CN109013105B - 自动喷涂线和热成型生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动喷涂线和热成型生产线，该自动喷涂线包括：输送轨道和设置在所述输送轨道一侧的喷涂设备，其特征在于，所述输送设备中设置有防氧化涂料，所述输送轨道上设置有等待区、喷涂区、加热区和待抓取区，其中，所述加热区位于喷涂区的前侧或后侧。本发明通过喷涂防氧化润滑涂料，在板料与模具表面的摩擦副中，起到了高温润滑的作用，降低了板料与模具之间的摩擦，极大的缓解了磨粒磨损的严重度，同时低摩擦系数也促进了板料的成形性能。此外，本发明中的涂料不会对料片本身产生不利影响，易清洗，裸板进行双面喷涂后可以完全防止零件氧化，故将其应用于热成型生产线时可取消抛丸线，避免产品变形。
Description
技术领域
本发明涉及热冲压成型领域，特别涉及一种自动喷涂线和热成型生产线。
背景技术
在汽车热冲压行业中，对于裸板产品的热成形，板料加热后不可避免的会在板料表面产生不均匀氧化皮，这种高硬而不均匀的氧化皮为板料与模具表面的摩擦副提供了磨粒磨损的磨粒和表面不平度，导致热压模具在早期使用时出现严重的犁削式拉毛和产品表面的严重划伤。针对这种情况，现有的技术手段就是在加热炉内进行氮气保护来尽量减少但不可能完全杜绝氧化皮的产生，因此模具表面的拉毛和产品表面的划伤始终存在。另外当零件表面存在氧化，需要进行抛丸处理，而抛丸工艺对产品变形存在严重影响。
发明内容
本发明提供一种自动喷涂线和热成型生产线，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种自动喷涂线，包括：输送轨道和设置在所述输送轨道一侧的喷涂设备，所述输送设备中设置有防氧化涂料，所述输送轨道上设置有等待区、喷涂区、加热区和待抓取区，其中，所述加热区位于喷涂区的前侧或后侧。
作为优选，所述加热区采用喷热气、感应、电阻丝或者烤灯加热的方式加热或烘干板料。
作为优选，所述喷涂区采用局部喷涂、单面喷涂或者双面喷涂。
作为优选，所述防氧化润滑涂料按重量百分比计由以下组分组成：
作为优选，所述增稠剂为无机增稠剂；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或亚甲基双萘磺酸钠；所述防锈剂为有机高分子类防锈剂；所述溶剂为水和/或有机溶剂的一种或多种的复配。
作为优选，所述加热区位于喷涂区的前侧时，板料上料至等待区等待，当加热区无板料时，位于等待区的板料进入到加热区加热并保温，待喷涂区无板料时，进入喷涂区进行润滑喷涂，喷涂完成后的板料移动至待抓取区，等待抓取。
作为优选，所述加热区位于喷涂区的后侧时，板料上料至等待区等待，待喷涂区无板料时，进入喷涂区进行润滑喷涂，喷涂完成后的板料在加热区进行烘干并移动至待抓取区，等待抓取。
本发明还提供一种热成型生产线，包括：喷涂工位，所述喷涂工位上设置有至少1条所述的自动喷涂线。
作为优选，所述热成型生产线还包括拆垛装置、上料装置、加热炉、出料桁架、压机以及输送机，其中，由自动喷涂线构成的喷涂工位设置在拆垛装置和上料装置之间。
作为优选，所述上料装置包括上料机器人和上料电梯，其中，所述上料电梯包括：立柱组件、安装在所述立柱组件上的送料平台以及驱动所述送料平台沿所述立柱组件升降，其中，所述送料平台与立柱之间通过齿轮齿条传动，并由直线导轨导向。
