CN108555160B - 应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，包括炉体和用于输送工件的滑轨机构，所述炉体底部设置有加热元件，所述滑轨机构悬挂设置于所述炉体内，且位于所述加热元件的上方。本发明在不更换加热炉的前提下仅通过对炉温和滑轨速度的调节就能实现高强钢和铝合金的热冲压件的混线生产，满足连续生产节拍要求，加热过程可通过PLC系统控制实现自动化，在汽车零部件的热冲压成形中具有广阔前景。

Description

应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉

技术领域

本发明属于金属塑性成形技术领域，尤其涉及一种应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉。

背景技术

随着能源和环境问题日趋严峻，对汽车轻量化的需求愈发强烈，汽车轻量化已成为当今汽车工业的重要研究领域。汽车轻量化主要通过结构优化设计、轻量化材料应用和先进制造技术来实现。当前，用以代替传统钢材的轻量化材料主要是超高强钢、铝合金。

汽车零部件热冲压技术是近30年发展、应用的一种技术，在欧美，特别是欧洲得到非常广泛的应用，被普遍认为是有效减轻车重、提高碰撞性能和降低车身制造成本的有效手段，是汽车制造领域的热门技术。

加热炉作为热冲压装备的核心部件之一,目前对工件的加热方式主要有辊底式炉加热、热传导以及感应加热这三种方式。其中辊底式加热炉因产量高、成本低等被广泛应用，但辊底式加热炉在使用过程中，经常出现因为炉辊上结瘤而导致工件于炉辊的接触表面麻面的问题，且辊底式加热炉一般长达30-50m，空间需求大。热传导在加热过程中沿着材料的长度方向温度分布不均匀，同时很难给形状复杂的零件加热。感应加热的劣势主要是在加热过程中零件会产生变形。且传统的加热炉只是用高强钢或者铝合金的单一热冲压生产线，因此，发明一种新的加热炉很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，它将工件悬挂于炉体内进行加热，工件加热面积大，受热均匀，且不会对工件表面产生破坏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，包括炉体和用于输送工件的滑轨机构，所述炉体底部设置有加热元件，所述滑轨机构悬挂设置于所述炉体内，且位于所述加热元件的上方。

按上述技术方案，所述滑轨机构包括滑轨本体、滑索和用于夹持工件的夹持件，所述滑索滑动安装在所述滑轨本体上，并在外力驱动下沿着滑轨本体运行，所述夹持件固定安装在滑索上。

按上述技术方案，所述夹持件包括若干个，且每个夹持件上设有调节加持力大小的力调节部，所述夹持件用于将工件夹持在滑轨本体的下方。

按上述技术方案，所述滑轨本体位于炉体内的部分为S形。

按上述技术方案，所述炉体的两端分别沿高度方向开设有狭长型的进料口和出料口，所述进料口和出料口的宽度略大于滑轨机构的宽度，所述滑轨机构的两端分别伸出进料口和出料口设置。

按上述技术方案，该加热炉还包括用于带动滑轨机构在炉体高度方向上进行升降的升降机构。

按上述技术方案，所述炉体位于进料口和出料口处的侧壁向外凸出设置。

按上述技术方案，所述炉体内设置有若干个所述滑轨机构，所有滑轨机构在高度上叠加布置和/或在水平面上平行布置。

按上述技术方案，所述炉体内安装有多个温度传感器。

按上述技术方案，所述炉体上安装有多个保护气体接管，用于向炉体内输送保护气体。

本发明产生的有益效果是：本发明通过将滑轨机构悬挂于炉体内，以使工件悬挂于炉体内进行加热，保证工件加热面积大，受热均匀，且不会对工件表面产生破坏。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例去掉炉体顶部后的结构示意图。

图2是本发明实施例中炉体顶部的结构示意图。

图3是本发明实施例中夹持件的结构示意图。

图中：1-滑轨本体；2-耐火保温材料；3-加热元件；4-炉体；5-保温区；6-过渡区；7-夹持件；7.1-安装槽；7.2-力调节部；7.3-夹持部；8-出料口；9-进料口；10-加热区；11-温度传感器；12-流量调节阀；13-流量计；14-保护气体接管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，包括炉体4和用于输送工件的滑轨机构(包括滑轨本体1)，炉体4底部设置有加热元件3，加热元件的功率可以通过工作负荷来调节，加热元件可以是明火或者辐射管，滑轨机构悬挂设置于炉体4内，且位于加热元件3的上方。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，滑轨机构包括滑轨本体1、滑索(图中未示意)和用于夹持工件的夹持件7(具体为如图3所示具有凸点的夹持部7.3夹持工件)，滑索滑动安装在滑轨本体1上，并在外力驱动下沿着滑轨本体1运行，可以为匀速向前运动以输送被加热工件，滑索运动速度可以调节，夹持件7固定安装在滑索上，具体的，如图3所示，夹持件7通过开设于其上的安装槽7.1固定安装在滑索上。

