CN103842758B - 用于减小加热工件中的热损失的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种在工件从熔炉转移到工具时减小工件的热损失的方法包括以下步骤：将安放在承载件(1)上的工件转移到工具中。根据本发明，在工件和承载件(1)位于具有热反射内侧的盒的内部的情况下发生转移。在工具处，工件暴露。根据本发明，一种用于实施该方法的设备具有盒(5)，盒(5)具有热反射内侧，以及线性传送器(3)，以用于分别将承载件和工件插入盒(5)中和从盒子(5)除去。

Description

用于减小加热工件中的热损失的方法及设备
技术领域
本发明涉及用于在工件从熔炉移动到加工工具时减小加热工件中的热损失的方法，工件从熔炉除去且在承载装置上转移至加工工具，工件插入加工工具中。
本发明还涉及用于在工件借助于承载装置从熔炉转移到加工工具时减小工件中的热损失的设备。
背景技术
模压淬火是已经变得日益常见的技术，例如，在汽车工业中车体部分的制造方面。模压淬火需要使工件放置在熔炉中，在该熔炉中使工件加热到预期的温度，数量级通常为900℃或以上。至于车体部分，工件通常为具有数量级在0.6mm到2.0mm之间的厚度的片状金属件。当工件已经达到预期温度时，工件从熔炉中除去且放置在模压工具中，在该模压工具中执行模压成预期构造。由于工具冷却且由于工件与工具的加工表面之间存在极好的接触，故发生了工件的非常快速的降温，以致于与成型操作同时地使工件淬火。
在将工件插入熔炉中时，使用了工件安放在其上的承载件。该承载件可允许在加热时间期间固持在熔炉中，或作为备选，在工件插入之后立即除去。在后一种情况下，承载件在完成加热之后再次放置到熔炉中，且吊出工件而将其转移到加工工具中。
在以上提到的技术中，至关重要的是，在工件到达加工工具中时，工件处于预期温度。在从熔炉转移到加工工具期间的热损失可为相当大的，因为由金属片产生的工件相对于加热的块具有较大的表面面积。在考虑下的那些温度水平下，由辐射引起了相当大比例的热损失。然而，温度损失也可受环境温度、转移时间的变化、气流和类似因素影响。为了使最终结果具有所需的标准，需要在工件放置在加工工具中时使工件的温度可保持在正确水平下且在较窄的容差内。然而，至关重要的点在于工件不超过从大约930℃冷却到大约800℃。
发明内容
问题结构
本发明具有的其目的在于通过引入的方式设计的贴切方法，使得在工件从熔炉转移到加工工具期间的热损失保持为最小值且尽可能不受周围环境影响。
就设备而言，本发明具有的其目的在于解决对应的或相似问题，且此外，实现制造简单且经济且操作经济的设备。
解决方案
就方法而言，如果该方法的特征在于，承载装置和工件被带到大致在具有热反射内部的外壳内部的位置，该外壳和带有工件的承载装置移动到加工工具，其中承载装置暴露而工件进入加工工具中，则将达到形成本发明的基础的目的。
就设备而言，如果该设备的特征在于外壳具有热反射内部，承载装置和工件可移动地往返于大致在外壳内部的位置，且外壳与承载装置一起可从熔炉移动到加工工具，则将达到形成本发明的基础的目的。
附图说明
现在将参考所附附图在下文更详细地描述本发明。在所附附图中：
图1为在承载装置位于外壳外的位置中的本发明的主题的透视图；
图2示出了在承载装置位于外壳内部的另一个位置中的本发明的主题；
图3为包括在本发明的主题中的外壳的透视图；以及
图4为根据图3的外壳的端部立面图。
具体实施方式
从图1中将变得明显的是，本发明的主题由具有一定数目的长形相互间隔开的承载部件2的承载装置1构成，该承载部件2限定了工件(附图中未示出)的堆叠表面。承载装置1可作为刚性单元在第一主要移动件3(如，线性给料器或工业机器人)的作用下从图1中所示的位置移动到图2中所示的位置。此外，本发明的主题包括固持件4，该固持件4连接到主要移动件(线性给料器或工业机器人)上，以用于转移本发明的整个主题。最后，本发明的主题包括外壳5，承载装置1在第一主要移动件3的作用下可插入该外壳5中。
本发明的主题还可包括与上述那些一样类型或其它类型的第二主要移动件，借助于该移动件，外壳5可相对于固持件4转移。
当本发明的主题简化来实施时，其转移到熔炉的紧邻的近侧，在该近侧中，工件加热到适合的温度，数量级大体上为900℃或以上，通常为大约930℃。熔炉开启，然后承载装置1移动到熔炉中以用于将工件插入其中。此后，通过使承载装置缩回如图2中所示的位置或通过转移本发明的整个主题来取回承载装置。也可开始考虑垂直方向上的移动，尤其是在熔炉具有若干层的情况下。
当工件已经达到正确温度时，承载装置再一次滑入熔炉中，以用于除去工件。在这种情况下，工件在数量级为900℃或以上的温度下，且由于其材料厚度较小，故该工件将最初由热辐射而稍后当温度已经下降时经由对流快速冷却。
如从图2中清楚的是，为了减少周围环境对工件的作用，承载装置1和安放在其上的工件可退回到外壳5中。外壳5中的在内部或至少大致在内部的位置需要使工件与环境隔开，以便周围温度、空气气流或类似的因素不可影响工件，或在无关紧要的程度上影响工件。
根据本发明，外壳5通过磨光、抛光或涂有热反射表面涂层(例如，镀铬)使其内表面设计成具有高热反射。自然，外壳的限定的表面还可完全由热反射材料制成，例如，不锈钢、抛光或镀铬的金属片。
一旦承载装置1已经被带到图2中所示的位置或大致在外壳5内部，则本发明的主题或至少承载装置和外壳转移到邻近加工工具的位置，承载装置1在该位置处暴露，以便工件可应用于加工工具中。这可直接以承载装置实施或通过一些附加转移装置的媒介来实施。
承装装置1和外壳5在熔炉与工具之间的转移可由连接到固持件4上的工业机器人、线性的给料器的媒介实现或由第二主要移动件实现，该第二主要移动件在承载装置位于外壳内部时作为刚性单元转移承载装置和外壳。
在这里考虑的工艺类型中，意图是取得尽可能高的工作速率，即，快速加速度、较高的平均速度和快速减速度。为此，可移动的块必须保持尽可能低。
根据本发明，外壳5包括由正方形管适当地构成的框架6。该框架6涂有金属片面板7或其它耐火和耐热材料的面板。
外壳5在图4中的其远端还显示出锚具8，外壳5借助于该锚具8可固定到固持件4中或固定到将外壳5连接到固持件4上的第二主要移动件(附图中未示出)中。有可能的是，第一主要移动件和第二主要移动件可设计为常见的可能线性的主要移动件，其中第一主要移动件2具有比第二主要移动件大的移动范围。
将从图2中清楚的是，承载装置1在附图中的其远端中具有连接件，承载装置借助于该连接件连接到第一主要移动件3上。此外，在其顶部表面中，外壳5具有长形开口10，将连接件9连接到第一主要移动件3上的那些构件延伸穿过开口10。
将尤其从图3和图4中清楚的是，外壳5由借助于一定数目的连接件13互连的上部分11和下部分12构成。因此，下部分12可与上部分11分离，且可能由具有其它尺寸的下部分替代，取决于承载装置1和待加工的工件的外形，其它尺寸的下部分可证明为必要的。然而，外壳5为可开启的最重要原因在于可能需要清洗其内部，以便保留其原来的反射能力。对应地，承载装置1由快速联接的媒介连接到第一主要移动件3上。
本发明的主题且尤其是外壳5的功能是基于从设置在外壳内部的工件辐射出的热将冲击其中的热反射内表面以便重新引导回工件的构想。实际测量结果已经表明在典型的模压淬火线中或典型的模压淬火过程中，工件的温度损失可减小差不多80℃至90℃。
有可能的是，如果外壳设有绝热件，则只要该绝热件不重(因为在这种情况下，块将增大而工作速率降低)，就可进一步改善外壳5的作用。

