熱沖壓模具
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-30
熱沖壓模具的視頻教程
模具介紹及沖壓模具基本類型
從零基礎到模具設計精英，包含CAD軟件、Presscad外掛、UG軟件、UG外掛、2D結構、2D料帶、工程出圖、BOM表、3D料帶、全3D設計結構、Autoform工藝分析、改模技巧，純模具公司設計實戰，重點是設計理念及設計思維的培養，設計參數的確定，加工經驗、組模經驗、試模經驗的傳授等
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ABAQUS-模具沖壓成型
但是沖壓成型加工也存在以下缺點： (1)噪聲和振動大； (2)模具精度要求高、制造復雜、周期長、制造費用昂貴，因而小批量生產受到限制； (3)如果零件精度要求過高，沖壓生產難以達到要求。
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沖壓模具—CAD基礎篇
從零基礎到模具設計精英，包含CAD軟件、Presscad外掛、UG軟件、UG外掛、2D結構、2D料帶、工程出圖、BOM表、3D料帶、全3D設計結構、Autoform工藝分析、改模技巧，純模具公司設計實戰，重點是設計理念及設計思維的培養，設計參數的確定，加工經驗、組模經驗、試模經驗的傳授等
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熱沖壓模具的實例教程
熱沖壓成形量產模具設計流程如圖5所示，采用autoform、pam stamp2G等軟件進行對熱沖壓成形過程進行快速成形模擬和冷卻過程模擬，利用熱沖壓成形鋼板的高溫流變曲線、高溫摩擦系數、FLD等參量進行成形模擬，采用Fluent、Ansys等軟件進行模具冷卻效果模擬，保證熱成形模具長期工作熱平衡性。這一過程實際是熱力學、機械學耦合模擬。將模擬結果作為模具設計方案確定的重要依據。
圖5 熱沖壓成形量產模具設計流程
熱沖壓成形模具型面設計要點如下：
（1） 模具型面主要卻決于產品數據，并根據客戶對零件的技術要求，制定合適的模具加工精度和公差，并應考慮熱脹冷縮及回彈的影響，對模具型面采取合適補償方案；同時熱沖壓鋼板高溫時摩擦系數大，高溫成形時易于開裂，因此，熱沖壓模具型面通常不設計拉深筋，對于復雜成形零件，增加壓料裝置用于控制板料合理流動，保證熱沖壓成形性能。
（2）翻邊孔變形特征的轉變設計。
（3）對于后續激光切割時難于定位的零件，應適當增加工藝凸臺。
熱沖壓成形實際上鋼板在熱沖壓成形模具中成形和淬火的過程，熱沖壓零件的組織、性能和尺寸精度能否穩定地滿足要求均與在模具中成形和淬火密切相關，熱沖壓成形模具應具備良好的沖壓成形、淬火、長期穩定的能力。熱沖壓成形模具是熱沖壓成形工藝的核心技術。同時，熱沖壓成形模具工作溫度在800℃左右至室溫之間，工作溫度高，并需要承受冷熱的急劇變化。
展開 圖5 無PVD
圖6 無PVD(R 角)
圖7 PVD(600 沖次)
圖8 PVD(600 沖次)
表1 常用PVD 涂層
圖9 未做PVD(100.6℃)
圖10 做PVD(150.6℃)
圖11 裸板零件
圖12 未做PVD 金相(100×)
圖13 PVD 金相(100×)
