CN108139164B - 加热装置 - Google Patents

Abstract

一种加热装置，其用于对工件进行加热，具备：加热炉(10)，该加热炉(10)形成在被隔热材料围起的状态下相对于外部空间遮蔽的封闭空间；加热器，该加热器设置于该加热炉(10)内并加热工件；支承体(30)，该支承体(30)在加热炉(10)内支承工件；以及台座(40)，该台座(40)保持支承体(30)。台座(40)的成为台座固定部的柱状部(43)与支承体保持部(42)在水平方向上彼此分离。台座(40)具备加强筋(44)以及支柱(45)，它们提高相对于通过支承体保持部被输入的工件、支承体的负载所引起的台座(40)的变形的强度。

Description

加热装置

技术领域

本发明涉及热压加工法中使用的加热装置。

背景技术

作为车辆等的高强度冲压部件的制法，公知有热压加工法。热压加工法是将高张力钢板加热至约900度的温度并在利用相对低温的冲压金属模对该钢板进行冲压成形的同时将其迅速冷却来对制品进行淬火的加工法(参照日本特开2008-291284号公报)。

通常，在热压加工法中，从热效率提高的观点考虑，进行利用一个加热炉对多张钢板连续进行加热的连续加热。

但是，在连续加热的情况下，加热炉内部的部件长时间暴露于高温，因此存在耐热性较低的部件因蠕变现象而变形的情况。当在加热炉内对钢板等工件进行支承的支承体的台座产生蠕变现象后，若台座因工件等的重量而变形，则产生各种问题。

例如，在将由传送机传送来的加热前的工件载置于支承体上的情况下，由于支承体的位置因台座的变形而降低，所以无法将传送机上的工件下降至支承体的高度，从而无法将工件从传送机转移至支承体。另外，在利用传送机将加热过的工件从支承体上取出的情况下，也无法将传送机的机械手(manipulator)插入至工件的下表面。

因此，需要提高台座的相对于变形的强度，从而即便台座在加热炉内长时间暴露于高温，也抑制台座因蠕变现象而变形。

发明内容

本发明的一个方式为一种加热装置，其用于对工件进行加热，具备：加热炉，该加热炉形成在被隔热材料围起的状态下相对于外部空间被遮蔽的封闭空间；加热器，该加热器设置于该加热炉内并加热工件；支承体，该支承体在上述加热炉内支承工件；以及台座，该台座保持上述支承体。上述台座的台座固定部与支承体保持部彼此在水平方向上分离，上述台座具备加强部件，该加强部件提高相对于通过支承体保持部被输入的工件、支承体的负载所引起的上述台座的变形的强度。根据实施方式不同，上述台座可以直接固定于加热炉的壁，也可以经由夹设物间接地固定于加热炉的壁。在上述构造中，台座承受工件、支承体的负载而容易变形。但是，由于在台座的承受上述负载的部位具备加强部件，所以根据实施例，即便台座成为在加热炉内长时间暴露于高温而容易变形的状态，也能够抑制其变形。

在本发明的一个实施方式中，上述台座具备支承上述支承体的支承面，上述加强部件为提高上述台座的支承面的表面刚性的结构。由此，根据实施方式，即便台座成为在加热炉内长时间暴露于高温而容易变形的状态，也能够抑制变形。

在一个实施方式中，上述支承体是在上述加热炉内沿水平方向排列有两根且设置为彼此分离的棒状体，上述台座构成为具备：沿着水平方向平坦的平板部；其分别经由上述支承体保持部从下侧支承上述两根棒状体的各端部；和柱形状的柱状部，其从该平板部的夹设于上述两根棒状体的部位向下侧延伸而形成上述台座固定部。在一个实施方式中，上述加强部件是在上述平板部中的隔着上述柱状部的两侧位置以沿着上述两根棒状体并排的方向连续的状态从上述平板部向上侧或下侧突出的一对加强筋。在该构造中，处于在台座的平板部作用有使支承支承体的两侧部位以柱状部为中心向下方挠曲的力矩的趋势。根据实施方式，通过作为加强部件的加强筋，特别是能够提高平板部在两根棒状体彼此排列的方向上的表面刚性，从而即便在加热装置长时间使用的情况下，也能够抑制承受了上述力矩的台座的平板部因蠕变现象而变形。

在一个实施方式中，上述加强筋在上述平板部向下侧突出。根据实施方式，加强筋延伸的方向与两根棒状体延伸的方向处于交叉的关系。但是，若形成为上述构造，则加强筋不与位于平板部的上侧的两根棒状体交错，能够提高加强筋以及棒状体的设计自由度。

