簡介

發(fā)展

汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展發(fā)揮了重要作用。但受能源短缺、環(huán)境污染等問題的影響，該行業(yè)發(fā)展之矛盾也日益凸顯。展望未來，該行業(yè)的發(fā)展只有建立在自然、生態(tài)、節(jié)能、安全等背景下，其發(fā)展才可持續(xù)。

在此背景下，汽車輕量化以及高強鋼的應(yīng)用成為了重要發(fā)展方向。但受高強鋼板材強度的提高，傳統(tǒng)的冷沖壓工藝在成型過程中容易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，無法滿足高強度鋼板的加工工藝要求。在無法滿足成型條件的情況下，目前國際上逐漸研究超高強度鋼板的熱沖壓成形技術(shù)。該技術(shù)是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝，主要是利用高溫奧氏體狀態(tài)下，板料的塑性增加，屈服強度降低的特點，通過模具進行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技術(shù)進行深入研究，目前該技術(shù)被國外廠商壟斷，國內(nèi)發(fā)展緩慢。

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，部分汽車品牌高強鋼的應(yīng)用不斷擴大，有些車型的車身框架高強度鋼的應(yīng)用已達90%。根據(jù)美國鋼鐵學(xué)院能量部的研究，即使高強度鋼降低部分數(shù)值其拉伸還是要比傳統(tǒng)的冷板困難得多。高強鋼的延展率只有普通鋼材的一半。

當材料被沖壓成形時，會變硬，不同的鋼材，變硬的程度不同。一般高強度低合金鋼只略有20MPa增加，不到10%。注意：雙相鋼的屈服強度有140MPa增加，增加了40%多！金屬在成形過程中，會變得完全不同，完全不像沖壓加工開始之前。 這些鋼材在受力后，屈服強度增加很多。材料較高的屈服應(yīng)力加上加工硬化，等于流動應(yīng)力的大大增加。因此，開裂、回彈、起皺、工件尺寸、模具磨損、微焊接磨損等成為了高強鋼成型過程中的問題焦點。

基于高強鋼的特點和特性，如果不能改變金屬流動和減少摩擦，那么高強度鋼（HSS）的開裂和質(zhì)地不均性都可能引起部件報廢率的上升。這種材料所具有的高千磅力每平方英寸(KSI)（測量屈變力的單位）、增強的回彈、加工硬化的傾向以及在升高的成型溫度下運行對于模具來說都是一個挑戰(zhàn)。