熱成型技術概述
目前，熱成型分為直接熱衝壓和間接熱衝壓，如圖1所示。在直接熱衝壓中，半成品先被加熱，再轉移到閉式模具內成型和淬火；間接熱衝壓主要使用預成型冷模，對形狀較為複雜或拉延較深的零件先進行一次冷衝預成型，之後與直接熱衝壓工藝基本相同，如中通道等零件。
直接熱衝壓
間接熱衝壓
22MnB5 是熱衝壓技術最為常用的鋼種，通常，熱衝壓前其組織為鐵素體+珠光體，抗拉強度約600 MPa，經熱衝壓後組織為全馬氏體，抗拉強度達約1 500 MPa（見圖2a）。眾所周知，C 含量對材料淬火後的強度影響較大，而Mn、Cr 等元素的影響較小。在調整好元素後，透過柔性化的冷卻速率便可獲得期望的相變和硬化效果，其中B 元素對硬化的貢獻較大，它能減緩奧氏體向軟相（鐵素體）轉變，即提高淬透性。
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下面分析一下熱衝壓工藝成本相關內容。
工序步驟
說到一種工藝的成本，我們首先要知道的是這種工藝的工序步驟，如下圖，熱衝壓的工序步驟：開卷落料—加熱—熱衝壓成型—鐳射切割。將高強度鋼板加熱到900℃以上，快速輸送到壓機上，在材料具有高延展性的時候進行熱衝壓成形。水冷卻模具確保零件快速冷卻，得到完全的馬氏體組織，具有高抗拉強度。由於零件的超高強度，後續工序採用鐳射切割進行修邊和切孔。
將坯料加熱至900℃
機械手運送加熱坯料
對加熱坯料進行熱衝壓
熱衝壓成型
鐳射切割
生產裝置介紹
熱衝壓中加熱和衝壓在一條流水線完成，其中加熱爐的長度約在30m~50m，衝壓機噸位在800T~1200T左右，佔地面積約500平米~800平米，功率1600千瓦~2000千瓦，投資約6000萬到1億人民幣。
鐳射切割機的型號比較多，例如上圖中這臺TruLaser Cell 8030（TRUMPF）， 投資約600萬元（70萬歐元），功率3千瓦，佔地約75平米。
看到這裡各位是不是發現了這是個燒錢的工藝，而且這個投資額也不是一般企業能承受的起的，因此對於熱成型的供應商不會同時配多條生產線。我們在評估成本時，裝置選型方面也不需要做太多的糾結和考慮，基本上看看零件供應商家裡的生產線是什麼噸位就用什麼噸位了，這不像普通衝壓我們可以選一個性價比最高的裝置的噸位。
人工及生產節拍
熱衝壓線操作工人數量3~4人，生產節拍在16~22秒。
鐳射切割機操作工人1人，節拍25~35米/秒。
例項分析
如下零件是A柱內加強板。
衝壓採用1000T衝壓機床，1衝出4件，節拍約20S，鐳射切割80S。
目前，國外熱成型技術應用已從傳統的等厚板熱衝壓逐步向先進熱成型發展，並已有量產車問世。國內除合資品牌外，自主品牌的熱成型仍以傳統等厚板熱衝壓為主，並且應用過程中還存在以下問題：
a。原材料成本高、來源少。原材料以無鍍層板為主，無法保證最終零件的防腐性和表面質量，歐美廠家幾乎全部採用塗層熱成型鋼。現階段Al-Si鍍層等厚鋼板和鐳射拼焊板受專利保護，只有一家國外供應商提供，軋製差厚板也只有一家德國供應商提供。
b。CAE分析能力差。目前難以準確描述軋製差厚板和變強度板的效能，導致CAE分析精度不高。c。軟模件質量差。用不帶鍍層的鋼板加工快速軟模零件時，由於加熱階段不帶保護氣氛，導致零件表面質量很差；模具不帶冷卻管道，導致零件效能的穩定性無法保證。
c。設計水平低。設計主動權仍在熱成型供應商手中，自身不具備完整的設計和分析能力，包括完整的模擬模擬能力。
d。的驗收標準才能保證最終產品的質量，包括外觀、尺寸、成分、效能和微觀組織等評判要求。
