CN102206738A - 板材硬介质的淬火冷却系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板材硬介质的淬火冷却系统及其方法，该系统包括上下料系统、压机系统、硬介质模具、硬介质水冷系统，上下料系统包括上料辊道、下料辊道、上料机械手、下料机械手，上料辊道和下料辊道分别位于硬介质水冷系统的两侧，上料机械手和下料机械手分别位于压机系统的两侧，压机系统包括压机上滑块和压机下滑块；硬介质模具包括上模和下模，上模固定于上滑块的下端，下模固定于下滑块的上端；硬介质水冷系统包括冷却水管路和制冷机，冷却水管路的一端设置在上模和下模中，冷却水管路的另一端与制冷机连接。本发明将传统的液体以及气体冷却介质变换为固体介质冷却，保证本发明能够持续有效地在实现热压的同时，很好的完成淬火工艺过程。

Description

板材硬介质的淬火冷却系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种淬火冷却技术，特别涉及一种板材硬介质的淬火冷却系统及其方法。

背景技术

淬火是将钢件或板材加热到奥氏体化温度并保持一定时间，然后以大于临界冷却速度冷却，以获得非扩散型转变组织(如马氏体、贝氏体和奥氏体等)的热处理工艺。传统的淬火一般使用液体介质进行冷却，有时也使用气体进行冷却，但没有使用固体进行淬火冷却。用液体或气体实施冷却，不仅需要准备专门的冷却工具如水槽、油槽和冷却风机等，而且还要增加一个专门的淬火工序。并且具有不同形状的板材，其拉伸、尖角等处的冷却效果不是很好。最大的缺点还在于，板材在预先冷成型后进行淬火时，其冷成型的反弹和成型不到位的缺点还会保留下来，造成后续难以改变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种板材硬介质的淬火冷却系统及其方法，其将传统的液体以及气体冷却介质变换为固体介质冷却，可以充分保证本发明能够持续有效地在实现热压的同时，很好的完成淬火工艺过程。

为解决所述技术问题，本发明提供了一种板材硬介质的淬火冷却系统，其特征在于，其包括上下料系统、压机系统、硬介质模具、硬介质水冷系统，上下料系统包括上料辊道、下料辊道、上料机械手、下料机械手，上料辊道和下料辊道分别位于硬介质水冷系统的两侧，上料机械手和下料机械手分别位于压机系统的两侧，压机系统包括压机上滑块和压机下滑块；硬介质模具包括上模和下模，上模固定于上滑块的下端，下模固定于下滑块的上端；硬介质水冷系统包括冷却水管路和制冷机，冷却水管路的一端设置在上模和下模中，冷却水管路的另一端与制冷机连接。

本发明还提供一种板材硬介质的淬火冷却方法，其特征在于，该方法采用如上所述的板材硬介质的淬火冷却系统，该方法包括以下步骤：

步骤一：板材工件位于上料辊道上，经由上料机械手在预定时间内迅速放到作为冷却硬介质的下模上；

步骤二：压机上滑块带动上模下压并使板材工件与上模、下模完全接触，同时板材工件的热量通过传导进入上模和下模中，而上模和下模内部分布的冷却水管路将上模和下模吸收的板材工件热量带走，并进入制冷机实现热水的冷却，经制冷后的水又经冷却水管路进入上模和下模；板材工件在相变温度以上进入压机系统，在临界冷却速度以上完成淬火；

步骤三：淬火完成后压机上滑块带动上模上移并由位于压机系统下料端的下料机械手快速将工件移出，放置于下料辊道上。

本发明的积极进步效果在于：本发明以金属模具作为硬的冷却介质，在金属热压成型的同时实现淬火冷却，不仅充分利用金属高温时流动性好的特点实现按预定形状良好成型，而且还同时在本工位实现淬火冷却，从而实现三个目标：一、大幅度提高强度指标，并有一定的塑性；二、完成预定成型，并成型良好；三、改善内部组织，形成比较细小的板条马氏体优良淬火组织。