与现有技术相比，本发明通过喷涂防氧化润滑涂料，在板料与模具表面的摩擦副中，起到了高温润滑的作用，降低了板料与模具之间的摩擦，极大的缓解了磨粒磨损的严重度，同时低摩擦系数也促进了板料的成形性能。此外，本发明中的涂料不会对料片本身产生不利影响，易清洗，裸板进行双面喷涂后可以完全防止零件氧化，故将其应用于热成型生产线时可取消抛丸线，避免产品变形。
将自动喷涂线应用于热成型生产线时，可以根据实际需要控制喷涂工位中的喷涂线数量，从而可以在不影响热成型生产线生产接片的前提下，在板料上直接添加防氧化润滑涂料，进而在板料表面形成高温抗氧化涂层，可以防止板料被氧化，减少成形时的划伤，提高热冲压件的成品率，同时降低了板料与模具之间的摩擦，极大的缓解了磨粒磨损的严重度，大幅提高了产品表面质量，降低了模具表面的磨损。同时，本发明杜绝了热处理时的板材的氧化，进而无需在热成型之后再进行抛丸工艺，避免板料发生变形，促进了板料的成形性能。
附图说明
图1为本发明的热成型生产线的结构示意图；
图2为本发明的热成型生产线中喷涂工位的结构示意图；
图3为本发明中板料的喷涂点示意图。
图中所示：1-拆垛小车，2-拆垛机器人，3-喷涂工位，4-上料机器人，5-上料电梯，6-加热炉，7-出料桁架，8-压机，9-下料机器人，10-输送机；
301-喷涂等待区，302-喷涂区，303-喷涂机器人，304-加热区，305-待抓取区，306-输送机。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本发明提供一种热成型生产线，包括：拆垛装置、喷涂工位3、上料装置、加热炉6、出料桁架7、压机8、下料机器人9以及输送机10，其中，所述喷涂工位3上至少设置有1条自动喷涂线，用于喷涂防氧化润滑涂料。通常，所述自动喷涂线的数量是根据热成型生产线的产能来设置的，确保增加了喷涂工位3之后，热成型生产线仍然可以保持原有的生产节拍。
请重点参照图2和图3，每条喷涂线均包括依次设置的等待区301、喷涂区302、加热区304和待抓取区305，其中，所述喷涂区302的一侧对应设置有喷涂设备，本实施例优先采用喷涂机器人303。具体地，板料上料至等待区301等待，当喷涂区302无板料时，进入到喷涂区302，由喷涂机器人303对板料进行润滑喷涂，喷涂完成后的板料在加热区304进行烘干，烘干后的板料处于干燥状态移动至待抓取区，等待上料装置抓取，从而进入加热炉6中，完成热冲压工序。
进一步的，所述喷涂工位3上设置有输送轨道306，所述喷涂机器人303设置在所述输送轨道306的一侧，所述喷涂机器人303中设置有防氧化润滑涂料，具体地，所述输送轨道306覆盖喷涂线的所有区域，从而实现对板料在不同区域之间的传送，当然，由于不同区域之间的处理速度可能不同，故不同区域的输送轨道306可以不同时移动。
需要说明的是，所述加热区304还可以设置在所述喷涂区302的前侧，也即是等待区301与喷涂区302之间。此时，其喷涂过程为，板料上料至等待区301等待，当加热区304无板料时，位于等待区301的板料进入到加热区304加热至200°左右并保温待喷涂区无板料时，进入喷涂区302进行润滑喷涂，此时由于板料为高温状态，同样能够烘干所述涂料，喷涂完成后的板料移动至待抓取区305，等待抓取。进一步的，所述加热区304的烘干或加热的方法可以是喷热气，感应加热，电阻丝加热，烤灯加热等。
所述喷涂区采用局部喷涂、单面喷涂或者双面喷涂的方式对板料进行喷涂，具体可以采用湿法喷涂工艺或者静电喷涂工艺。如图3所示，进行局部喷涂时，先确定板料上的一个或者多个喷涂点后，再针对喷涂点喷涂。当进行单面喷涂时，通常将喷涂面向上放置，进而可以直接喷涂。进行双面喷涂时，可以对板料的上下表面同时喷涂，也可以在一面喷涂后翻转再喷涂另一表面。对板料双面喷涂后，杜绝了热处理时的氧化，因此可以取代裸板热成型后的抛丸工艺，进而避免了产品的变形。
