摘要：于高强度钢板加工活动里，运用热冲压水冷模具设计以及处理工艺，这对提升零部件加工效率是有益处的。钢板进行冲压水冷的这种方式，得要考虑材料的屈服强度以及抗拉强度，要采用科学的加工方法，以此来满足钢板的使用效果需求。在模具设计当中，技术人员应当确定初始稳定场，还有冲压时对应的速度场，要确保材料变形程度能够达到设计要求。本文从高强度钢板材料加工的技术重点着手进行分析，提出几点有助于提升模具设计科学性的可行性建议 。
关键词：高强度；钢板模具；热冲压水冷；设计要点
1 高强度钢板热冲压水冷模具工作部分的设计介绍
1.1 传统凹、凸模具工程出图设计
强度高的钢材所对应的模具设计，要用热冲压水冷这种常见的处理办法来开展，依据热冲压钢板的变形特性，做模型凹凸区域的协调变形设计，这样对提升模具结构冲压处理里的热适应性是有益的。
在模具基本机构设计当中，是以凹模与凸模的契合设计作为主要内容的，会选强度处于120至140MPa之间的普通钢板当作凹模底座，而且会采用强度为180至240MPa的高强度钢板制成凸模板，进而对整体结构开展磨削处理。传统的水冷模具在设计时，重点考虑机床冲压作业里的稳定性问题，其弯曲变形区域呈现为开口向上的“V”字形，这是契合机床加工作业中的重力分布特点的。进行高强度钢板热冲压水冷模具设计处理时，钢板热冲压水冷特点要依据，模具设计工程出图要据此开展，产品设计得满足工程出图需求才行。高强度钢板冲压加工难度颇大，为让钢板材料切削加工效率能稳步提升着，技术人员得做好模具母体参数的分析工作，产品设计能力得努力去提升。
1.2 创新型模具的协调变形设计
冷成型改进模具设计是新型的，在模型上方增添了压边圈，这能确保热冲压水冷模具在弯曲变形时不会产生无规则变形问题，利用它去处理 260 ～ 300MPa 的超高强度钢板以及 320 ～ 420MPa 的特高强度钢板的冲压作业，能获得良好的冲击性能，新颖的冷改进模具设计方法里凹模与凸模的弯曲变形区呈“Z”形，其变形量甚为均匀。
有新型的冲压水冷模具啊，它的水冷模具设计强化了对压边圈的使用，还强化了对压边圈的设计呢，能确保高强度钢板在冲压处理的时候不会产生滚动现象啦，也不会出现不协调变形情形哟。在热成型水冷模具设计里呀，其针对不同冲压区域的受力分析变得更加细化了呢。凹模与凸模之间的弯曲变形呈现出不规则形态呀，这种形态贴合了凹模与凸模在冲压过程中的变形轨迹哟，使得高强度钢板在加工作业时展现出协调变形的特点呢。要依据模具最终装配之后的状态去进行模型试验呀，还要把产品品质的检验工作做好呢，对于试模不合格的水冷模具应当进行返修处理喔。于钢板冲压水冷加工这一活动当中，工厂的设计人员理应考虑关乎水冷模具内部冲压以及淬火的技术难题，朝着提升产品设计能力以及模具设计能力的方向努力。从保障模具制造加工工艺得以提升的那个角度起程，提高技术人员的机械加工能力以及数控加工水平。在模具装配环节当里，依据当下数控加工机床作业所具备的特点，开展钳工操作方法的再次调试作业。想要提升钢板模具成型设计的质量，技术人员得把模具调试安装的细节管理工作做好，还要提高生产线里模具产品质量检验的准确性，针对大小不合格的部分实施切削处理。
2 高强度钢板热冲压水冷模具温度控制
2.1 前期阶段的温度控制设计
在前期准备这个阶段，技术人员要依据钢板的加工具体要求，来进行裁板样式的挑选，在落料阶段，要把控好始锻的温度以及终锻的温度，并且认真做好加热方面的处理句号。
将平常常见的高合金钢锻造温度把控在合理化的范围之中，其中，钢号为 Cr12 的材料，其加热温度平均处于 1100 至 1150℃之间，在进行冲压过程的时候，要依据成形要求把控妥善好锻造温度。其中，始锻温度是在 1050 至 1100℃之间，钢材的终锻温度处在 850 至 900℃之间。钢号 Cr12MoV 的材料，其加热温度平均大概为一千度左右，在冲压时按着成形要求控制好锻造温度，并且在冲压成形以后对模具开展保压定形处理。其中，开始锻造的温度处于1000℃至1050℃这个范围之内，钢材最终锻造的温度是在840℃至880℃之间 。钢号为CrWMn的合金材料，其性能具备比较特殊的性质，在热冲压通过水冷方式进行处理时，应当做好后续的处理工作 。其中，依据钢板处理所呈现的模式具有的特点，开展去除氧化皮的处理，并且按照激光切割边缘处理的状况进行防锈处理以及养护 。在高强度钢板冲压模具设计过程中，技术人员应当依照工程出图所具有的特点展开模具设计 。在产品设计里头，剖析后续的水冷冲压处理方式的工序实施法子，针对模具安装的方法予以调试，进而把模具返修处理工作给做好。
