為了不斷減輕汽車重量就要對刀具製造和車輛的生產過程提出越來越新的要求。金屬加工需要使用新的高強度材料和創新的刀具方案、從而實現可控的、物美價廉的生產流程。當人們認真考慮成型工具的時候，就需要大幅度提高摩擦力、切削力和成型加工力．這樣就會在成型加工過程中對常規鋼村產生很高的壓力。統計一下刀具用鋼材的使用情況就可以發現，最近十年來主要使用的是1.2379鋼；質量要求較高的場合可以使用粉末冶金，最常用的就是 1.3344PM。但是這兩種材料能否比較經濟地加工高強度鋼板呢？ 答案很複雜，需要考慮加工批量和零件幾何尺寸之間的關係，因為高強度鋼材對刀具製造提出了新的要求，也就是需要一種容易成型的創新性材料塗層能夠延長刀具的使用壽命，只有通過不斷“調試”刀具才能夠獲得刀具、潤滑劑和工件材料之間更加匹配的新“系統”。儘管這種系統能夠用於很多場合，但是卻不能作為廣泛便用的問題解決方案。即使在大眾高爾夫裡面安裝最新的發動機也不可能贏得F1方程式汽車比賽，因為這部車永遠都是大眾高爾夫，永遠都不可能變成賽車，儘管大眾高爾夫無疑是所在級別當中非常優秀的車型。談到超高強度鋼板和特高強度鋼板成型加工的時候，就好象談到刀具製造業的F1比賽。
基本介紹
- 中文名：成形工具
- 外文名：Forming tool
- 定義：製造和車輛的生產過程
- 解釋：為了不斷減輕汽車重量
- 特點：可控的、物美價廉的生產流程
- 新技術：快速生成型技術
內容簡介,集成材料,套用實例,
內容簡介
如果人們遇到“鋼材”這個辭彙，就如同遇到了“高強度”這個辭彙。
市場上，尤其是汽車工業，對於高強度鋼材的需求越來越強勁，並需要更好的性能和經濟性。但是，加工過程中產生的磨損卻比較嚴重。加工高強度鋼材的常規刀具的使用壽命需要多長？儘管這些刀具表面通常都有昂貴的塗層，但是其使用壽命卻不夠長。直到使用新式的工具鋼才能確保刀具擁有比較經濟的、較長的使用壽命。例如，經過熱處理之後刀具上的“集成式塗層”還能繼續用於加工。
集成材料
人們現在談到了一種集成的塗層。其思路是在生產粉末冶金材質工具鋼的時候單獨增加一道加工工序，在工具鋼裡面加入氮元素，其作用和碳元索類似。這樣可以得到碳氮共滲體，而不是碳化物；與碳化物相比，其優點在於這神材料具有了一種“陶瓷性能”，硬度更高，抗附著能力也更強。同時這種材料還具有一種與塗層類似的特殊的表面特性。由於這種特殊的表面特性，潤滑劑可以更好地附著在刀具表面，並減少附著磨損的產生。許多實驗都已經驗證了這種材料的效果，其套用範圍可以從特高硬度鋼板一直到非常耐磨的鎳質沖模。添加了集成徐層的刀具材料不僅可以降低成本．還具有很多其他的優點。用這種材料製造的刀具在熱處理之後還能改變的尺寸(而常規塗層不允許在熱處理之後再進行尺寸加工)，並且還能對其表面進行拋光，從而提高表面質量。此外，集成塗層不會崩裂，因此也不會中斷生產。
利用刀具基材表而的疲勞現象可以減少切削刃的崩裂。這也是為什麼常規塗層並不能單獨解決加工高強度鋼板時產生的所有問題的原因。基材的特性具有決定性意義．這樣才能使整個刀具達到較高的延展性和抗壓強度。接下來才是刀具的耐磨性，耐磨性對於大批量生產具有很重要的意義。因此．就刀具材料角度而言我們目前找到了兩個解決方案。如果僅僅是與延展性問題相關，那么Uddeholm 公司利用“高壓電熔爐渣工藝”(DESU)生產的一種名為“Caldie”的材料是解決這類問題的首選。這種金屬的延展性比低合金度的粉末冶金鋼要高。生產商可以通過改善鋼材的化學化合過程來達到較高的延展性。從冶金學角度而言、Uddeholm公司的Caldie材料是一種工具鋼組合。這種材料當然要有較高的耐磨性。在這一點上，兩種方案都已經做好了準備，將現有的“Vanadis 4”鋼材繼續開發為代號為“Vanadis 4 Extre”的鋼材。這種材料具備了適用於高強度鋼板成型加工的特性組合。這種工具鋼具有很高的延展性、很好的抗壓強度和輕微的磨損；不僅僅具有較高的強度，而且在許多特性組合方面都具備優勢。
兩種鋼材都可以進行塗層加工，這樣就可以滿足不同特殊的技術要求。由於考慮到可以使得材料具有較高的疲勞強度，因此塗層加工依然具備較高的總體經濟性。
套用實例
例如，如果人們對比新舊兩代Volvo S40轎車所使用的高強度鋼板的比例，就能很清楚地明白這一點。上一代的S40轎車總共使用了36.4%的高強度鋼板，其餘的都是常規的鋼板。儘管新一代的S4O轎車中高強度鋼板的使用比例降低為31.3%，但是使用的超高強度和特高強度鋼飯的使用比例卻達到了22.8%。也就是說，新一代S40轎車所使用的高強度鋼板的比例總共已經達到了54.1%。不過需要指出的是，到目前為止對於高強度鋼板和特高強度鋼板還沒有一個統一的定義。最常見的定義就基由Volvo汽車公司和SSAB聯合發市的標準，根據這個標準高強度鋼板的強度應為340～60OMPa，超高強度鋼飯的強度應為600～800MPa，特高強度鋼板的強度至少應為800MPa。加工這些鋼板就意味著面臨許許多多新的挑戰。為了能夠加工新的高強度鋼材．首先就需要在壓機上施加更高的壓力，並相應改變刀具的設計。同時還要提高刀具的“進給”速度，以便減少工位的數量，提高經濟性。另外還要減少“危險”的潤滑劑的使用，或者乾脆完全停止使用潤滑劑。