优选的，为提高加热效率，夹持件包括若干个，均匀分布于滑索上，可以同时加热多个工件，如图3所示，每个夹持件上设有调节加持力大小的力调节部7.2，夹持件用于将工件夹持在滑轨本体的下方，可以利用工件自身的重力悬挂在滑轨本体上。本发明仅使用夹持件夹持工件，与工件的接触面积小，加热过程基本不会对工件表面产生破坏，在不对后续工序产生影响的前提下，能适应不同形状的零件，且由于在炉内加热，能够保证工件受热均匀，保证工件加热质量。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，滑轨本体1位于炉体内的部分为S形，转弯处采用圆弧过渡，可以节省炉体占地空间。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，炉体4的两端分别沿高度方向开设有狭长型的进料口9和出料口8，进料口和出料口的宽度略大于滑轨机构的宽度，滑轨机构的两端分别伸出进料口和出料口设置，滑轨机构可以在炉体高度方向上进行升降，以适应不同尺寸的工件。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，该加热炉还包括用于带动滑轨机构在炉体高度方向上进行升降的升降机构，可以实现滑轨机构的自动升降。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，炉体位于进料口和出料口处的侧壁向外凸出设置，进一步减少炉体与外部环境的热交换，降低热量损失。炉内空间沿板料输送方向依次分为加热区10、保温区5和过渡区6，加热区为炉体对应进料口的凸出部分，过渡区为炉体对应出料口的凸出部分。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，炉体内设置有若干个滑轨机构，所有滑轨机构在高度上叠加布置和/或在水平面上平行布置，在同等批量的情况下，可以减少加热炉在长度方向上的需求，节省安装空间。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，为便于控制温度，避免过热，炉体内安装有多个温度传感器11，用于温度控制和过热保护，温度传感器的感温部分伸入炉内空间。

在本发明的优选实施例中，如图2所示，炉体上安装有多个保护气体接管14，用于向炉体内输送保护气体。保护气体接管向炉体内通入不同成份的气体，控制炉内气氛，避免板料加热氧化，保护气体接管分布于炉壁上并贯穿炉壁，保护气体接管可以位于壁上部壁面上，也可以位于左右壁面上。保护气体接管14位于炉体外的部分设置有流量调节阀12和流量计13。

为提高本发明的保温和密闭性能，降低热量和保护气体散逸所带来的损耗，如图1所示，炉体内侧设置耐火保温材料2，耐火保温材料可以为陶瓷纤维保温层或者保温棉。加热过程可通过PLC系统控制，实现自动化，从而提高生产效率，能够满足大批量生产要求，满足连续生产节拍，保证热成形产品质量及质量稳定性，在汽车零部件的热冲压成形中具有广阔前景。

与传统加热炉不同之处在于，本发明在不更换加热炉的前提下，仅通过对炉温和滑索移动速度的调节，可以满足高强钢和铝合金的加热需求，即实现高强钢和铝合金的混线生产。

以下列举两个实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

以尺寸为1000mm×800mm×2mm的22MnB5钢板为例，本发明包括如下步骤：

S1、对加热炉实施加热，通过温度传感器对炉内温度进行控制与监测，使炉温达到950℃；

S2、当炉温达到950℃后，调整滑轨本体高度为1200mm左右，同时利用外部驱动系统驱动滑索以一定速度将22MnB5钢板送入炉内；

S3、工件依次经过加热器、保温区和过渡区，同时调整滑轨速度，使工件加热时间为5min左右，在炉内实现完全奥氏体化；

S4、工件出炉后通过取料装置将工件从滑轨上卸下，并将工件持平，进行下一步加工。

实施例2

下面以厚度为300mm×80mm×3mm的7075铝合金板料为例，与实施例1不同的是：步骤S1、S2中炉温为470℃，步骤S3滑轨本体的高度调整为350mm左右，控制滑索运动速度，使工件加热时间为20min左右，其他与实施例1相同。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，其特征在于，包括炉体和用于输送工件的滑轨机构；

所述炉体的两端分别沿高度方向开设有狭长型的进料口和出料口，所述进料口和出料口的宽度大于滑轨机构的宽度，所述炉体位于进料口和出料口处的侧壁向外凸出设置，所述炉体的炉内空间沿板料输送方向依次分为加热区、保温区和过渡区，所述加热区为炉体对应于进料口的凸出部分，所述过渡区为炉体对应于出料口的凸出部分，所述炉体底部设置有加热元件，所述加热元件为明火或者辐射管；

所述滑轨机构悬挂设置于所述炉体内，且位于所述加热元件的上方，所述滑轨机构的两端分别伸出进料口和出料口设置，所述滑轨机构包括滑轨本体、滑索和用于夹持工件的夹持件，所述滑轨本体位于炉体内的部分为S形，所述滑索滑动安装在所述滑轨本体上，并在外力驱动下沿着滑轨本体运行，所述夹持件包括若干个，所述夹持件固定安装在滑索上，且每个夹持件上设有调节加持力大小的力调节部，所述夹持件用于将工件夹持在滑轨本体的下方。

2.根据权利要求1所述的应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，其特征在于，该加热炉还包括用于带动滑轨机构在炉体高度方向上进行升降的升降机构。

3.根据权利要求1所述的应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，其特征在于，所述炉体内设置有若干个所述滑轨机构，所有滑轨机构在高度上叠加布置和/或在水平面上平行布置。

4.根据权利要求1所述的应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，其特征在于，所述炉体内安装有多个温度传感器。

5.根据权利要求1所述的应用于热冲压的适用于钢铝混线生产的热冲压挂式加热炉，其特征在于，所述炉体上安装有多个保护气体接管，用于向炉体内输送保护气体。

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