Claims (10)

1.一种在工件从熔炉转移到加工工具时减小加热工件中的热损失的方法，所述方法包括以下步骤：
将所述工件从所述熔炉中除去，且所述工件在承载装置(1)上转移到所述加工工具中，所述工件插入所述加工工具中，其特征在于，所述承载装置(1)和所述工件被插入到大致在具有热反射内侧的外壳(5)内部的位置，而不用打开外壳(5)，所述外壳和带有所述工件的所述承载装置移动到所述加工工具中，所述承载装置在所述加工工具中暴露且所述工件插入所述加工工具中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述承载装置(1)移动到所述熔炉中，以用于取回所述工件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述承载装置(1)借助于第一主要移动件(3)转移到所述熔炉中和从所述熔炉中转移出，且转移到所述外壳内部。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述承载装置(1)和所述外壳(5)借助于至少一个第二主要移动件在所述熔炉与所述加工工具之间一起转移。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一主要移动件(3)移动穿过所述外壳(5)上侧中的长形开口(10)。
6.一种用于在加热工件借助于承载装置(1)从熔炉转移到加工工具时减小所述加热工件的热损失的设备，其特征在于，外壳(5)具有热反射内侧，所述承载装置(1)和所述工件可插入大致在所述外壳内部的位置和从所述位置中取出，而不用打开外壳(5)，且所述外壳与所述承载装置一起可从所述熔炉转移到所述加工工具，且可从所述加工工具转移到所述熔炉。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述承载装置(1)连接到第一主要移动件(3)上，所述第一主要移动件(3)构造成用以使所述承载装置转移到所述熔炉中和从所述熔炉中转移出，以用于分别插入和取出工件。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一主要移动件(3)还构造成用以使所述承载装置(1)分别转移到所述外壳(5)中和从所述外壳(5)中转移出。
9.根据权利要求7或权利要求8中任一项所述的设备，其特征在于，至少一个第二主要移动件构造成以便在所述熔炉与所述加工工具之间一起转移所述承载装置(1)和所述外壳(5)。
10.根据权利要求6至权利要求8中任一项所述的设备，其特征在于，所述外壳(5)的热反射内侧通过磨光、抛光或涂布热反射表面层来实现。
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