附图说明

图1为本发明板材硬介质的淬火冷却系统的俯视图。

图2为本发明板材硬介质的淬火冷却系统的主视图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1和图2所示，本发明板材硬介质的淬火冷却系统包括上下料系统、压机系统4、硬介质模具、硬介质水冷系统，上下料系统包括上料辊道2、下料辊道20、上料机械手3、下料机械手30，上料辊道2和上料机械手3安装于进料端，下料辊道20和下料机械手30位于下料端，上料辊道2和下料辊道20分别位于硬介质水冷系统的两侧，上料机械手3和下料机械手30分别位于压机系统4的两侧，压机系统4包括压机上滑块41和压机下滑块42，上滑块41可上下移动并具有下压功能，下滑块42固定不动；硬介质模具包括上模51和下模52，上模51固定于上滑块41的下端，下模52固定于下滑块42的上端，硬介质模具有热强性、热疲劳性和韧性；硬介质水冷系统包括冷却水管路61和制冷机62，冷却水管路61的一端设置在上模51和下模52中，冷却水管路61的另一端与制冷机62连接。

本发明板材硬介质的淬火冷却方法包括如下步骤：

步骤一：板材工件1是高温且是硬介质，板材工件1位于上料辊道2上，经由上料机械手3在预定时间内迅速放到作为冷却硬介质的下模52上。

步骤二：压机上滑块41带动上模51下压并使板材工件1与上模51、下模52完全接触，同时板材工件1的热量通过传导进入上模51和下模52中，而上模51和下模52内部分布的冷却水管路61将上模51和下模52吸收的板材工件1热量带走，并进入制冷机62实现热水的冷却，经制冷后的水又经冷却水管路61进入上模51和下模52，以此保证冷却水的水温恒定以及上模51和下模52表面温度的恒定，从而保证淬火的质量。板材工件1在A_C3相变温度以上进入压机系统4，在临界冷却速度以上完成淬火。

步骤三：淬火完成后压机上滑块41带动上模51上移并由位于压机系统4下料端的下料机械手30快速将工件移出，放置于下料辊道20上。然后通过控制余温适当的进行白回火，从而实现完美的硬介质淬火过程，最终实现金属板材的超高强度、优良的淬火组织及良好的成形性。

本发明的取样条件如下：选取两片同批次、同钢种、同冶炼炉号的试验板材，可以保证材料化学成分的一致。两片试验材料选用相同位置。最后的效果如下表所示：

板材硬介质的淬火冷却效果表

本发明实现由原始材料低强度达到超高强度的整体硬介质，将传统的液体以及气体冷却介质变换为固体介质冷却，即以金属成型模具作为硬的冷却介质，在金属热压成型的同时实现淬火冷却。不仅充分利用金属高温时流动性好的特点实现按预定形状的良好成型，而且还同时在本工位实现淬火冷却，效率高、成型性好，并且内部性能和组织非常优良。同时，为了强化连续的冷却效果，在其内部还设计有专门的水冷系统，这样可以充分保证本发明能够持续有效地在实现热压的同时，很好的完成淬火工艺过程。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (2)

1.一种板材硬介质的淬火冷却系统，其特征在于，其包括上下料系统、压机系统、硬介质模具、硬介质水冷系统，上下料系统包括上料辊道、下料辊道、上料机械手、下料机械手，上料辊道和下料辊道分别位于硬介质水冷系统的两侧，上料机械手和下料机械手分别位于压机系统的两侧，压机系统包括压机上滑块和压机下滑块；硬介质模具包括上模和下模，上模固定于上滑块的下端，下模固定于下滑块的上端；硬介质水冷系统包括冷却水管路和制冷机，冷却水管路的一端设置在上模和下模中，冷却水管路的另一端与制冷机连接。

2.一种板材硬介质的淬火冷却方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1所述的板材硬介质的淬火冷却系统，该方法包括以下步骤：

步骤一：板材工件位于上料辊道上，经由上料机械手在预定时间内迅速放到作为冷却硬介质的下模上；

步骤二：压机上滑块带动上模下压并使板材工件与上模、下模完全接触，同时板材工件的热量通过传导进入上模和下模中，而上模和下模内部分布的冷却水管路将上模和下模吸收的板材工件热量带走，并进入制冷机实现热水的冷却，经制冷后的水又经冷却水管路进入上模和下模；板材工件在相变温度以上进入压机系统，在临界冷却速度以上完成淬火；

步骤三：淬火完成后压机上滑块带动上模上移并由位于压机系统下料端的下料机械手快速将工件移出，放置于下料辊道上。

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