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沖壓硬化的確切作用是什么呢？即“板材或其他預成形組件會在加熱爐中被加熱至 930 攝氏度，經過加熱的板材，必須盡快進入壓力機，以防止在空氣中快速冷卻，時間只有十到十二秒。在成形期間壓力機會保持閉合額外幾秒。在此期間組件會冷卻并淬火。”

從 Schuler 的沖壓硬化設備中生產出的車身板明顯具備更高的抗拉強度

循環時間只有8到30秒，PCH 原理與雙滑塊壓力機組合，再加上快速傳輸解決方案，能大大提高生產率。“高質量和短循環時間是熱組件快速將熱傳遞至冷卻水的決定性因素。”專家強調說。“此過程最薄弱的環節就在于速度。”

“此外冷卻時間的影響因素還包括轉移的能量，它又決定性地取決于板材厚度，以及板材和模具之間的傳熱。”Schuler公司的Dirk Haller 博士指出。“更多因素包括模具的導熱能力及能量耗散性，即冷卻通道數、冷卻介質溫度和冷卻通道流量等。”

借助沖壓硬化工藝進行生產的部件

Dirk Haller 就職于 Schuler 的工藝技術部門，該部門迄今為止已為沖壓硬化設計、制造并提供了將近 50種模具 – 主要服務于菲亞特、大眾、中國的賽科利和馬來西亞的寶騰等汽車品牌，并進一步為縮短沖壓硬化組件制造了另外30 種模具。專家不僅會制造模具和試用模具，還會在開始生產時為客戶提供支持，如對客戶人員進行培訓，及進行小批量生產。

就原理而言：接觸壓力越高，傳熱就越快，因此冷卻時間就越短，性能也會越好。“通常在模具中通過彈簧包、氮氣彈簧或液壓缸、或在壓力機中通過拉動設施產生接觸壓力。”Haller 說。“我們通過借助 PCH 墊或模具快速提高接觸壓力來優化冷卻通道和組件，特定的模具鋼選擇，實現了更進一步的加速傳熱，從而大大降低循環時間。”PCH 是指“Pressure Controlled Hardening（沖壓硬化）”：這是 Schuler 對這一研發成果的命名。

Schuler 采用新激光切線將成熟的帶鋼夾送技術與創新型激光切割技術相結合

抗拉強度可最大可達1000兆帕

在組件從壓力機上取下并進入下一步加工步驟時，其溫度仍然會高達約 200 度。表面上產生的氧化皮需要進一步的噴丸處理或通過有涂層的板材來完全避免。在冷卻狀態下組件在最后會有最大1500 兆帕的抗拉強度，這就是為什么之后必須借助激光或特定工具才能對其進行切割。

因為強度更高，每個組件達到相同級別的穩定性所需要的材料也會更少，于是重量就會下降。與高強度鋼冷成形時不同，它需要的接觸壓力也更小：后者為400 至 1200 噸而前者為2500 至3000 噸。回彈作用也會明顯降低。

所有這些優勢都帶來了全球沖壓硬化件數量的急劇增加，包括緩沖器支架、車頂框架、車門檻、B 柱和變速箱傳動軸蓋板：在1997 年還只需要大約800 萬件，2010年的需求量就達到了1.24 億件。在未來的兩年中，預計對其需求量會翻四番：將高達4.5 億件。

這也歸功于可更精確設定組件特性的技術。例如帶結合板的組件或“定制的回火”工藝。此外Schuler 還參與了德國聯邦教育和研究部推動的“用于有目的地塑造組件特性和提高熱成形過程鏈能源節約的靈活性熱處理”合作項目。這涉及 B柱等組件：它們中間部分的強度應盡可能高，但末端卻要可以變形，以便吸收反彈時的能量。這可以通過帶不同溫度區（可加熱、冷卻或絕熱）的模具實現。

B 柱等組件生產時可用此工藝達到中間硬度高、末端可變形的目的

Peter Wolter 和 Manuel Hunger 在“柔性激光切線用作傳統成形板切割替代方案”的報告中展示了Heßdorf 的 Schuler Automation  最新研發的成果。Schuler 采用激光切線將成熟的帶鋼夾送技術與創新型激光切割技術相結合，完成了鋼圈的第一個連續激光切割過程。單獨編程多個協同工作的激光切割頭可確保最大的靈活性，同時也能實現最高的生產率，為切割定制的板材提供了新的前景。此成果在沖壓硬化中的作用將會日益重要。

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（兵工廠）