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1、第25卷第1期连云港职业技术学院学报Vol.25No.12012年3月JournalofLianyungangTechnicalCollegeMar.2012文章编号:1009-4318(2012)01-0017-04板料热成型技术及其应用夏加力(连云港职业技术学院,江苏连云港222006)摘要:板料热成型技术是利用金属薄板在固体状态下的塑性,通过模具及外力作用而制成零件的一种加工方法,具有高效率、材料利用率高的特点。文章对板料热成型技术、板料热成型装备及其核心技术,板料热成型过程的理论研究、板料热成型过程的工艺参数、板
2、料热成型技术的工程应用以及板料热成型技术的工业需求及发展生命力进行了论述和分析。关键词:板料;热成型技术;工业需求;发展生命力中图分类号:TG376.2文献标识码:A1板料热成型技术概述随着技术的不断发展,热成型技术能够延伸到更多领域。板料热成型技术是利用金属薄板在固体状态下2板料热成型装备及其核心技术的塑性,通过模具及外力作用而制成零件的一种加高强度钢板热成形技术是将传统热处理及冷冲工方法,具有高效率、材料利用率高的特点。板料热压相结合的最新技术,该项技术需要对成形薄板进冲压是在冷冲压的基础上发展起来的一种新型成形行加
3、热奥氏体化,随后在热成形的同时,给予足够的工艺,整个过程涉及几何非线性、材料非线性、边界冷却速度进行淬火,因而对设备和模具方面都有特条件非线性等高度非线性问题,与传统板料冷冲压[2]定的要求。板料热成型装备及其核心技术包括:过程不同的是,在高温成形后的冷却保压过程中存(1)具有内部冷却管道的板料热成型模具设计在着温度、组织转变、应力三个方面的相互作用,这[1]及冷却装置设计技术,使零部件在成形的同时得到种加工技术具有如下一些特点:均匀冷却淬火并提高模具材料在冷热变形条件下的(1)制件规格适应性强。用热成型方法可以制寿命,
4、这是解决板料成形的同时能快速均匀淬火的造特大、特小、特厚及特薄的各种制件。关键所在。(2)制品应用范围广。热成型制品几乎运用到(2)板料热成型钢板高效节能连续加热装备的了每个行业,从药片包装到冰箱内胆,甚至到飞机机开发,重点在于基于自动控制技术、传感技术及自动舱罩,都可以用热成型的方法得到。传动技术的热成形连续加热系统内部温度的控制方(3)设备投资低。由于热成型设备简单,加工方法,系统内防氧化功能的设计与实现,加热装备的材便,因此热成型设备总体具有投资少、造价低的特料及结构设计的耐久可靠性研究。点。(3)板料热成型用高温
5、专用压机的研发,关键技(4)模具制造方便。模具结构简单、加工容易,术为满足热冲压节拍、氧化处理及自动送料卸料的对材料的要求不高,且制造和修改方便。设计、制造。(5)生产效率高。采用多模生产,每分钟产量可(4)板料热成型智能机械手及自动传送装置设以达到数百件。计、可靠性研究,保证热成形生产线中高温奥氏体化板料热成型技术应用于发达国家已有几十年的钢板快速、准确放入成形模具及板料成形淬火后取历史。我国应用比较晚,但也得到了快速发展,其制出模具,关键技术为自动控制、传感技术等。品的用途特别广泛,主要运用于包装行业如食品包装容器等
6、和工业产品的部件如冰箱内胆等。当然,3板料热成型过程理论研究收稿日期:2012-01-03·18·连云港职业技术学院学报2012年第1期高强度钢板的热成形技术涉及到了十分复杂的零部件,需要对热成形零部件的基本性能及在工程[5]金属材料热-力-相变等多物理场耦合和多尺度问中的应用方法进行研究,这些科学问题主要包括:题,以及热边界摩擦非线性力学问题,使得这项新技(1)热成形零部件的动态耐冲击性能研究;术的理论研究比常温下的金属板材冷冲压成形研究(2)热成形复合材料零部件设计方法及其动态具有更大的难度,关于热成形基础理论的研究
7、还比耐冲击性能研究;较薄弱。热成形过程理论研究中存在的关键问题(3)热成形零部件在车身设计中的应用方法。[3]为:6板料热成型技术的工业需求及发(1)高强度钢板热成形材料的高温力学性能研究,包括高温弹性模量、流动准则等。展生命力分析(2)高强度钢板的高温成形性能研究,包括高温6.1工业需求硬化能力、高温成形极限实验及高温轧制各向异性汽车的废气排放会污染大气层,大气层中的研究等。CO2增多会促使地球表面温度上升,形成所谓“地球(3)高强度钢板热成形过程中的热、力及相变耦温室效应”,对地球环境将产生巨大影响,从而危及合本构关
8、系研究。人类生存。汽车排出的CO2占地球人类活动CO2总(4)高强度钢板热成形材料微合金元素在热成排量的20%以上,因此必须大力减少汽车的CO2排形过程中对钢板奥氏体化转变、后续的马氏体化转[6]放量。变及贝氏体转变等的作用机理。根据《联合国气候变化框架公约》和《京都议定(5)高强度钢板热成形材料微合金元素对热成书》
