CN108796195A - 一种箱式铝合金热成型炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种箱式铝合金热成型炉，热成型炉用于为即将进行热成型的铝合金板材进行加热，热成型炉包括炉体、位于炉体内用于放置铝合金板材的放置架、进行加热的加热系统，放置架包括沿上下方向依次分布的多个用于放置铝合金板材的放置台，加热系统包括加热器、导流机构；通过炉体及加热系统配合的全新结构设计，使炉内铝合金板材能够快速且均匀的升温至需要温度，满足铝合金板材快速批量化加热需求，满足铝合金板材的快速批量自动化的成型需求；此外，该热成型炉在上下方向多层放置台与导流机构的配合设计，在炉体占用较较小的空间的情况下，能够处理较大量的铝合金板材，处理效率非常高。
Description
技术领域
本发明涉及一种箱式铝合金热成型炉。
背景技术
目前市面上的主流汽车一般为钢铁车身，整车质量较重。在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，可以提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6-8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已成为世界汽车发展的潮流。铝合金材料密度低，约为钢铁的1/3，比强度以及比刚度较高，弹性和抗冲击性能好，同时耐腐蚀、耐磨、高导电、易加工成型、高回收再生性等，是非常理想的汽车轻量化材料。
应用于汽车行业的热成型炉基本上都是以钢铁为原料设计的，钢铁的热成型加热方式通常为热辐射，加热时间短，每批炉料4-10min即可完成加热；然而铝和钢铁的热力学性能有很大差异，如果铝合金也采用该方式加热的话至少要30min时间，生产效率低，无法实现批量生产，因此铝合金材料的加热需要设计出全新的热成型炉，以便更加有针对性的对铝合金材料进行热成型处理。
发明内容
本发明所要解决技术问题是克服现有技术的不足提供一种箱式铝合金热成型炉。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种箱式铝合金热成型炉，热成型炉用于为即将进行热成型的铝合金板材进行加热，热成型炉包括炉体、位于炉体内用于放置铝合金板材的放置架、进行加热的加热系统，放置架包括沿上下方向依次分布的多个用于放置铝合金板材的放置台，加热系统包括用于提供热量的加热器、设于炉体内的用于将热量导流至每层放置台处以使放置台上的铝合金板材接受加热的导流机构。
优选地，导流机构从放置架的一侧将热量分别导流至放置台处。
优选地，导流机构包括导流壳体、形成于导流壳体内部的导流通道，为炉内气体在导流通道内循环流动提供动力的循环风机，导流通道的一端部与循环风机对应连通设置，导流通道的另一端部与放置架对应连通设置。
优选地，导流通道具有相互连通的加热区和分流区，加热区与循环风机对接，加热器设于加热区；分流区包括有多个分流通道，经每个分流通道的出口喷出的热气分别对应吹向每个放置台的上的铝合金板材。循环风机不断将炉内的气体吸收后吹至加热区内，加热区的气体经加热后从分流区的各分流通道分别吹向各放置台上的铝合金板材的表面上，之后由循环风机吸回，如此反复循环，使炉内升温，使得多层放置台上的铝合金板材都能够同时进行快速加热。
优选地，加热区位于放置架的上方，各分流通道的入口与加热区连通，各分流通道的出口向下弯折延伸且分别对应连通至各放置台的侧方位置，热气经分流通道能够从放置台的一侧边导流至放置台上放置的铝合金板材上。
优选地，各放置台的放置铝合金板材的放置面平行于水平面，分流通道的出口朝向水平方向的一侧，且放置台的放置铝合金板材的放置面在上下方向位于分流通道的出口的中部位置。放置台的所在平面位于分流通道的出口的中部位置，因此从分流通道出口喷出的热气能够被分开至放置台的所在平面的上方和下方，进而在放置台放置了铝合金板材时，热气能够被分开至铝合金板材上方和下方。
优选地，放置台由具有镂空结构的部件构成。该镂空结构的部件采用多个依次间隔分布的长条板，并在长条板上竖直设置有多个间隔开的支撑钉，多个支撑钉的上端面均位于同一平面，铝合金板材搭载在多个支撑钉的上端面上，即，构成放置台的放置铝合金板材的放置面。
优选地，多个放置台分别相对炉体能够滑动的设置，当将放置台从炉体内滑动抽出时，铝合金板材能够被放置到放置台，或铝合金板材能够从放置台取出；当将放置台滑入从炉体内时，热成型炉能够进行加热工作。放置台呈抽屉式的设置在炉体上，即炉门设置有多个，每个炉门分别与每个放置台固定连接，一个放置台滑动抽出，连接其上的炉门则打开，一个放置台滑入炉体内部，其上的炉门也就关上。
优选地，炉体内还形成有热气回流区，热气回流区位于放置架的远离分流通道的一侧，循环风机位于热气回流区的上方。热气从放置架的靠近分流通道的一侧边喷向铝合金板材，并从放置架的远离分流通道的一侧回流至热气回流区，之后进入循环风机处，再次循环。
优选地，铝合金板材的厚度为0.8mm-3 mm。