目前熱沖壓模具常用的材料有H13、DIEVAR、Cr7V、W360 等，這些熱沖壓模具要長時間的承受高溫摩擦、溫度驟變、壓力驟變和應力集中等惡劣條件。所以對熱沖壓模具鋼的耐磨性、硬度、韌性、耐冷熱沖壓和疲勞性能以及高溫溫度性要求是非常高的。常用的PVD 涂層一般硬度都高于2000HV 以上，滿足模具涂層硬度要求。但是熱沖壓奧氏體加熱后的零件一般入模溫度在750℃左右，這就需要PVD 涂層的熱穩定溫度最好高于一般零件的入模溫度，也就是最好高于750℃。從表1 中可以看出，只能夠選TiAlN，AlTiN 或者AlCrN。這些PVD 鍍層中含鋁元素，在溫度較高時，涂層內部會發生鋁原子向表面擴散，在表面與氧原子形成一層致密的三氧化二鋁膜，它能有效的阻止氧原子向涂層內部的繼續擴散，使得PVD 涂層的抗氧化性跟熱穩定性大為提高。但是在打鋁硅涂層的熱沖壓零件時，鋁硅鍍層在高溫下易與PVD中的鋁元素發生粘合，導致含Al 的PVD 鍍層在熱沖壓時粘鋁比不做PVD 時更加嚴重。裸板PVD 則無鋁硅涂層板PVD 時的粘鋁問題。
結束語
熱沖壓模具PVD 對無涂層板的劃傷問題有很好的改善效果，但是對于Al-Si 涂層板來說會加劇粘鋁問題，目前沒有很好的解決辦法。另外PVD 涂層的導熱問題也制約了PVD 在模具上的應用，所以還需要更多的行業人員共同研究，解決這些問題。
展開 熱成形產業聯盟消息，11月24日，《熱沖壓模具鋼》團體標準技術審查會在大冶特殊鋼有限公司成功召開。
本次會議由熱成形產業聯盟組織，采取線上+線下相結合的方式進行。技術審查會專家組成員共有七位，分別是熱成形產業聯盟專家委員會主任馬鳴圖、同濟大學教授林建平、上海汽車工程學會秘書長梁元聰、東北大學教授蔡明暉、上汽通用汽車教授級高工王立影、北京海納川汽車部件股份有限公司共享技術部專業總師（博士）王習文、寶武特冶（馬鞍山）高金科技有限公司主任研究員趙亮，以及十三家標準編制組成員單位共同參加了此次會議。
會議對《熱沖壓模具鋼》團體標準進行技術審查，針對標準封面、目次、前言、范圍、規范性引用文件、術語和定義、總體原則和/或總體要求、核心技術要素、其他技術要素等內容進行討論，同時提出修改意見和建議。
評審專家組成員認為本次送審稿符合團體標準管理相關規定，送審資料齊全，標準規定的技術要求科學、合理，具有可操作性和新穎性。評審專家組成員一致同意通過《熱沖壓模具鋼》團體標準技術審查，要求編寫組按照團體標準流程報送并發布實施。
熱成形產業聯盟將繼續以質檢總局，國家標準委《關于培育和發展團體標準的指導意見》和《關于促進團體標準規范優質發展的意見》為指導，以協助聯盟企業加強工藝管理、提高工藝水平為原則，扎實推進高強鋼熱成形工藝技術領域的相關標準的逐步建立，推動熱成形產業規范發展、促進技術創新。
本文首發公眾號「熱成形產業聯盟」，轉載請注明出處，謝謝~
展開 圖5 B柱熱沖壓樣件及關鍵區域的馬氏體組織形貌
圖6 B柱熱沖壓樣件精度檢測結果
梯度力學性能熱沖壓構件設計制造一體化技術
傳統的熱沖壓成形工藝，板料的各個位置變形條件基本相同，所以得到的熱沖壓零件基本為全馬氏體組織，抗拉強度達1500MPa甚至更高。但是延伸率相對較低，造成零件塑性或韌性急劇降低、冷彎性能差。一旦發生碰撞，熱沖壓結構件的碰撞吸能效果大大降低。
為進一步提升熱沖壓構件的碰撞吸能性能，采用側碰吸能分析方法對其進行了梯度力學性能優化設計（圖7），得到了具有合理梯度力學性能分布的B柱構件，相關梯度力學性能設計方案如圖8所示。結果表明，應用梯度力學性能，B柱可以簡化B柱總成結構，達到減重12.1%的輕量化目的，且能夠很好地兼顧強度與碰撞吸能性能。陶瓷熱障涂層專利技術制造的梯度力學性能樣件如圖9所示。
圖7 整車側面碰撞有限元模型
