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熱沖壓模具設(shè)計是熱沖壓成型工藝的關(guān)鍵技術(shù)。包頭冶金油缸既要滿足零件的成型需要，又要具有優(yōu)良的冷卻能力，保障零件獲得良好的機(jī)械性能和加工精度。但熱沖壓成型中使用的鋼板在室溫下強(qiáng)度不是很高，抗拉強(qiáng)度只有400~600MPa，塑性和可成形性好；經(jīng)過熱沖壓成型工藝成型淬火后，零件的顯微組織由原鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)化為均勻的奧氏體，抗拉強(qiáng)度可達(dá)1500MPa以上，硬度可達(dá)50HRC，幾乎沒有回彈，加工精度高。在鋼板中加入硼的目的是提高鋼板的淬火性能，使板材的組織順利轉(zhuǎn)化。此外，為了提高材料的強(qiáng)度和其他機(jī)械性能，還增加了Ti、Cr、Mo、Cu、Ni等多種合金微量元素。
沖壓和淬火。鋼板放入模具后，應(yīng)立即沖壓鋼板，防止溫度下降過多，影響鋼板的成型性能。成型后，模具應(yīng)鎖定一段時間，一方面控制零件的形狀，另一方面使用模具中設(shè)置的冷卻裝置淬火鋼板，使零件形成均勻的馬氏體組織，獲得良好的加工精度和機(jī)械性能。
后續(xù)處理。成型件從模具中取出后，需要進(jìn)行一些后續(xù)處理，如酸洗或拋丸去除零件表面的氧化層，切割和鉆孔零件。由于熱沖壓件強(qiáng)度過高，不能以傳統(tǒng)方式切割鉆孔，需要采用激光技術(shù)完成。研究發(fā)現(xiàn)，就目前常用的熱沖壓鋼而言，實現(xiàn)馬氏體向馬氏體轉(zhuǎn)化的小冷卻速率為27~30℃/s，因此，要保證模具對板材的冷卻速度大于此臨界點。
落料:是熱沖壓成型中的一道工序，將板材沖壓出所需的外輪廓坯料。
轉(zhuǎn)移:指將加熱后的鋼板從加熱爐中取出，放入熱成型模具中。在這個過程中，鋼板需要盡快轉(zhuǎn)移到模具中。一方面是為了避免高溫下鋼板的氧化，另一方面是為了保證鋼板在成型過程中仍處于較高的溫度下，具有良好的塑性。奧氏體化:包括加熱和保溫兩個階段。這個過程主要是將鋼板加熱到合適的溫度，使鋼板完全奧氏體化，具有良好的塑性。加熱所用的設(shè)備是專用的連續(xù)加熱爐。鋼板加熱至再結(jié)晶溫度以上后，表面容易氧化形成氧化層，會對后續(xù)加工產(chǎn)生不良影響。為了避免或減少鋼板在加熱爐中的氧化，一般在加熱爐中設(shè)置稀有氣體保護(hù)機(jī)制，或?qū)Π宀谋砻孢M(jìn)行抗氧化處理。
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