浅谈热成型模具（Hot Forming Tooling）的一些问题
热冲压成型（Hot stamping / Hot press forming）也称冲压硬化（Press hardening）是近年来出现的一项专门用于汽车高强度钢板冲压成型件的新技术，也是实现汽车轻量化生产的关键技术工艺之一。
然而，高强度也给汽车制造带来新的困难。高强度钢板随着屈服强度和抗拉强度的提高，其冲压成型性能下降，各种成型缺陷凸显，不仅需要非常大的成型力，而且回弹特别严重，很难保证制件的尺寸精度。钢板的强度越高，成型难度越大，当强度超过1000MPa以上时，对于一些几何形状比较复杂的零件，使用常规的冷冲压工艺几乎无法成型。
采用热冲压成型技术制得的冲压件强度可高达1500MPa，且在高温下成型几乎没有回弹，具有成型精度高、成型性好等突出优点，因此引起业界的普遍关注并迅速成为汽车制造领域内的热门技术，广泛用于车门防撞梁、前后保险杠等安全件以及A柱、B柱、C柱、中通道等车体结构件的生产。
模具是热成型工艺中非常关键的一个工装，但我们在实际生产中却无法用某一种手段或者方法去评价一套热成型模具的好坏，这使得我们在做模具验收时，一筹莫展。对于热成型模具见解如下：
一、模具的冷却性能
这个无法用一个量化的手段去评估，一般经验，用20 s 以内的节拍连续生产20套零件，零件的出模温度不超过220℃，即认为该套模具有较好的冷却性能。
另外一种方法是可以向模具内通热水，观察模具温度变化情况（需要配合热成像仪使用）。
二、模具的寿命（即磨损）
热成型模具由于承受交变温度的环境变化，同时又承受来自产品表面的高硬度金属化合物的摩擦，使得热成形模具实际处于极端工况环境下，这将导致模具会有不同的磨损表现。应当按照生产时料片的种类来分别讨论：
裸板材料——料片加热后在传输过程中必然会产生不均匀氧化皮，这种高硬又极易掉落的氧化皮提供了板料与模具表面磨粒磨损的磨粒和粗糙度，导致热成型模具在使用时容易出现严重的拉毛和产品表面较为严重的划伤。
针对裸板有以下改善措施：
1. 尽量减少氧化皮的产生
-----控制好加热炉内氧含量（2%以下）
-----控制料片上的油量（最好轻涂油）
-----合理的氧化皮清理频次（建议每两小时一次过更高的频次）
2.在板料与模具表面直接添加高温润滑剂。该方法一般在调试过程中会使用，量产过程一般不建议采用，会极大影响生产效率。
3. 提高模具表面硬度和表面耐磨性能。
提高模具表面硬度可以采用渗氮，渗碳等表面处理技术，也可以采用含碳量含铬量较高的热作模具钢如D600, Cr7VL, WP7V,，镶块硬度做到HRC54-56。但是不管哪种方法都有局限性，实际生产过程中效果不太理想。渗碳、渗氮层很容易脱落。而碳含量过高，会产生过多的碳化物，这是潜在热疲劳开裂的来源；另外铬含量过高会降低模具的导热性能。特别需要注意的是，不要在裸板工况下选择耐磨性不强的材料如Dievar，QRO90等。
涂层（Al-Si）材料——由于铝硅涂层的保护，板料加热过程中没有氧化皮的产生。因此模具的主要失效形式为热疲劳开裂，而模具拉毛通常情况在SOP初期表现的不明显。针对涂层板镶块材质应当选择抗热疲劳性能出色的材料如Dievar，QRO90，HTCS等等，同时热处理硬度要控制在HRC48-52，一定要记住硬度不要太高，不然镶块很容易开裂。Al-Si涂层材料另外一个缺点是在成形过程中与模具表面摩擦，会导致涂层脱落并粘结在模具上的情形出现。为减少板料涂层因摩擦的掉落，模具表面的光洁度就成为一个决定性因素。然而由于模具表面硬度不高，初始的良好光洁度并不能保持太长时间。PVD表面处理可以在低温条件下在模具表面沉积高硬耐磨涂层，但涂层寿命很短。如果发现某套模具涂层脱落严重，请减少批次生产量，增加保养频次。
★视频1：热冲压成型生产线3D动画过程（直接方式）
（汽车A/B柱加强板）
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视频2：汽车热冲压成型生产线加工现场（1）
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视频3：汽车热冲压成型生产线加工现场（2）
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