圖8 B柱梯度力學性能區域位置設計方案
圖9 梯度力學性能熱沖壓B柱樣件
具有隨形冷卻水道的超高強度鋼熱沖壓模具
與冷沖壓模具不同，熱沖壓模具除了具有成形功能外，還具有冷卻淬火功能。為了保證其冷卻效果，在其內部設有冷卻管道，模具結構更加復雜，對模具材料的選擇及結構設計等方面要求更為嚴格。
熱沖壓成形模具冷卻系統的設計需要考慮加工方式、冷卻均勻性等方面，因此冷卻管直徑、冷卻管間距、冷卻管距模具型面距離等參數都是設計的關鍵，筆者所在的研究團隊對熱沖壓B柱加強板采用鑲塊式模具結構。為實現構件冷卻效果并保證模具的強度，采用與模具型面相近的隨形冷卻水道。模芯鑲塊內部與鑲塊之間冷卻水管道采用直徑φ10mm的孔，相鄰冷卻水管道中心距約為17～20mm，冷卻水管道中心距最近型面距離為15～20mm。每個鑲塊都配給相對獨立的進出水冷卻系統，相鄰鑲塊之間冷卻水道不連通。
展開 （3）熱沖壓模具
熱沖壓模具同時承擔成形、淬火兩個階段的工作：在成形階段，當坯料被送入模腔后，模具迅速完成壓制工作，保證在材料發生馬氏體相變之前完成零件成形；此后進入淬火冷卻階段，保壓在模腔內的工件的熱量不斷傳遞給模具，布置在模具內的冷卻管通過流動的冷卻液體瞬間將熱量帶走，當工件溫度降至425℃時，開始發生奧氏體－馬氏體轉變；溫度至280℃時，奧氏體、馬氏體之間的轉變結束，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，導致零件發生較大的形狀、尺寸改變，產生報廢；同時可以增強工件、模具的熱傳遞效率，促進淬火冷卻的快速進行。
淬火冷卻速度不但影響到生產節拍，還影響著奧氏體、馬氏體之間的轉變效率。冷卻速度決定了將形成何種結晶組織，關系到工件的最終硬化效果。硼鋼熱的臨界冷卻溫度為30℃/s左右，只有當冷卻速率超出臨界冷卻溫度時，才能最大程度促成馬氏體組織的形成。當冷卻速率小于臨界冷卻速率時，工件結晶組織中將會出現貝氏體等非馬氏體組織。但并非冷卻速率越高越好，過高的冷卻速度將導致成形件的開裂，需要根據零件的材料成分、工藝條件確定合理的冷卻速率范圍。
由于冷卻管的設計直接關系到冷卻速度的大小，一般從最大熱傳遞效率的角度來設計冷卻管路，因此設計出來的冷卻管道的走向比較復雜，很難在模具澆鑄完成后通過機械鉆孔的方法獲得。為避免受到機械加工的限制，一般選用模具澆鑄前預留水道的辦法。
因為長期工作在200℃到880~950℃這一劇烈的冷熱交變條件下，熱沖壓模具材料必須具有良好的結構剛性、導熱性，能夠抵抗高溫下坯料產生的強力熱摩擦及脫落的氧化層顆粒的磨料磨損效應。此外，模具材料還應對冷卻液具有較好的抗腐蝕能力，以保證冷卻管的暢通。
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熱沖壓模具的最新內容
沖壓模具設計過程中，引入標準件極大的提升了模具設計效率。一副模具中運用的標準件類型很多，同樣的類型也有很多不同的規格，并且每個標準件都會在模具零件中繪制安裝位置或者作用的孔位，操作十分繁瑣。
VISI軟件自帶沖壓模具標準件庫。庫中有多種類型的標準件，例如固定類型、導向類型、頂出類型等；參數化的標準件可以根據工程師的需求更換參數，例如直徑、間隙、配合長度等；可以調用一個模型的標準件，也可以調用一個功能的組件
汽車連續模具的剛度直接決定了沖壓件質量（尺寸精度、表面缺陷）與模具壽命。傳統有限元分析（FEA）在面對大型復雜模具裝配體時，存在網格劃分困難、計算資源消耗大、周期長等瓶頸。本文以某車型前門內板五工位連續模為對象，采用 Altair SimSolid 無網格仿真技術，實現了整模裝配體級剛度分析。
