目前冷沖壓工藝存在很多技術缺陷，如成型難度、產品質量差、成型后易變形等問題，超高強度鋼熱沖壓技術的研究和應用已被提上發(fā)展日程。雖然我國汽車制造領域已經出現(xiàn)了熱沖壓技術，但仍有一些技術問題亟待解決。本文簡要闡述和分析了現(xiàn)有鋼材熱沖壓成形的技術特點和相關研究進展。

一、鋼的熱沖壓成形技術

1.1  熱沖壓成形原理

熱沖壓成形技術是指將硼合金鋼板加熱到再結晶溫度(約900℃)以上，利用金屬板在高溫下塑性和延展性的明顯增加,屈服強度迅速下降的特點，在模具中以大于27℃/s的冷卻速度沖壓成型，然后快速冷卻淬火，從而使鋼從奧氏體轉變?yōu)轳R氏體的工藝。

1.2  熱沖壓成形工藝特點

近年來，隨著我國對鋼沖壓技術的不斷研究，出現(xiàn)了新的沖壓技術——熱沖壓。沖壓技術受到沖壓行業(yè)的廣泛關注。采用熱沖壓技術可獲得先進的超高強度沖壓件，鋼材的抗拉強度、塑性和延展性顯著提高。采用常規(guī)冷沖壓工藝，會出現(xiàn)工件所需沖壓力大、易變形、產品質量差等問題。然而，熱沖壓工藝技術解決了傳統(tǒng)冷沖壓工藝帶來的成型性和形狀凍結等不良問題，近年來發(fā)展更加迅速，在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中得到了廣泛應用。

1.3  熱沖壓成型材料

在傳統(tǒng)的冷沖壓工藝中，對TRIP鋼、馬氏體鋼等一些先進的高強度汽車鋼板進行了加工成型，零件的性能指標基本上保持不變。在熱壓工藝中，硼鋼被廣泛使用，其主要成分為22MnB5，常溫拉伸強度僅為500~700MPa，但經熱沖壓淬火后轉變?yōu)轳R氏體組織，材料的力學性能顯著提高，其抗拉強度可達1500兆帕，屈服強度可達1000兆帕以上，硬度可達50HRC。

1.4  熱沖壓成型模具

在冷沖壓成形技術中，模具只用于成形零件，沖壓前后零件的機械強度不會有太大變化。在熱沖壓工藝中，模具需要通過成形、淬火等工藝成型，結構復雜，成形后的零件強度更高，綜合性能更好。

國外文獻報道過Al2   O  3/Cu復合材料用于熱沖壓模具，模具材料的合理選擇對熱沖壓技術至關重要。在成形、冷卻淬火過程中，熱沖壓模具材料應能實現(xiàn)快速、均勻冷卻，并同時具備快速傳熱、冷卻的功能。

因此，模具不僅要有良好的熱機械性能、耐磨性能、耐腐蝕性能和抗熱疲勞性能，還要合理設計凸、凹模具尺寸，保證生產出的零件質量合格可靠。為避免零件局部冷卻速度不一致造成的熱沖壓部件硬度不均現(xiàn)象，設置冷卻水回路系統(tǒng)對模具進行冷卻，使其具有持續(xù)冷卻能力。而且反復沖壓，模具溫度不斷升高、降低，會降低模具的使用壽命。因此，我們迫切需要找到一種能夠將冷卻能力提高、并且耐用的模具。

二、熱沖壓成形技術的優(yōu)勢

傳統(tǒng)冷沖壓工藝包括加熱、成型、冷卻和后續(xù)處理，不同加工環(huán)節(jié)的工藝參數不同。熱沖壓成形工藝主要由下料、預成形、加熱、轉移、沖壓成形、淬火及后續(xù)處理這幾個工序組成。

熱沖壓成形技術的主要優(yōu)點是：回彈容易控制，抗變形能力小、零件表面硬度、具有良好的硬度特性。零件尺寸精度高，抗凹性好；鋼的沖壓性能好，成形阻力低；車身零件生產周期短，強度高；減少了零件的厚度和加強板的數量，有利于實現(xiàn)車身的有效減重等。

在熱沖壓工藝中，為了縮短生產周期，提高生產效率，應注意以下事項：加熱溫度不宜過高，應保持在再結晶溫度以上；爐子需要保溫一定時間，保溫時間不宜過長；有較高的沖壓速度和一定的保持時間；在冷卻和淬火的相變中，冷卻速度不能太低；沖壓板材厚度不宜過厚；模具材料應合理選擇和設計。

三、熱沖壓技術的研究進展

熱沖壓技術率先在歐美廣泛應用，可有效減輕車輛重量、降低成本、提高車輛碰撞穩(wěn)定性。目前，該技術已在世界各國引起廣泛關注。相繼開發(fā)了硼鋼熱沖壓技術并在車門保險杠、 A、 B、 C柱、保險杠加強梁等部件上投入生產，該技術投入生產實踐后，能有效減輕汽車重量，提高穩(wěn)定性，降低生產成本，因此在市場上備受青睞，獲得了迅速的發(fā)展和應用。

3.1  國外研究現(xiàn)狀

世界汽車工業(yè)在熱沖壓成形技術的研究上投入了大量的精力，主要分布在相對發(fā)達的歐洲國家，幾乎壟斷了全球熱沖壓成形市場。作為一種新的成形技術，熱沖壓可以實現(xiàn)沖壓件的高強度，這引起了許多研究者對熱沖壓技術研究和發(fā)展的興趣。

3.2  國內研究現(xiàn)狀

由于熱沖壓成形技術是一種先進的汽車制造技術，其應用可以使汽車更好地達到減重、環(huán)保的要求，提高汽車的抗沖擊能力和抗碰撞穩(wěn)定性，因此受到了我國乃至全世界的關注和重視。雖然我國對這項技術的研究比較滯后，但可以說，我國近年來發(fā)展很迅速，緊跟時代發(fā)展趨勢，研發(fā)步伐也很快。在國內，各個企業(yè)和科研單位都展開了對熱沖壓成形技術的研究。

四、結束語

隨著熱沖壓技術在汽車生產中的應用，我國先進超高強度沖壓件的制備更加廣泛，技術也更加成熟。其中模具的結構、性能逐漸趨于理想化，成型件的綜合性能也更好，尺寸精度更高。與冷沖壓相比，熱沖壓后工件的力學性能有了顯著提高。未來，中國熱成型技術將不斷完善，其在汽車生產中的應用將不斷擴大，熱成型市場的競爭將更加激烈。