优选地，热成型炉还包括设于导流通道内的快速冷却装置。在遇到紧急情况时，将加热器关闭，将该冷却插头启动并插入加热区，以使炉体内气体做冷却循环，从而避免铝合金板材因长时间高温而造成的材料损坏情况的发生。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的箱式铝合金热成型炉，通过炉体及加热系统配合的全新结构设计，该成型炉的导热机构，将热气导流后从放置台的一侧向放置台上的铝合金板材吹去，另外，通过放置台的镂空结构设计，使得热风即能够覆盖到铝合金板材的上侧面，也能够覆盖到铝合金板材的下侧面；炉内铝合金板材的升温速率能够达到 5 K/s以上，且通过分流通道的均匀散热，使得炉内升温的铝合金板材的温度均匀性能够小于5摄氏度；从而使炉内铝合金板材能够快速且均匀的升温至需要温度（工艺温度范围为450-560 摄氏度），满足铝合金板材快速批量化加热需求，满足铝合金板材的快速批量自动化的成型需求。
此外，本发明的热成型炉在上下方向多层放置台与导流机构的配合设计，在炉体占用较较小的空间的情况下，能够处理较大量的铝合金板材，处理效率非常高。
附图说明
附图1为本发明的热成型炉的侧向结构原理图；
其中：10、炉体；100、分流通道；11、加热区；12、热气回流区；21、加热器；22、快速冷却装置；231、扇叶；232、电机；31、放置台；32、铝合金板材。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
如图1所示，一种箱式铝合金热成型炉，该热成型炉的最大加热宽度（即有效加热宽度）为2000mm，最大加热长度（即有效加热长度）为3000 mm。该热成型炉是专用于为即将进行热成型的铝合金板材32100进行加热，而且其加热的铝合金板材32100的厚度为0.8mm-3 mm、宽度为700-2000 mm、长度为700-3000 mm；本例中，热成型炉用于为即将进行热成型的铝合金板材32进行加热，热成型炉包括炉体10、位于炉体10内用于放置铝合金板材32的放置架、进行加热的加热系统，放置架包括沿上下方向依次分布的多个（本例具体为5个）用于放置铝合金板材32的放置台31（各放置台31的放置铝合金板材32的放置面平行于水平面），加热系统包括用于提供热量的加热器21、设于炉体10内的用于将热量从放置架的一侧将热量分别导流至每个放置台31处以使放置台31上的铝合金板材32接受加热的导流机构。
具体地，导流机构包括导流壳体、形成于导流壳体内部的导流通道，为炉内气体在导流通道内循环流动提供动力的循环风机（循环风机包括扇叶231和驱动扇叶231转动的电机232），导流通道的一端部与循环风机对应连通设置，导流通道的另一端部与放置架对应连通设置。导流通道具有相互连通的加热区11和分流区，加热区11与循环风机对接，加热器21设于加热区11且加热区11位于放置架的上方；分流区包括有多个（本例具体为5个）分流通道100，经每个分流通道100的出口喷出的热气分别对应吹向每个放置台31的上的铝合金板材32。各分流通道100的入口与加热区11连通，各分流通道100的出口向下弯折延伸且分别对应连通至各放置台31的侧方位置，分流通道100的出口朝向水平方向的一侧，且放置台31的放置铝合金板材32的放置面在上下方向位于分流通道100的出口的中部位置。热气经分流通道100能够从放置台31的一侧边导流至放置台31上放置的铝合金板材32上。放置台31的所在平面位于分流通道100的出口的中部位置，因此从分流通道100出口喷出的热气能够被分开至放置台31的所在平面的上方和下方，此外，该放置台31由具有镂空结构的部件构成，进而在放置台31放置了铝合金板材32时，热气即能够覆盖到铝合金板材32上侧面，热气又能够通过放置台31的镂空结构，吹拂并覆盖到铝合金板材32的下侧面。具体地，该镂空结构的部件采用多个依次间隔分布的长条板，并在长条板上竖直设置有多个间隔开的支撑钉，多个支撑钉的上端面均位于同一平面，铝合金板材32搭载在多个支撑钉的上端面上，即，构成放置台31的放置铝合金板材32的放置面。
炉体10内还形成有热气回流区12，热气回流区12位于放置架的远离分流通道100的一侧，循环风机位于热气回流区12的上方。热气从放置架的靠近分流通道100的一侧边喷向铝合金板材32，并从放置架的远离分流通道100的一侧回流至热气回流区12，之后进入循环风机处，再次循环。
本例中，多个放置台31分别相对炉体10能够滑动的设置，当将放置台31从炉体10内滑动抽出时，铝合金板材32能够被放置到放置台31，或铝合金板材32能够从放置台31取出；当将放置台31滑入从炉体10内时，热成型炉能够进行加热工作。放置台31呈抽屉式的设置在炉体10上，即炉门设置有多个，每个炉门分别与每个放置台31固定连接，一个放置台31滑动抽出，连接其上的炉门则打开，一个放置台31滑入炉体10内部，其上的炉门也就关上。
此外，热成型炉还包括设于导流通道内的快速冷却装置22。在遇到紧急情况时，将加热器21关闭，将该冷却插头启动并插入加热区11，以使炉体10内气体做冷却循环，从而避免铝合金板材32因长时间高温而造成的材料损坏情况的发生。
该热成型炉加热处理铝合金板材32的情况：
加热之前将成卷的铝合金材料，进行切断，形成板材（切成需要的大小）；
