今天给各位分享独家！高性能汽车部件热冲压技术的开发的知识，其中也会对定制铝压铸模具材料进行分享，希望能对你有所帮助！

本文导读目录：

1、独家！高性能汽车部件热冲压技术的开发

2、定制铝压铸模具材料

3、浇铸模具材料HQ-33

独家！高性能汽车部件热冲压技术的开发

　　作为热冲压方法特征的模具中的淬火，依赖高温成形品表面与内部水冷模具表面之间的接触热传递。

　　但是，像汽车部件那样复杂形状面上形成的构件中，由于构件内产生的板厚分布、模具制作精度等的影响，模具与成形品表面的接触有接触良好的部位，也有在模具与成形品之间产生间隙，接触不良或接触不到的部位。

　　在间隙部位由于空气层的隔热，与接触良好部位相比，冷却速度降低，淬火时间成为瓶颈。

　　因此，作为不仅采用接触传热而且采用流体制冷剂传热形式的冷却方法，设计了从模具直接喷冷却水，冷却成形品的直接水冷施工法。

　　图中示出了用上下模具夹在中间的高温坯料的状态。

　　最大的特征是在连接成形品的模具表面设有称为微图形（MP）的凹凸形状，即使是模具关闭状态也可以保证制冷剂的流动路径。

　　还适当配置了将冷却水从模具内部引入MP加工面的喷水孔，将高温成形品与冷却水界面发生的蒸汽以及剩余冷却水从MP加工面排出的吸水孔，构成成形品表面整体基本覆盖的冷却流路网。

　　在此，为了研究调整冷却速度复杂的异厚度、异强度部件适当的冷却设计条件，以短时间冷却难度高的厚材为对象，制备直接水冷模具，再次确认了冷却特性和形状控制的方向。

　　不对称的M形横截面、高度和宽度渐变部结合，是保险杠和立柱的横截面形状要素。

　　冷却面的MP加工用蚀刻加工成0.5mm深度凹槽，留下3mm直径的圆形接触面。

　　另外，为了避免凸状的棱线部分滑动和咬合，不加工MP。

　　喷水孔和吸水孔以30mm的间距配置在MP加工面上，喷水和吸水以错开半个间距的格子状配置。

　　试验用料是板厚2.6mm的1500MPa级热冲压用镀锌钢板，坯料是宽235mm、长495mm的矩形板。

　　坯料加热为炉温950℃，在炉中保持5min，成形开始时的温度约为750℃，成形速度40mm/s，成形载荷3000kN的条件下，进行冲压。

　　喷水设定为到达下死点的同一时刻开始，在下死点保持中继续喷水的条件下进行了试验。

　　在模具冷却中，保持5s，顶板部有大范围300℃的高温。

　　但直接水冷时在该保持时间满足常规热冲压温度指标200℃以下。

　　图中最下段示出的单面（下）的直接水冷中，M形棱线部残留高温部位，该部位在结构上仅设有喷水喷嘴，附近没有吸水孔的部位，认为是制冷剂的滞留的原因。

　　关于流量，从两面直接水冷的保持时间2s的温度分布看，初期的冷却范围向外扩展。

　　MP流路内计算的冷却水充满时间是喷水后0.05s，但在高温部位估计因蒸汽滞留等，冷却范围扩大需要时间。

　　图7是提取脱模时的最低温部位和最高温部位，绘制的温度与保持时间的关系。

　　图7（a）是模具冷却与两面直接水冷的比较。

　　直接水冷的高温部位存在与模具冷却的低温部重叠的区域。

　　即使是板厚2.6mm的条件，也是3s达到200℃以下，低温部位达到常温，可以确认直接水冷的急冷效果。

　　图7（b）是两面直接水冷的流量条件的比较。

　　低温部位与流量无关，高温部位由于流量减少偏离冷却开始点。

　　该结果显示，直接水冷时的局部性热传递特性受冷却水的到达范围以及到达后的冷却时间影响。

　　冷却水的到达范围与喷水流速有关，因此，预测稍大区域的平均温度是可以通过喷水流速与热传递系数相关来计算。

　　但是，在冷却水到达时差明显的厚材冷却时，需要考虑冷却水的过渡性扩散特性。

　　图8是各冷却方式保持5s的成形品形状的测定结果。

　　图中最上段的模具冷却，从上面开始第2、3段的两面直接水冷的条件下，在顶板部两端发现飞溅倾向，但相对CAD形状，获得±0.5mm以内的精度。

　　从上面开始第4段的单面（上）的直接水冷中，凸缘有飞溅倾向。

　　最下段的单面（下）的直接水冷中，凸缘下垂的倾向显著，相对CAD形状，精度均扩大±0.5-1mm。

　　该形状变化的起点是构件断面的棱线R附近，没有观察到壁部翘曲，所以推测是引起上下面不同的MP加工范围的平板部和棱线部的温度履历差的影响。

　　因此，就形状精度而言，减小温度履历差的两面直接水冷占优势。

　　今后，厚构件快速冷却时的形状设计，为了对应异厚度构件的部分直接水冷后的形状预测和模具设计，必须考虑再现温度履历差导致的热收缩和相变行为的CAE技术。

　　此外，该技术与上面所述的组合性能部件的形状预测共通。

　　热冲压方法的特点是加工温度高、加工载荷低。

　　受成形过程中模具接触导致的温度分布影响，成形性不一定高。

　　因此，研究了结合传热与成形的CAE法，安装了通常分析求解的热冲压成形计算功能。

　　此外，对淬火后的性能，实际应用了基于CCT图和相变计算的硬度预测通用分析工具。

　　对于形状精度预测，在普及形状冻结性良好的热冲压中，基本没有研究。

　　实际的热冲压构件，由于从成形到冷却，构件内的温度履历不同，导致形状精度发生变化。

　　而且，在上述的组合性能法和直接水冷法中，发生更极端的温度履历差，所以目前必须确立为预测形状精度的考虑相变的CAE技术。

　　在此，通过试验获得了关于相变详细材料的物性数据，并正在使用安装了准确反映这些数据的材料模型，用独自开发的分析方法验证热成形后的形状精度预测。

　　通过验证可以证明，热冲压相变CAE技术能够准确预测热冲压时的相变行为。

定制铝压铸模具材料

　　加大铝压铸模具龟裂失效研究力度就显得尤为重要。

浇铸模具材料HQ-33

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