汽车热成型工艺是将硼合金钢加热成奥氏体后,转移至带冷却系统的模具,使其转变为马氏体,从而获得高强度成形件的工艺。它结合热锻造与冷冲压技术,利用材料高温成形性减少回弹。其流程涵盖落料、奥氏体化、冲压、激光切割及后处理等环节,应用广泛。
热成型工艺的第一步是落料片生产。这一过程在开卷落料线进行,通过特定的设备将板材裁剪成合适的尺寸和形状。之后,会对落料片进行打码操作,方便后续的追踪与管理,完成这些工序后,落料片就会被送至加热炉。
落料片进入加热炉后,迎来关键的金相组织奥氏体化阶段。此时,炉内温度需精确控制在930 - 950℃,并保持一定时间进行保温。在这个温度区间内,硼合金钢的原始微观组织逐渐转变为奥氏体,为后续的冲压加工奠定基础。
板料从加热炉出来后,被迅速送至热成型模具进行冲压。在冲压过程中,模具会对板料施加压力,使其成型。同时,保压冷却环节十分关键,在这个过程中,奥氏体组织转变为马氏体。马氏体具有高强度和高硬度的特性,这使得成型后的零部件具备出色的强度和刚性。
由于热成型件强度和硬度极大,普通的切割方式难以进行加工。因此,在热成型线尾会采用激光切割机器人进行修边冲孔。激光切割具有精度高、切割质量好的优点,能够确保热成型件的尺寸精度和表面质量。
最后一步是后处理,主要通过喷丸处理来清理零件表面的氧化膜。喷丸处理可以去除零件表面在加热和加工过程中产生的氧化皮,使零件表面更加光洁,同时还能改善零件表面的应力状态,提高零件的疲劳寿命。
汽车热成型工艺通过这一系列精密的流程,制造出高强度、高质量的汽车零部件。热成型工艺不仅提升了汽车的安全性,也有助于实现汽车的轻量化目标,推动汽车行业不断发展进步。