板料成形初始温度对热冲压影响的研究

成形时的温度对金属的塑性有重大影响。板料的加热温度既要考虑材料组织的均匀化，同时又要避免材料发生过烧、氧化、脱碳等缺陷。在实际加工过程中，板料从加热炉中取出到放入模具需要一段输送与定位的时间，板料的成形初始温度将低于加热炉设定的温度，还需要通过计算时间和传热状况来控制板料实际成形初始温度。

针对超高强度钢板热冲压成形工艺，选择成形初始温度的原则如下^[72]。

1）选择在金属的再结晶温度以上，使其完全奥氏体化，通过热冲压工艺中的模具淬火效应获得所需要的马氏体组织，以提高制件的机械强度与硬度。

2）选择在金属的塑性水平较高的温度范围，以利于成形。

3）选择在金属开始有强烈氧化反应的温度之下，以避免由于金属氧化造成的缺陷。

4）选择在金属摩擦表面或润滑剂具有最小的摩擦系数的温度范围内，以减小摩擦阻力。(www.xing528.com)

当模具的初始温度一定时，接触表面的传热系数也一样，因此，当板料的初始温度升高时，成形结束时板料能到达的最低温度也就相应升高。随着板料初始温度的升高，材料塑性变好，变形抗力变小，成形应力最大值是减小的。

同理，随着成形初始温度的上升，零件的减薄率表现出逐渐降低的趋势。这是由于随着温度的升高，材料的弹性模量逐渐降低，材料流动性增强，板料越容易减薄。

成形初始温度对零件回弹影响较大。随着冲压成形温度的提高，材料流动性提高，零件内外层主应变逐渐增大，板料的变形程度也越来越大。同时，材料的弹性模量和屈服强度随着温度升高而降低，在相同的冲压工艺下，成形结束后材料弹性变形在总变形中所占的比例减少，回弹减少。故成形初始温度越高，回弹量越小。

对于本书研究的超高强度硼钢板22MnB5的热冲压成形工艺，为降低板料的变形抗力，提高其成形性能，应该选用较高的成形初始温度。通过前期试验研究可知其奥氏体化温度在1113～1173K之间，在实际试验中可以选择预热温度在该区间来进行热冲压成形。同时，必须对高温板料的转移流程做出规范，严格控制板料在空气中的冷却时间，以提高生产率及产品合格率^[73]。