在其他实施方式中，在上述台座的平板部上，上述支承体保持部的位置与上述柱状部的位置配置为在上述两根棒状体的长度方向上彼此分离，在上述各平板部的下侧，在与上述两根棒状体的各端部对应的位置设置有支柱。平板部例如经由支柱支承于加热炉的壁。为了支承平板部，支柱可以与加热炉的壁直接抵接，也可以与支承于加热炉的壁的夹设物的上端抵接。在该构造中，处于在平板部作用有使支承两根棒状体的各端部的一侧的部位以柱状部为支点向下方挠曲的力矩的趋势。但是，若使各平板部中的与两根棒状体的各端部对应的位置经由支柱支承于加热炉的壁，则根据实施方式，即便在加热装置长时间使用的情况下，也能够抑制承受了上述力矩的台座的平板部因蠕变现象而变形。

在一个实施方式中，上述支柱由耐热性高于上述台座的材料形成。由此，根据实施方式，即便具有抑制台座的平板部变形的功能的支柱在加热炉内长时间暴露于高温，也能够维持其功能。

附图说明

图1是作为本发明的一个实施方式的具有多层加热炉的加热装置的侧剖视图。

图2是图1的加热装置的俯视剖视图。

图3是加热装置中的工件的支承体以及加热器的放大主视图。

图4是加热装置的投入侧以及抽出侧的台座部分的放大侧视图。

图5是图4的台座部分的放大主视图。

图6是加热装置的台座的单品侧视图。

图7是加热装置的台座的单品立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各种实施方式进行说明。作为一个实施方式，本发明能够应用于热压加工法中使用的具有加热炉的加热装置。在各图中，利用箭头表示将加热装置设置于底座上的状态下的各方向。在以下的说明中，与方向相关的叙述以该方向为基准进行。此外，为了便于说明，也将表示方向时的“投入侧”称为“前”、“抽出侧”称为“后”。

如图1、图2所示，加热炉10构成为在上部框架11与下部框架12之间层叠多层单层单元并将它们一体化。加热炉10能够对在上下方向上与单层单元的层数数目相同并且在前后方向上收纳两个的工件W同时进行加热。根据在上下方向上收纳的工件W的个数决定单层单元的层叠层数，根据在前后方向上收纳的工件W的个数以及大小决定加热炉10的前后、左右方向的大小。在下部框架12的下部设置有支承框架10a，通过支承框架10a将加热炉10支承于底座上。

各单层单元是使投入侧板13a、抽出侧板13b、左侧面框架14a以及右侧面框架14b组合成井字状而构成的，在投入侧板13a与抽出侧板13b之间以沿前后方向排列的状态插入有多张加热器托板15。在图2中，加热器托板15位于支承工件W的支承体30的正下方而隐藏。

如图3所示，在各加热器托板15上以横跨于各加热器托板15的方式载置有板状的加热器20。此时，加热器托板15与加热器20的抵接部被电绝缘。加热器20为电线圈式加热器、辐射管等，其电连接经由左侧面框架14a以及右侧面框架14b进行。

如图3、图4所示，为了支承工件W，在各加热器托板15的更上方，多根耐热金属制(例如SUS310S)的棒状体亦即支承体30沿左右方向排列并设置为沿着前后方向。

各支承体30为四棱筒体，与各加热器托板15相同地插入于投入侧板13a与抽出侧板13b之间。具体而言，如图4所示，各支承体30的端部经由台座40固定于投入侧板13a以及抽出侧板13b。

图6、图7表示台座40。台座40具备平板部41，平板部41沿着水平方向形成为平坦，利用一个连续的支承面从下侧支承两根支承体30的各一端部。因此，在平板部41上设置有两个用于保持支承体30的各一端部的支承体保持部42。此处，对保持两根支承体30的各一端部的台座40进行了说明，但保持两根支承体30的各另一端部的台座也能够形成为完全相同的构成，因此详细说明省略。这样，两根支承体30作为一组，两根支承体30的各两端部被一个一个的台座40保持。但是，也可以根据实施方式不同，利用一个台座40保持一根支承体30。

如图4、图5所示，在平板部41一体地具备柱状部43，柱状部43将平板部41中的被两个支承体保持部42夹持的部位在下侧固定于前端部板16上。前端部板16固定于投入侧板13a的壁面。因此，台座40间接地固定于加热炉10的壁(投入侧板13a)。支承体30的另一端部也为相同的构造，经由台座40固定于抽出侧板13b。

在平板部41的下侧，作为加强部件的一个例子一体地形成有一对加强筋44。上述加强筋44以沿着两个支承体保持部42对置的方向连续的状态形成于隔着柱状部43的两侧位置。在平板部41设置有加强筋44，由此平板部41能够提高其表面刚性。其结果是，能够提高平板部41相对于两个支承体保持部42承受两根支承体30的重量而导致平板部41的左右两侧以柱状部43为中心向下方挠曲的负载(力矩)的强度。因此，即便在加热装置长时间使用的情况下，也能够抑制承受了上述力矩的台座40的平板部41因蠕变现象而变形。

