热成形

技术、变体和工业应用

热成形形式的钣金成形

对于汽车制造商和供应商，钣金的热成形尤为重要。其适用于所有质量等级的钢材。采用这种方法生产的部件重量更轻，碰撞试验值也更高。

热成形是一种钣金成形工艺，也称为热冲压或冲压硬化。所有成形工艺都要高于所用金属的再结晶温度。在钣金的热成形过程中，材料会恢复并软化。这样，尽管成形力较低，等效应变却很高。热成形包括锻造、热轧和挤压等几种工艺。成形技术符合DIN 8582标准，即使是高强度材料也能按要求加工。该工艺尤其适用于必须承受高载荷的部件（气缸、曲轴、连杆、齿轮）。

热成形与冷成形和温成形的区别

在温成形中，使用的温度介于钣金的冷成形和热成形的温度范围之间。工业用户结合了两种方法的优点，并通过选择特定的成形温度来尽量避免两种技术的缺点。与冷成形相比，温成形所需的成形力更小。与热成形部件相比，冷却部件的尺寸公差更小。在冷成形过程中，成形温度低于再结晶温度。要达到相当的等效应变，需要更高的成形力。这样生产出的精密部件尺寸公差小，表面结构良好。为实现成形工件的凝固，需要对其进行再结晶退火处理。

钣金的热成形如何进行？

以热成形形式进行的钣金成形要高于再结晶温度。这是金属在成形过程中100%再结晶的温度。再结晶温度为绝对熔化温度的40%或50%。在这些温度下，微结构中的位错会被消除：将会产生新晶粒，材料的硬度降低。材料在热成形过程中的膨胀可以通过流动曲线直观地显示出来。其表示热成形过程中屈服应力与相应等效应变之间的关系。屈服应力本身受工作温度和成形速度的影响。

例如，深冲过程中的热成形是以钣金直接或间接热成形的方式进行。在直接热成形过程中，在进行第一道成形工序之前，先在烘箱中将材料加热到再结晶温度以上。然后将材料放入压力机和深冲工具中。材料塑性成形后，在冷却的封闭模具中冷却。间接热成形的典型做法是在第一道成形工序后进行加热，然后直接进行最后的拉伸，并在压制过程中快速冷却。硼合金钢22MnB5通常用于热成形的钣金。通过将奥氏体转化为马氏体，可实现出色的材料性能。

最近，汽车制造商更青睐这种成形技术。原因是采用这种技术制造的部件具有更高的碰撞安全性。此外，热成形和冷却特种钢还能减轻车辆重量。利用这种技术，汽车制造商可以生产侧梁、车门加固件、门槛、车顶框架、车顶行李架、保险杠支撑以及A柱和B柱。为防止热成形钢在熔炉中结垢，这些钢材都涂有一层特殊的铝硅涂层。为了保持稳定的高质量生产，部件都要经过质量保证流程。这一流程通过光学测量技术自动完成。

热成形有哪些优缺点？

热成形的优点包括：

材料不凝固，成形性好
低回弹
可制作更复杂的形状
残余应力小，尺寸稳定性好
壁厚更薄，部件更轻
只需较小的成形力
适用于所有钢质

主要缺点是：

由于工作温度较高，表面略有鳞伤（后期处理！）
在极端情况下，部件会翘曲
尺寸公差更大
熔炉导致高能源成本
形成飞边

轻松测量热成形部件

迄今为止，测量高强度钣金件（如车身制造）需要使用物理夹具。这些产品的单独生产导致成本高昂。虚拟装夹技术和ScanBox三维测量机中的通用设置取代了物理夹具。这不仅节约了成本，还明显加快了生产流程。

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