模具類型：前門內板五工位連續模（總重42噸）
尺寸：總長度約5000mm
零件數量
*本文投稿自機械零部件制造業用戶
汽車連續模具的剛度直接決定了沖壓件質量（尺寸精度、表面缺陷）與模具壽命。傳統有限元分析（FEA）在面對大型復雜模具裝配體時，存在網格劃分困難、計算資源消耗大、周期長等瓶頸。本文以某車型前門內板五工位連續模為對象，采用 Altair SimSolid 無網格仿真技術，實現了整模裝配體級剛度分析。
模具類型：前門內板五工位連續模（總重
沖壓連續模的沖頭是模具中的核心部件，其重要性體現在多個方面，直接影響生產效率、產品質量、模具壽命和成本控制。沖頭在連續模中既是“執行者”也是“消耗品”，其設計、制造和維護水平直接決定沖壓工藝的競爭力。
海克斯康工業軟件VISI專門提供了用于沖頭設計的沖壓沖頭管理器。該管理器包含多種對于完整沖頭設計的功能，例如設計拉伸沖頭、為沖頭在各模板間創建可調的間隙假體，以及設計沖頭的掛臺、桿部和根部等。
沖壓件遍布我們的日常生活以及工作中，例如，生活中金屬保溫杯的杯芯，臥式滾筒洗衣機的滾筒芯，鼠標內部金屬件，電腦內部金屬件等等，這些金屬件中有特征為軸類的，有特征為彎折類的，它們都是非常典型的金屬沖壓件。如下圖所示為軸類金屬零件，它不僅有軸的特征，還有異形的特征。
金屬沖壓件展開尺寸計算準確，對于保證沖壓件的加工精度和工藝效率至關重要。那么我們就以上圖為例，用?？怂箍倒I軟件VISI來展開軸類的金屬沖壓件
FTI 助力車身鈑金件沖壓工藝
設計及模具成本預估
汽車行業的競爭越來越激烈，成本、質量、周期成為汽車廠商核心的競爭因素。 其中沖壓工序設計對設計質量和成本的重要性：
市場對新產品上市時間要求越來越短，整車價格越來越低，對設計的成熟度要求越來越高。
沖壓工藝難題都是由于產品早期設計的合理性決定的。
產品設計一般只占產品成本的5%~15%，但是卻決定了75%的制造成本和
在當代工業生產中，鈑金沖壓件是一種很常見的零部件，廣泛應用于汽車、家電等機械制造領域中。鈑金沖壓件的生產加工是復雜又重要的生產過程，每一步都需要嚴格控制，才能保證最終產品的質量和性能。本文將詳細介紹?？怂箍倒I軟件SMIRT在鈑金沖壓模具的生產流程步驟，幫助讀者們更好地了解這一重要的生產過程。希望本文能夠幫助讀者們更深入地了解鈑金沖壓件加工的流程步驟，為企業工業生產提供更好的支持。
本單位主營金屬材料檢測，失效分析，模具設計，沖壓加工， 歡迎下單，電話：13996389034，微信同號
冷沖壓和熱沖壓都是沖壓的一種。沖壓是靠壓力機和模具使板、帶、管材等產生塑性變形或分離，從而得到所需的成形零件。
冷沖壓是指在常溫狀態下進行五金零件加工，一般情況下版材料厚度＜4mm。冷沖壓的好處即-無需加熱，無氧化皮，表面質量好，操作方便，費用較低；缺點使會出現加工硬化的情況，嚴重時會使金屬失去進一步變形能力。
冷沖壓要求坯料厚度均勻波動范圍小，表面光潔、無斑點、無劃傷。
在五金沖壓件加工廠，沖壓模具間隙的選擇需要根據沖壓件的尺寸與形狀、模具材料和加工方法以及沖壓方法、沖壓速度等因素來對模具的間隙值適當進行增減。下面帶大家了解下。
在相同沖壓生產條件下，非圓形沖壓件比圓形沖壓件所選擇的模具間隙要大，沖孔比落料間隙大。
沖壓模具的凹模為直壁凹模時比錐口凹模時的間隙大。
沖壓方法為高速沖壓加工時，模具容易發熱，此種情況下模具的間隙應增大。
