论金属冲压技术现状与发展

    热成型就是一个很好的例子。今天，通常的做法是在高温（约 900 摄氏度）下在模具中用硼钢钣金成型一些汽车部件，该模具同时成型和淬火冲压——基本上是在模具中热处理成型的零件。热成型与传统的深拉工艺有很大不同。 

   不使用压边机；相反，安装了特殊的夹紧装置已将零件材料固定到位并防止形成皱纹。冷却管线通常需要靠近模具表面以促进淬火过程，这使得必须使用具有高传热率和高强度的特殊模具钢。还必须设计和建造坚固的顶出系统以方便零件拆卸。这些只是设计和制造热成型模具时必须解决的几个关键特征。考虑到大多数模具工程师、工具和模具制造商从未接受过这项技术的培训，热成型是一项了不起的成就。 

    钢铁技术的进步催生了一类新的高强度材料，称为高强度钢 (AHSS)。除了硼基热成型牌号，这些材料设计为在室温下在传统冲压模具和冲压线中冷成型。这些材料的抗拉强度是传统高强度低合金 (HSLA) 钢的两到三倍，对新模具和旧冲压线提出了前所未有的要求。

    第三代 AHSS 材料——目前正在开发中——具有与一些热成型冲压件相当的拉伸强度，但具有足够的延展性，可以在室温下进行冷成型。这些超高抗拉强度材料肯定会推动现有冲压线超出其设计的产能限制。

    钢并不是改变金属压模操作方式的材料。在过去十年中，铝合金在汽车和其他运输行业的钣金零件应用中的使用量显着增加。

    加工铝冲压件可能具有挑战性，尤其是在处理新的或不熟悉的合金时。正在开发用于超高强度热成型应用的新合金；其他现有合金正在成功地进行温成型，其他一些可以超塑性变形。正在对更常见的合金进行精练以提供更好的冷成型性能。了解各种铝合金及其回火之间的差异和局限性对于为工艺工程师和模具设计师提供成功的更佳机会至关重要。

    成形润滑剂、润滑剂应用方法和润滑剂厚度测量技术的进步正变得越来越重要和普遍；特别是考虑到第三代高强钢材料的到来以及在不久的将来淘汰氯化石蜡。

    现代冲压模具要承受越来越多的应力、温度、化学侵蚀、冲击和振动。因此，金属冲压模具容易出现各种过程中的故障也就不足为奇了。模具化学、热处理方法和工程表面涂层不断改进，以满足当今冲压模具日益增长的需求。

    当需要长时间的生产运行时，通常会选择硬质合金材料进行金属冲压操作。它们具有高抗压强度、抗挠曲并在高温下保持其硬度值，这是一种在高速切割、冲压和成型应用中特别有用的物理特性。某些工艺，例如在坚硬、坚韧的材料上打小直径孔，可能只能使用碳化钨冲头才能实现。

     全新的金属成形工艺开发，例如双面渐进式钣金成形正在出现。这种新颖的制造过程利用两种通用工具来操作钣金，以生产自由形状的零件，而无需模具。与传统钣金成型工艺所需的典型周期数周或数月相比，该工艺有可能在几小时或几天内实现从设计到产品的周期时间。

     数字世界也在努力通过提供更准确的钣金成形性分析来跟上先进的冲压技术；改进回弹预测并响应冲压过程中的变化；模拟可编程伺服压力机滑块与可编程伺服驱动传输系统相结合，以优化每分钟的行程；光学扫描技术（白光和/或蓝光扫描仪）捕获和数字化模具和模具生产的零件，以评估和适当修改模具；和变形解决方案，可实现补偿模具表面的快速和可重复开发，仅举几例。