沖壓沖床是靠壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工（或稱壓力加工），合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中，有60～70%是板材，其中大部分經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包，容器的殼體，電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。

沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動力，使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料，模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高，塑性較差的板料加工；后者則在室溫下進(jìn)行，是薄板常用的沖壓方法。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一，也隸屬于材料成型工程技術(shù)。

熱沖壓

隨著國家汽車正碰、側(cè)碰、排放等強(qiáng)制法規(guī)的相繼推出，汽車車身鋼鐵用材正日益面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，采用先進(jìn)高強(qiáng)鋼，如DP鋼、TRIP鋼、高擴(kuò)孔鋼等也無可爭議地成為汽車用材的主流趨勢。通過車身零件減薄和高強(qiáng)的合理匹配，不僅可以有效減輕車身重量，降低油耗，而且可以確保、提高車型的安全性和舒適性。但對沖壓成形工藝而言，減薄和高強(qiáng)是惡化成形性的雙重因素，不僅使得車身零件在成形過程中容易開裂，而且容易產(chǎn)生過量回彈，影響車身后續(xù)的裝配。另外，減薄高強(qiáng)對車身零件本身的使用性能，特別是剛度特性產(chǎn)生不利影響。對于強(qiáng)度超過1000M Pa的高強(qiáng)鋼，傳統(tǒng)沖壓工藝往往束手無策。一種新型的成形工藝，特殊高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生

熱沖壓成形

熱沖壓成形中所使用的鋼板是一種特殊的硼合金鋼板，這種鋼板不同于傳統(tǒng)的冷成形超高強(qiáng)鋼。現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的雙相鋼、復(fù)相鋼等冷成形高強(qiáng)度鋼板一般是在常溫下通過冷沖壓的方法成形，成形前后零件的顯微組織和機(jī)械強(qiáng)度基本不發(fā)生改變。而熱沖壓成形中所使用的鋼板在常溫下強(qiáng)度不很高，抗拉強(qiáng)度僅有400~600MPa，具有良好的塑性與可成形性；它是通過熱沖壓成形工藝進(jìn)行成形和淬火后，零件的顯微組織由原來的鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變成均勻的馬氏體，抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到1500MPa以上，硬度可以達(dá)到50HRC，而且基本沒有回彈，具有很高的尺寸精度。在鋼板中添加了硼，其目的在于提高鋼板的淬火性能，使板料的組織轉(zhuǎn)變順利進(jìn)行。此外，為了提高材料的強(qiáng)度以及其它力學(xué)性能，還添加了Ti、Cr、Mo、Cu、Ni等多種合金微量元素。

熱沖壓成形由以下幾個工序組成：

1.落料：

是熱沖壓成形中的第一道工序，把板材沖壓出所需外輪廓坯料。

2.奧氏體化：

包括加熱和保溫兩個階段。這一工序的目的在于將鋼板加熱到一個合適的溫度，使鋼板完全奧氏體化，并且具有良好的塑性。加熱所使用的設(shè)備為專用的連續(xù)加熱爐，鋼板在加熱到再結(jié)晶溫度以上之后，表面很容易氧化，生成氧化皮，這層氧化皮會對后續(xù)的加工造成不利的影響。為了避免或減少鋼板在加熱爐中的氧化，一般在加熱爐內(nèi)設(shè)置惰性氣體保護(hù)機(jī)制，或者對板料進(jìn)行表面防氧化處理。

3.轉(zhuǎn)移：

指的是將加熱后的鋼板從加熱爐中取出放進(jìn)熱成形模具中去。在這一道工序中，必須保證鋼板被盡可能快地轉(zhuǎn)移到模具中，一方面是為了防止高溫下的鋼板氧化，另一方面是為了確保鋼板在成形時仍然處在較高的溫度下，以具有良好的塑性。

4.沖壓和淬火：

在將鋼板放進(jìn)模具之后，要立即對鋼板進(jìn)行沖壓成形，以免溫度下降過多影響鋼板的成形性能。成形以后模具要合模保壓一段時間，一方面是為了控制零件的形狀，另一方面是利用模具中設(shè)置的冷卻裝置對鋼板進(jìn)行淬火，使零件形成均勻的馬氏體組織，獲得良好的尺寸精度和機(jī)械性能。研究表明，就目前常用的熱沖壓鋼材而言，實現(xiàn)奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的最小冷卻速率為27~30℃/s，因此要保證模具對板料的冷卻速度大于此臨界值。

5.后續(xù)處理：

在成形件從模具中取出以后，還需要對其進(jìn)行一些后續(xù)的處理，如利用酸洗或噴丸的方式去除零件表面的氧化皮，以及對零件進(jìn)行切邊和鉆孔。熱沖壓件由于強(qiáng)度太高，不能用傳統(tǒng)的手段對其進(jìn)行切邊及鉆孔加工，而必須用激光技術(shù)來完成。

熱沖壓模具設(shè)計是熱沖壓成形工藝的核心技術(shù)，它不僅要滿足零件的成形需要，而且還要具有優(yōu)異的冷卻能力，以保證零件獲得良好的機(jī)械性能和尺寸精度。

6、熱沖壓主要裝備

熱沖壓主要設(shè)備包括加熱爐、熱成形壓機(jī)、熱沖壓模具等，如圖所示。

熱沖壓工藝設(shè)備

（1）加熱爐具有加熱和溫控能力，能在指定時間內(nèi)能將高強(qiáng)板加熱至再結(jié)晶溫度，達(dá)到奧氏體化狀態(tài)，且能適應(yīng)大批量自動化連續(xù)生產(chǎn)的要求。由于熾熱的坯料只能采用機(jī)器人或機(jī)械手上下料，要求加熱爐進(jìn)出料自動化，定位精度高。同時在加熱非鍍層鋼板時，能提供氣體保護(hù)，避免坯料表面氧化和脫碳。

（2）熱成形壓機(jī)是熱沖壓技術(shù)的核心，其既要有快速沖壓、保壓的能力，還需要配備快速冷卻系統(tǒng)，其技術(shù)復(fù)雜程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常見的冷沖壓機(jī)。目前僅有少數(shù)國外企業(yè)掌握該類壓機(jī)的設(shè)計、制造技術(shù)，全部依賴進(jìn)口，價格昂貴。

（3）熱沖壓模具同時承擔(dān)成形、淬火兩個階段的工作：在成形階段，當(dāng)坯料被送入模腔后，模具迅速完成壓制工作，保證在材料發(fā)生馬氏體相變之前完成零件成形；此后進(jìn)入淬火冷卻階段，保壓在模腔內(nèi)的工件的熱量不斷傳遞給模具，布置在模具內(nèi)的冷卻管通過流動的冷卻液體瞬間將熱量帶走，當(dāng)工件溫度降至425℃時，開始發(fā)生奧氏體－馬氏體轉(zhuǎn)變；溫度至280℃時，奧氏體、馬氏體之間的轉(zhuǎn)變結(jié)束，200℃時工件被取出。模具的保壓作用是為防止淬火過程中的熱脹冷縮的不均勻性，導(dǎo)致零件發(fā)生較大的形狀、尺寸改變，產(chǎn)生報廢；同時可以增強(qiáng)工件、模具的熱傳遞效率，促進(jìn)淬火冷卻的快速進(jìn)行。二手沖床回收

7.熱沖壓成型的優(yōu)缺點(diǎn)：

8、成本分析

原材料部分熱沖壓與冷沖壓部分是一致的。原材料常用鋁硅鍍層或者裸板。裸板相對價格比較便宜，但容易生銹，所以熱成型處理之后需要做噴丸、涂油處理。