文/赵岩、马鸣图、宋磊峰·中国汽车工程研究院股份有限公司

热冲压成形模具设计的考虑

文/赵岩、马鸣图、宋磊峰·中国汽车工程研究院股份有限公司

热冲压成形模具的功能即在热状态下使板坯进行成形，在成形的同时又在模具中淬火，从而得到超高强度且成形精度能够满足汽车结构件要求的热冲压成形件。为保证板坯在高温下能够有足够的成形性和预测成形效果，就需要对高温下板坯的成形性进行计算机模拟；要保证淬火效果，模具应该稳定在恒定的温度，能将板坯冷却到Ms点以下，使工件中的奥氏体能够在大于临界冷却速度的条件下淬火成马氏体。这类模具具有成形、冷却、淬火等多种功能，比一般的模具要复杂。

热冲压成形模拟的基础

热板坯本身强度低、延伸率高，具有良好的成形性，但成形过程中还需要考虑材料的摩擦特性，高温加热后的铝硅镀层板表面镀层可能产生微裂纹，在冲压过程中微裂纹扩展或剥落，都会增加摩擦系数，无镀层的裸板在出炉到压机的过程中表面会产生氧化，从而会增加表面摩擦系数。摩擦会明显影响材料的冲压和拉延成形。为预测材料的成形性，对模具的设计进行修正，保证成形过程中不发生开裂或起皱，就应该进行成形模拟。由于材料在热状态下进行冲压成形，因此需具有材料在不同温度下的流变特性，如图1所示。在应变速率为0.015～1s时，用Hollomon方程进行了回归，求出应变在1%～20%区……