根据实施方式不同，加强筋44也能够形成于平板部41的上侧。但是，若将加强筋44形成于平板部41的上侧，则由于在平板部41的上侧设置有两个支承体保持部42，所以需要设计上的考虑，以便加强筋44与两个支承体保持部42相互不干涉。与此相对，在将加强筋44形成于平板部41的下侧的情况下，不需要这样的考虑，从而存在能够提高加强筋44以及两个支承体保持部42的设计自由度的优点。另外，根据实施方式不同，也可以在台座40的平板部41仅设置一个加强筋44，也可以设置三个以上。另外，多个加强筋44也可以代替如上述那样沿着相同的方向设置，而作为其他的实施方式，沿相互交叉的两个方向或三个方向设置。

在平板部41的下侧，在与两个支承体保持部42对应的位置分别设置有耐热性高于金属的陶瓷制的圆柱形状的支柱45。支柱45以嵌合的方式固定于支承管46，该支承管46在平板部41的下侧一体化地形成。另一方面，支柱45的下端载置并支承于加热器托板15的上端。根据实施方式不同，也可以在台座40的平板部41仅设置加强筋44或支柱45中的任一者。

如上述那样，针对加强平板部41的与两个支承体保持部42对应的两侧以柱状部43为中心向下方挠曲的力，通过加强筋44加强平板部41。但是，由于平板部41的与两个支承体保持部42对应的位置在支承体30延伸的方向(支承体30的长度方向)也相对于柱状部43分离，所以平板部41承受与两个支承体保持部42对应的一侧以柱状部43为支点向下方挠曲的力。相对于该力，由于与两个支承体保持部42对应的位置经由支柱45支承于加热器托板15，所以平板部41暴露于高温的结果是，即便成为因蠕变现象而容易变形的状态，也能够抑制其变形。此外，平板部41的与两个支承体保持部42对应的位置通过与加热器托板15抵接而被支承，但加热器托板15如上述那样固定于投入侧板13a或抽出侧板13b的壁面，因此平板部41的与两个支承体保持部42对应的位置支承于加热炉10的壁。

如图1中施画阴影线表示的那样，在各单层单元的周围，在上部框架11的下表面以及下部框架12的上表面设置有隔热材料。因此，加热炉10内形成为一个在被隔热材料围起的状态下相对于外部空间遮蔽的封闭空间。

如图1、图2所示，在单层单元之间以及上部框架11与单层单元之间、和下部框架12与单层单元之间以与各单层单元对应的方式在投入侧与抽出侧分别设置有用于相对于外部空间开闭加热炉10的闸门18。具体而言，闸门18以能够开闭的方式分别设置于各单层单元中的左侧面框架14a以及右侧面框架14b的上侧以及下侧。另外，在闸门18的内壁侧也设置有隔热材料。

当在热压加工法中使用以上加热装置的情况下，在被通电为加热器20发热的状态下，工件投入侧的闸门18逐个依次打开，将工件W如图2、图3所示那样放置于各单层单元的支承体30上，然后关闭闸门18。若支承体30上的工件W被加热器20加热至规定的约900度，则工件抽出侧的闸门18逐个依次打开，将工件W从各单层单元的支承体30上抽出。抽出后的工件W在下一工序中被冲压成形，同时被淬火。

以上，对本发明的特定的实施方式进行了说明，但本发明的实施方式不限定于以上的说明、附图所示的外观、结构，本领域技术人员能够在不变更本发明的主旨的范围内进行各种变更、追加、删除。

Claims (6)

1.一种加热装置，其用于对工件进行加热，所述加热装置的特征在于，具备：

加热炉，所述加热炉形成在被隔热材料围起的状态下相对于外部空间被遮蔽的封闭空间；

加热器，所述加热器设置于该加热炉内并加热工件；

支承体，所述支承体在所述加热炉内支承工件；以及

台座，所述台座保持所述支承体，

所述台座的台座固定部与支承体保持部彼此在水平方向上分离，所述台座具备加强部件，该加强部件提高相对于通过支承体保持部输入的工件、支承体的负载所引起的变形的强度，

所述支承体是在所述加热炉内沿水平方向排列有两根且设置为彼此分离的棒状体，

所述台座构成为具备：沿着水平方向平坦的平板部，其分别经由所述支承体保持部从下侧支承所述两根棒状体的各端部；和柱形状的柱状部，其从该平板部的夹设于所述两根棒状体的部位向下侧延伸而形成所述台座固定部。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，

所述台座具备支承所述支承体的支承面，所述加强部件为提高所述台座的支承面的表面刚性的结构。

3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，

所述加强部件是在所述平板部中的隔着所述柱状部的两侧位置沿着所述两根棒状体排列的方向连续地从所述平板部向上侧或下侧突出的一对加强筋。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，

所述加强筋从所述平板部向下侧突出。

5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，

在所述台座的平板部上，所述支承体保持部的位置与所述柱状部的位置在所述两根棒状体的长度方向上彼此分离，

在所述各平板部的下侧，在与所述两根棒状体的各端部对应的位置设置有支柱。

6.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，

所述支柱由耐热性高于所述台座的材料形成。