热成形技术在汽车上快速应用及着力点

湘潭天汽模热成形技术有限公司总经理 郭海权

热成形技术在汽车上快速应用及着力点

湘潭天汽模热成形技术有限公司总经理 郭海权

热成形市场在国内正在慢慢形成，但我们的主机厂和模具厂在技术上还没有完全准备好，如何让双方学会并深入应用该技术，成为制约热成形发展的一个瓶颈。这将是我们的主要方向，同时也是我国汽车工业的一个责任。

现在的两大社会问题是能源危机与环境污染，而汽车行业针对上述问题的主要应对措施就是轻量化，即在保证汽车安全性能的前提下，降低车身重量，有效减少油耗，降低CO2排放。

热成形的原理就是将板材（基材22MnB5）加热至850℃以上，使板材奥氏体化，然后迅速转移至模具内成形并迅速冷却淬火，当零件冷却速度高于临界温度后，奥氏体将转变成马氏体，使成形后的零件具有超高的抗拉强度（1300～1600MPa）、硬度（400HV）和屈服强度(900 ～1000MPa)。还有一点较为重要，零件回弹较小，可以很方便地对复杂形状零件进行成形。

热成形技术的弊端

热成形技术的优点比较突出，但同样存在弊端，主要问题如下：

（1）生产线投资较大，目前的生产线，包括加热炉、高速液压机、机器人或传送臂、激光切割机等设备，国外进口生产线一般在7000万～9000万元，国内略微便宜。

（2）生产效率较低，一般生产线循环周期在10～15s，按照一模两件（一模四件已经越来越多）计算，每分钟为8～10件，后续激光切割周期为1～2min，单个零件用时较长。

（3）单个零件生产费用较冷冲压高。

（4）在整车应用上，相比冷冲压，使用数量少了很多，热冲压零件种类较为单一。

（5）零件整改，装备调整通用性不强，成本较高。

（6）其他方面的技术，如焊接，还需要投入更多的精力去提高技术和品质。

热成形技术的发力点

尽管热成形技术存在弊端，但这种技术的优势更为我们所看重。

1. 热成形零件开发环节

（1）让主机厂熟知热成形技术，只有熟知才能多开发、多应用。

（2）目前热成形零件主要存在于各大合资品牌中，自主品牌使用量较小。由于各种原因，国外对此技术进行垄断，保持其神秘性，许多主机厂对其了解不多，都知道这种技术对整车性能有益，但具体细节就不是很清

楚。其结果就是对新开发的汽车，热成形零件规划不多，或按照冷冲压的方式规划热成形零件，造成热成形模具开发困难，成本高，零件质量较低，对新车开发造成恶性循环。

（3）在产品开发阶段，找有经验的模具厂商进行同步工程，或者进行快速模制作等工作，减少后期成本。目前天汽模公司已经针对各大主机厂开展相关工作，快速模一般在4～6周可以拿到合格零件。

（4）国家层面或者有影响力的厂商，多对热成形技术进行宣传、普及，定期举办一些技术论坛，针对成本、应用和开发细节等方面进行探讨，使之逐步透明化。

2. 工装开发环节

（1）现在模具开发成本较高，主要原因是能够熟练运用热成形技术的专业人才太少，模具、夹具等价格还处于技术市场价格。应该多培养相关人才，形成标准化技术，使工装价格由技术市场转向成本市场。

（2）模具材料，尤其是镶块材料还主要控制在国外企业手中，材料价格较高，现在寻找国产优质材料也是当务之急。

（3）开发过程中，技术能力提高也是关键。如激光拼焊板技术，不等料厚板技术，软驱技术等先进的热成形技术在国外已经非常普及，而国内还没有几家公司能够熟练掌握。

（4）热切技术和冷冲压修热成形零件技术使用。热成形零件成本中激光切割的成本占了很大一部分，激光切割速度较慢、成本较高、调试困难都是目前需要解决的问题，为节省成本，比较成熟的方案就是热切或冷切修热成形零件的技术，但是现在市场对上述两种技术的认可还需要一段时间。