将炉体10的炉门打开（连通放置台31一起抽出炉体10），然后通过机械手将铝合金板材32抓至位于炉体10外部的放置台31上，放置完成后，将该放置台31滑入炉体10内，再将另一个放置台31抽出，放上铝合金板材32，如此循环直至，所有放置台31均放置上铝合金板材32，加热器21及循环风机启动，循环风机不断将炉内的气体吸收后吹至加热区11内，加热区11的气体经加热后从分流区的各分流通道100分别吹向各放置台31上的铝合金板材32的表面上，之后由循环风机吸回，如此反复循环，使炉内升温，使得多层放置台31上的铝合金板材32都能够同时进行快速加热。铝合金板材32开始受热直至450-560摄氏度，之后便可以将每个放置台31上的铝合金板材32通过机械手取出，机械手取出板材后，在10秒内将铝合金板材32抓至成型装置（包括压机及其上设置的水冷成型模具）的成型腔中进行成型和淬火，得到优质的产品。
综上，本发明的箱式铝合金热成型炉，通过炉体及加热系统配合的全新结构设计，该成型炉的导热机构，将热气导流后从放置台的一侧向放置台上的铝合金板材吹去，另外，通过放置台的镂空结构设计，使得热风即能够覆盖到铝合金板材的上侧面，也能够覆盖到铝合金板材的下侧面；炉内铝合金板材的升温速率能够达到 5 K/s以上，且通过分流通道的均匀散热，使得炉内升温的铝合金板材的温度均匀性能够小于5摄氏度；从而使炉内铝合金板材能够快速且均匀的升温至需要温度，满足铝合金板材快速批量化加热需求，满足铝合金板材的快速批量自动化的成型需求。此外，本发明的热成型炉在上下方向多层放置台与导流机构的配合设计，在炉体占用较较小的空间的情况下，能够处理较大量的铝合金板材，处理效率非常高。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种箱式铝合金热成型炉，其特征在于：所述热成型炉用于为即将进行热成型的铝合金板材进行加热，所述热成型炉包括炉体、位于所述炉体内用于放置所述铝合金板材的放置架、进行加热的加热系统，所述放置架包括沿上下方向依次分布的多个用于放置所述铝合金板材的放置台，所述加热系统包括用于提供热量的加热器、设于所述炉体内的用于将热量导流至每层所述放置台处以使所述放置台上的铝合金板材接受加热的导流机构。
2.根据权利要求1所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：所述导流机构从所述放置架的一侧将热量分别导流至所述放置台处。
3.根据权利要求1所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：所述导流机构包括导流壳体、形成于所述导流壳体内部的导流通道，为炉内气体在所述导流通道内循环流动提供动力的循环风机，所述导流通道的一端部与所述循环风机对应连通设置，所述导流通道的另一端部与所述放置架对应连通设置。
4.根据权利要求3所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：所述导流通道具有相互连通的加热区和分流区，所述加热区与所述循环风机对接，所述加热器设于所述加热区；所述分流区包括有多个分流通道，经每个分流通道的出口喷出的热气分别对应吹向每个所述放置台的上的铝合金板材。
5.根据权利要求4所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：所述加热区位于所述放置架的上方，各所述分流通道的入口与所述加热区连通，各所述分流通道的出口向下弯折延伸且分别对应连通至各所述放置台的侧方位置，热气经所述分流通道能够从放置台的一侧边导流至放置台上放置的铝合金板材上。
6.根据权利要求4所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：各所述放置台的放置所述铝合金板材的放置面平行于水平面，所述分流通道的出口朝向水平方向的一侧，且所述放置台的放置所述铝合金板材的放置面在上下方向位于所述分流通道的出口的中部位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：所述放置台由具有镂空结构的部件构成。
8.根据权利要求1所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：多个所述放置台分别相对所述炉体能够滑动的设置，当将所述放置台从所述炉体内滑动抽出时，铝合金板材能够被放置到所述放置台，或铝合金板材能够从所述放置台取出；当将所述放置台滑入从所述炉体内时，所述热成型炉能够进行加热工作。
9.根据权利要求4所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：所述炉体内还形成有热气回流区，所述热气回流区位于所述放置架的远离所述分流通道的一侧，所述循环风机位于所述热气回流区的上方。
10.根据权利要求1所述的箱式铝合金热成型炉，其特征在于：所述铝合金板材的厚度为0.8mm-3 mm。
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