作为优选，所述防氧化润滑涂料按重量百分比计由以下组分组成：
其中，六方氮化硼为松散的白色粉末，莫氏硬度为2，机械强度低。六方氮化硼的层状结构使它的摩擦系数很低，仅为0.03-0.07。同时在氮气或氩气中的最高使用温度为2000℃，在氧气中使用温度1000℃以下，而石墨和二硫化钼在600℃的氧气环境中就被氧化。另外六方氮化硼膨胀系数低，导热率高，其导热系数为石英的10倍。可选地，所述六方氮化硼纯度在99％以上，粒径为1-30μm，优选六方氮化硼粒径为1-5μm，小粒径的氮化硼颗粒呈片状，能较为完整的覆盖产品表面，隔绝产品与氧气的接触。
可选地，所述增稠剂为无机增稠剂，优选为钠基膨润土、有机膨润土或硅藻土。无机增稠剂能够耐高达900℃以上的高温下不分解，同时具有极强的吸湿性和膨胀性，可吸附8-15倍于自身重量的水量，体积膨胀可达数倍，在水介质中能分散成凝胶和悬浮状，可以防止氮化硼颗粒的下沉和团聚。所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或亚甲基双萘磺酸钠，可以改善六方氮化硼与水的润湿性，帮助其快速、均匀地分散于水中。所述防锈剂为有机高分子类防锈剂，优选为醇胺基、炔醇基或有机复配胺基防锈剂。水性涂料在快速加热过程中一般对钢板产生腐蚀生锈，在本发明中添加少量的防锈剂，本发明选用有机高分子类防锈剂，抑制钢板腐蚀生锈的发生，同时对环境无污染。所述溶剂为水和/或有机溶剂的一种或多种的复配，优选为水和/或乙醇。
进一步的，所述防氧化润滑涂料的制备方法为：将各组分按重量百分比称重后先将分散剂、增稠剂、防锈剂、消泡剂加入溶剂中，用超声波或搅拌设备充分混合形成水溶胶，再将六方氮化硼加入上述体系中，并再用超声波或搅拌设备混合均匀。本发明先通过形成水溶胶，再将六方氮化硼溶于水溶胶中，有利于六方氮化硼的悬浮和分散，不团结成块。所述防氧化润滑涂料可以隔绝氧气，减少氧化皮的生成，从而减少了氧化皮对模具表面的损伤；所提供涂料耐高温，在热冲压过程中可以保持较好的润滑性能，减少钢板与模具的摩擦系数，增强了钢板的成形性。减少了模具的磨损和拉毛，提高了零件表面质量，减少了划伤，其高导热性促进了零件与模具表面之间的导热，降低了模具表面的研配要求；所述防氧化润滑涂料本身质地柔软，不损伤模具和产品表面。
作为优选，所述拆垛装置包括拆垛小车1和拆垛机器人2，料片先摆放到拆垛小车1上，由拆垛机器人2根据系统需要抓取料片，放置到喷涂工位3的等待区301。
参照图1，所述上料装置采用上料机器人4和上料电梯5，其中，所述上料电梯5包括：立柱组件、安装在所述立柱组件上的送料平台以及驱动所述送料平台沿所述立柱组件升降，其中，所述送料平台与立柱之间通过齿轮齿条传动，并由直线导轨导向。
作为优选，所述加热炉6采用辊底式多层电加热炉，是板料加热的核心设备。在加热炉6内，板料被完全奥氏体化。所述辊底式多层加热炉可以在满足工艺节拍的前提下，大幅度降低加热炉6的散热面积，满足了节能降耗的要求。
作为优选，所述出料桁架7包括第一立柱、第二立柱、设置在所述第一、第二立柱顶部的桁架机器人，其中，所述第一、第二立柱上设置有供所述桁架机器人穿过的窗口，使得桁架机器人的悬伸梁可以穿过窗口进入到压机8内。
继续参照图1至图3，下面详细说明本发明的热成型生产线的工作过程：
