【成形工藝】我要學熱成形-零件性能標準與檢驗方法

在清楚了熱成形零件的設計原則之後，對於生產出來的零件，我們需要管控它的尺寸、性能。對於供應商供應來的零件，產品工程師應該用什麼方法來驗收呢？我們今天就一起來看看各個檢驗手段。

重點參數

1尺寸精度

滿足主機廠規定的切邊精度和裝配精度要求，可使用檢具、三坐標測量儀或藍光掃描儀進行檢測。

圖1 專用檢具（豪斯特）

注意：成形過程中會有料厚的減薄，局部料厚相對於公稱料厚的減薄最多20%。

圖2 攜帶型三坐標測量儀（寶鋼）

圖3 三坐標測量儀（永喆）

圖4 藍光掃描儀

熱成形後零件的機械性能如表1所示：

a.如無法從全工裝樣件上獲得標準拉伸試樣，要保證芯部維氏硬度（HV1/HV10/HV30=400~520），表面洛氏硬度（41~50HRC）範圍內。

b.以上機械性能為熱成形之後的零件。

c.測試方法參考GB／T228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》（需要此標準的請在文中留下您郵箱或聯繫紐北）。

d.可進行三點壓彎/彎曲試驗。

圖5 萬能試驗機

圖6 高速拉伸試驗機

熱衝壓件加工表面不允許有裂紋、雜質、起皺、氧化皮、切邊拉傷等缺陷。

a.對於不帶鍍層的熱衝壓零件，表面應經過噴丸或其他處理方式去除氧化皮。要去氧化皮，建議使用金屬噴砂進行噴丸處理，改用其他方案需得到主機廠的批准。

b.對於鋁硅鍍層板，鋁硅鍍層上不得出現成形相關的壓痕或內陷。其鍍層厚度見表2所示：

圖7 噴丸強度測試儀

零件的硬度指標是判斷熱成形工藝是否成功的決定性標準。可使用顯微硬度計對試樣進行硬度測試，測試前需要對試樣進行研磨拋光處理。熱成形零件的HV10/HV30須在400~520之間。

測試方法可參考《GB／T 231.2-2012 金屬材料 布氏硬度試驗 第2部分：硬度計的檢驗與校準》（需要此標準的請在文中留下您郵箱或聯繫紐北）。

圖8 數顯硬度計

成形前後的元素組成滿足要求，當然，禁止使用有害物質。元素組成會因為供應商的差異而有所不同，可由供需雙方協商確定。

圖9 紅外碳硫分析儀

圖10 光譜分析儀

測試方法可參考GB／T4336-2016《碳素鋼和中低合金鋼 多元素含量的測定 火花放電原子發射光譜法》（需要此標準的請在文中留下您郵箱或聯繫紐北）。

熱成形零件的基體金相組織為板條狀馬氏體或馬氏體與貝氏體，總脫碳層深度不得超過0.05mm。部分主機廠規定，馬氏體含量大於95%。

圖11 金相顯微鏡（普熱斯勒）

圖12 SEM環境掃描電鏡

不允許產生碰撞開裂。

圖13 碰撞模擬

滿足規定的疲勞強度。

圖14 整車路試試驗

總結

本文簡單介紹了熱成形零件的幾個重要參數，同時還各種性能及參數的檢驗方法和標準做了陳述。

想做好熱成形零件的性能管控，需以量產的節拍來進行衝壓，並去除剛開始的若干個零件，在後面的零件中隨機抽取若干個零件，進行相關的尺寸及性能等各方面的檢測。在這幾個參數中，尺寸精度要求是基礎要達到的，其次，最重要的是零件的力學性能要達標。元素分析與金相組織分析是從深層次方面來驗證零件的合格性。

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