应输入三个方面的参数，其一，工艺方面有模拟结果、淬火时间以及对零件的设计要求等，其二，在材料方面有板材大小、前期的准备工作及镀层等，其三，产能方面有能源的耗费、经济预算及对生产费用的评估等。在一个系统的热冲压成形零件的生产流程中运用同一个控制面板和每个系统之间保持通讯状态，所有的生产系统之间保持通讯，进而实现生产信息的快速传递，显示成形零件的生产信息。
5、结束语
热冲压成形技术属于一种新型产物，基于超高强钢热冲压成形的市场需求，国内各行业非常关注该技术的研究及应用，但现阶段还存在缺点，主要是生产节秦相对慢，模具价格较高等问题。热冲压技术在汽车领域广泛应用并取得非常显著效果，通过对热冲压技术不断研究必会在信号设备上广为应用。本文在详细介绍热冲压成形生产材料及模具的基础上，科学的对热冲压成形零件的生产工艺作了一定的阐述，同时对影响热冲压成形零件质量的一些因素作了探究和分析，具有一定的实际意义和参考价值，相信热冲压成形技术应用越来越广泛。
参考文献：
[1]李家强.浅谈板料弯曲回弹[J].模具技术，2009，（4）：46—50.
[2]邓毅军.卡座级进模设计[J].模具技术，2009，（2）：26—37.
论文作者:谭志源1,周燕 2 冯坤城3
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第8期
论文发表时间:2016/8/25
标签：零件论文; 模具论文; 钢板论文; 技术论文; 材料论文; 强度论文; 镀层论文; 《低碳地产》2015年第8期论文;