随着轻量化、安全性等关注点 的提升，更薄钢板、更高强度的热成形零件在白车身上应用越来越 多。由于热成形技术的突破，冲压生产线数量增多，钢板制造能力提升，热成形零件成本逐渐下调，覆 盖至低端车市场，故热成形零件技术开发尤为重要。

热冲压成形模具较为复杂，既保证成形，又要使成形后的构件在模具中进行淬火，得到超高强度的构件。这类模具除具有成形功能外，还具有冷却功能;模具设计制造涉及到金属学、相变、流体力学、传热学等多个学科。模具的功能和受力模式也较复杂，目前正围绕模具的失效、模具的延寿、高导热性的模具材料的开发、模具的设计和计算机模拟技术、低成本的简易模具的制造技术等方面进行相关的开发和研究。

淬火:是指将钢加热到临界温度(A.或A.)以上，保温一定时间使之奥氏体化后，以大于临界冷却速度:热冲压的冷速冷却，使A转变为M的热处理工艺。

三维五轴光纤激光切割机床被视为高功率激光加工设备皇冠上的明珠，其 主要应用于三维异形曲面的切孔和修边，用于代替冲孔模和修边模。早期，国 内采用手工等离子切割三维工件，切割效果差，近几年国内开发了机器人三维 激光切割机，切割效果有一定的提升，但是受制于机器人的精度不高，切割精 度较差，只是在一些要求不高的行业得到了一些应用。而在汽车冲压模具行业 中试模，由于对切割精度要求较高，生产效率高，性能稳定等特点，三维五轴 光纤激光切割机床得到越来越多的应用。三维五轴光纤激光切割机产品图如图1 所示。

热成型模具是一种特殊的成型工具，可以承受高温，用于将特定热塑性材料定形成特定形状。它与其他塑料成型工具，如模压成型、层压成型，等有很大的不同。热成型模具通常由模具体、模具垫、运动机构、水冷却系统等部件组成。它们的结构主要包括：

汽车安全的技术创新从来不缺乏对新材料的应用探索。几十年来，热成形钢被制成白车身上各类安全结构件，已被证明可以有效保护司乘人员安全。而进入电动车时代，同样的原理，也适用于电池组件的保护。

通过 Deform 有限元分析软件对 3.8mm 厚２２MnB５ 钢制轿车后桥横梁的热冲压成形 过程进行了模拟,分析了合模保压过程中板料的温度变化;对２２MnB５ 钢制后桥横梁进行了热冲 压成形试验,测试了热冲压过程中板料的温度变化,并与有限元模拟结果进行了对比分析,研究了成形后横梁的显微组织和硬度.

通过扫描电子显微镜 (SEM)、电子背散射技术 (EBSD) 等手段及电化学充氢与氢微印等实验，表征分析22MnB5NbV热成形钢的组织结构、氢损伤形核临界条件、氢损伤与氢聚集可视化；建立氢损伤演变模型预测氢致裂纹演变方式，并通过充氢 实验进一步观察氢致裂纹的形核与扩展，验证模型预测结果。

三维激光切割原理基于激光物理基础和激光切割过程。首先，激光器产生的高能激光束经过光学系统聚焦后作用于材料表面，使材料迅速熔化、汽化或达到点燃点。同时，与激光束同轴的气流吹扫熔渣和切割边缘，实现激光切割。其中，激光物理基础包括激光的产生、光的传输与聚焦、光与物质的相互作用等；激光切割过程涉及激光束对材料的加热、熔化、吹扫等。

针对汽车底板前横梁内板的热成形过程中存在的工艺难点进行了研究，在常规热冲压工艺基础上进行改进，通过有限元仿真软件Autoform建立了有限元模型，对汽车底板前横梁内板热成形过程进行了模拟。分析不同的模具结构及成形方式后发现，在采取增加零件圆角半径并且采用分步热冲压成形的方法时，零件最大减薄率下降到0.146，最大增厚率下降到0.110，成功解决了汽车底板前横梁内板在成形过程中存在的局部起皱开裂问题。并对试制零件进行了力学性能与微观组织检测，发现经过分步热冲压后，微观组织完全马氏体化，抗拉强度为1350 MPa，通过实际制造的汽车底板前横梁内板零件验证了该方案的可行性。