2.2 水冷管道成形工艺分析
将高强度钢板进行热冲压成型后，接着进行水冷处理，这一过程要严格依照钢板水冷模具成形的工艺流程来开展加工。要做好钢板设计的前期准备工作，而且在冲压步骤当中，要做好温度管控的细节管理工作。依据高强度钢板的使用类型予以分析，在后续处理时，对钢板材实施二次加工，让其拥有一定的使用价值。这种模具设计方式能够处理强度处于1000MPa以上的热成型钢板材料，使得其在热冲压水冷处理完毕之后，达成一定的屈服强度。于这种模具设计里头，技术人员格外费心地研讨不同加工作业区模型板块的受力情形，在温度把控之际，凭借不同的模型设计特性，挑选镶拼式冷却管道以及钻孔式冷却管道，以此保证对高强度钢板从事加工时，其表面载荷作用的分布趋向合理。鉴于工业用品材质里钢板的抗拉强度同伸长率之间存在的关联，避免于热冲压水冷作业之时呈现疲劳极限这一不利状况。热冲压水冷模具，其系统设计，对加工效果影响颇大，需考虑RDH对稳定后模具最高温度的那影响，还要依据实际模具优化前后温度分布的情形，来开展模具设计方案之优化。
2.3 钢板热力耦合有限元分析
对于高强度钢板热冲压水冷模具设计而言，技术人员要做好相关工作，这工作是钢板材料热力耦合有限元分析，要通过此种分析去计算，计算的内容是钢板热冲压里速度场以及温度场的收敛情况，还要利用有限元分析流程，借此流程去计算温度场第二近似值，最终通过前面这些来计算出新的温度场。
在模具设计进程里，技术人员要依据加工方式去更新节点坐标以及单元等效应变的相关参数，通过温度有限元方程来计算初始温度率，以此致使模具设计方案契合钢板变形设计的需求，高强度钢板热冲压湿冷模具的设计，得按照设计要求合理地开展抗拉强度选择，鉴于零件的快速成型加工需求，从而满足钢板热冲压模具加工处理的要求。进行以400至600MPa高强度模具冲压成型工艺设计的分析，在完成下料操作之后，技术人员要把控热冲压的时间，要把热冲压机床的连续加热炉加热至AC3左右，以此让模具底板中的钢材原料充分奥氏体化。如图1所示情形，把预处理里的钢板材料迅速移动至冲压机区域范围内，保证钢板材料达成快速合模与成形，高强度钢板保压冷却之后温度维持在100至200℃之间，保证热冲压成型之后模具内容物组织全是马氏体，。
3 不同牌号高强度钢材的模具分块设计和参数控制
在高强度钢板材料进行热冲压加工成形时，待混合材料冷却至室温状态后，技术人员能够运用激光处理这种方式，来开展模具的切边以及冲孔加工作业 。
图1 钢板加工中热传导示意图
进行高强度钢板模具设计时，技术人员得考虑不同牌号模具钢材的综合性能呀，要根据钢材自身的可塑性特征，去挑选适宜的钢板冲压加工办法呢。这里面呐，ALVAR14牌号的钢材冲击性能是比较低的哟，其数值为2，延展性能的数值同样是2，钢材在流入凹模之后的成形方式是压缩处理哒。这种牌号的钢材抗回火性能数值仅仅是1，热强度数值是1，HRC数值处于40至47之间，在400℃的加工环境里热导率数值为30 。经过综合分析可知，这种钢材的性能是比较弱的，不过它能够被用作一般强度类钢制零件的制造材料。QRO90SUPERME类钢材，其抗回火性能相对要强一些，数值是5，热强度数值同样为5，HRC数值处于46至50之间，热膨胀率数值为3，热导率(400℃)数值是33，材料的延展性数值为2.5，材料的冲击性能为2.5，对于此种高强度的钢板材料而言，是需要去考虑回弹结果的。综合冲压水冷加工作业里头不同料厚情况，剖析钢板材料的屈服强度跟抗拉强度，开展高强度钢板的加工处置事宜，要是选用裸板材料来做加工处置，能够运用喷丸处理手段，除掉零件表面那一层氧化皮，于高强度钢板做好热冲压处理以后，冲裁模型受力状态便会变得更加均匀，22MnB5型号的钢板材料在下好料后，历经充分的加热处理，能获得抗拉强度约为1500MPa的零件。
4 结语
用于高强度钢板热冲压的水冷模具设计，是一项具备较强系统性的工作，该模具设计，对后期钢板加工产品的成型质量，有着重要影响，它需让综合计划部、技术部，以及制造部、保障部、质量管理部门，进行协调配合作业，如此才能够生产出契合数控机床作业要求的模板。技术部于产品建模期间，要将前期的图纸设计工作妥善完成，还要加以编制工单以及零件表示，进而制定出具体的工序工艺卡，在冲压水冷模具设计之时，依据机加工以及装配的方式，把外形加工、标准件精密磨削处理等做好，以此确保水冷模具成形质量相对为高 。
