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汽車車身強度是車輛安全的基礎(chǔ)，如同人體的骨骼，而熱成型零件則是保證車身強度的關(guān)鍵零件之一。所謂熱成型零件是指將鋼板經(jīng)過950°C的高溫加熱之后一次成形，又迅速冷卻從而全面提升了鋼板強度，屈服度達(dá)1000Mpa之高，每平方厘米能承受10噸以上的壓力，把這種材料用在車身上，在車身重量幾乎沒有太大變化情況下，承受力提高了30%，使汽車的剛強度達(dá)到全新水準(zhǔn)。

高強鋼家族（右下的PHS為熱成型用鋼）

傳統(tǒng)的車身是通過鋼板的沖壓生產(chǎn)出形狀各異的鈑金件，通過焊接工藝連接后構(gòu)成了汽車車身，熱成型零件相對于傳統(tǒng)冷沖壓零件從生產(chǎn)工藝，切割技術(shù)，應(yīng)用范圍上有極大的不同。從生產(chǎn)工藝上熱成型零件的生產(chǎn)可以分為如下幾序：1.落料，2.加熱（奧氏體化），3.轉(zhuǎn)移，4.沖壓和淬火，5.切割處理。熱成型板材在初始狀態(tài)的材料強度為500MPa～700MPa，板材卷料在開卷線可直接沖切成沖壓所需的外輪廓坯料；接下來經(jīng)過機(jī)器人將料片放到傳送加熱爐上，加熱爐將料片加溫至930-950℃再保溫，使得板料內(nèi)部組織由鐵素體和珠光體完全奧氏體化，奧氏體組織的塑性非常好，強度低，非常適合沖壓加工；從加熱爐出來的板料會迅速被機(jī)械手夾鉗送至熱成型模具型腔進(jìn)行沖壓加工，熱成型模具相比冷沖壓模具關(guān)鍵區(qū)別在于多了水路冷卻系統(tǒng)，經(jīng)過10秒左右的保壓冷卻的過程中（淬火），板料的金相組織會完全變?yōu)轳R氏體組織。馬氏體組織的強度、硬度非常高，成型后的熱成型件抗拉強度可達(dá)1500MPa，零件表面硬度可達(dá)到52HRC；**由于熱成型件強度硬度大，使用傳統(tǒng)的冷沖壓模具進(jìn)行修邊沖孔的話，模具部件磨損嚴(yán)重、壽命嚴(yán)重縮短。通常采用激光切割實現(xiàn)切邊沖孔。當(dāng)前處于成本考慮，對于干區(qū)位置的熱成型零件越來越多采用裸板（非鋁硅涂層板），對于裸板在加熱成型后表面會產(chǎn)生氧化鐵皮，需要額外的噴丸工藝進(jìn)行處理。

熱成型鋼加工時間線

成型前后的金相組織視圖

熱成型零件的應(yīng)用給車身結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了很多優(yōu)點，在相同結(jié)構(gòu)強度下熱成型材料料厚更低，結(jié)構(gòu)設(shè)計也更簡單，在提高車輛安全性能的同時，能夠減少油耗，同時零件的尺寸精度更高，可實現(xiàn)的沖壓深度也更深。但是，熱成型零件也存在生產(chǎn)節(jié)拍慢，模具投資高，工藝費用高的劣勢。

在熱成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計上有額外的要求，由于熱成型工藝對沖壓模具的磨損較高，通常零件最小圓角要大于6mm，并且在碰撞關(guān)鍵區(qū)域盡可能減少孔的設(shè)計（如需要增加孔則避免設(shè)計在圓角上）；可以對搭接精度要求不高的地方，零件適當(dāng)增加自由邊緣（公差±3mm）,降低工藝要求；在焊接過程中的熱量會降低焊接區(qū)域熱成型零件局部材料強度，所以要特別注意碰撞關(guān)鍵區(qū)域的焊接設(shè)計。

捷達(dá)車型保持了大眾優(yōu)秀的車身用材和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑燔嚬に?，捷達(dá)全系車型大量采用，在A柱，B柱，門檻，前后縱梁，前后橫梁，中央通道等共17處零件全部使用熱成型鋼材。熱成型鋼材增加車身強度，使車身上的加強板，加強筋大大減少，材料厚度也可以進(jìn)行輕量化，從而實現(xiàn)整車的輕量化。