板料先摆放到拆垛小车1上，由拆垛机器人2根据系统需要抓取板料，然后放到喷涂工位3的喷涂等待区301；当喷涂区302无板料时，喷涂等待区301的板料被送至喷涂区302；板料在喷涂区302根据工艺要求，喷涂机器人303对板料上进行局部喷涂、单面喷涂或者双面喷涂；加热区304内无板料时，处于喷涂区302的板料运动至加热区304，进行烘干；烘干后的板料处于干燥状态进入待抓取区305，经过上料装置进入辊底式多层电加热炉。
具体为，上料机器人4从待抓取区305或者是位于喷涂工位3后方的供料台上抓取板料后，按一定的生产节拍送入上料电梯5，上料电梯5将板料送入加热炉6中系统设定的层数，坯料完成加热后，加热炉6炉膛中输送辊子将板料送出，出料桁架7到达加热炉6的出料口，在出料桁架7两侧各装有加热炉6的情况下，根据不同加热炉6的出料，出料桁架7上开启相应的坯料定位装置，从而桁架机器人可以快速移动到指定位置，桁架机器人上悬伸梁穿过立柱组件上的窗口，抓取板料并快速送到压机8中，当板料在压机8上成型后，由下料机器人9取出放入输送机10上。整个过程都由集成系统控制，在坯料传送、转运、加热、成型等环节均有信号传递和节拍控制。
综上所述，本发明通过喷涂防氧化润滑涂料，在板料与模具表面的摩擦副中，起到了高温润滑的作用，降低了板料与模具之间的摩擦，极大的缓解了磨粒磨损的严重度，同时低摩擦系数也促进了板料的成形性能。此外，本发明中的涂料不会对料片本身产生不利影响，易清洗，裸板进行双面喷涂后可以完全防止零件氧化，故将其应用于热成型生产线时可取消抛丸线，避免产品变形。
将自动喷涂线应用于热成型生产线时，本发明可以根据实际需要控制喷涂工位3中的喷涂线数量，从而可以在不影响热成型生产线生产接片的前提下，在板料和模具表面直接添加防氧化润滑涂料，进而在板料表面形成高温抗氧化涂层，可以防止板料被氧化，减少成形时的划伤，提高热冲压件的成品率，同时降低了板料与模具之间的摩擦，极大的缓解了磨粒磨损的严重度，大幅提高了产品表面质量，降低了模具表面的磨损。同时，本发明杜绝了热处理时的板材的氧化，进而无需在热成型之后再进行抛丸工艺，避免板料发生变形，促进了板料的成形性能。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种自动喷涂线，包括：输送轨道和设置在所述输送轨道一侧的喷涂设备，其特征在于，所述喷涂设备中设置有防氧化润滑涂料，所述输送轨道上设置有等待区、喷涂区、加热区和待抓取区，其中，所述加热区位于喷涂区的前侧或后侧；
所述防氧化润滑涂料按重量百分比计由以下组分组成：
其中，所述增稠剂为无机增稠剂；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或亚甲基双萘磺酸钠；所述防锈剂为有机高分子类防锈剂；所述溶剂为水和/或有机溶剂的一种或多种的复配。
2.如权利要求1所述的自动喷涂线，其特征在于，所述加热区采用喷热气、感应、电阻丝或者烤灯加热的方式加热或烘干板料。
3.如权利要求1所述的自动喷涂线，其特征在于，所述喷涂区采用局部喷涂、单面喷涂或者双面喷涂。
4.如权利要求1所述的自动喷涂线，其特征在于，所述加热区位于喷涂区的前侧时，板料上料至等待区等待，当加热区无板料时，位于等待区的板料进入到加热区加热并保温，待喷涂区无板料时，进入喷涂区进行润滑喷涂，喷涂完成后的板料移动至待抓取区，等待抓取。
5.如权利要求1所述的自动喷涂线，其特征在于，所述加热区位于喷涂区的后侧时，板料上料至等待区等待，待喷涂区无板料时，进入喷涂区进行润滑喷涂，喷涂完成后的板料在加热区进行烘干并移动至待抓取区，等待抓取。
6.一种热成型生产线，其特征在于，包括：喷涂工位，所述喷涂工位上设置有至少1条如权利要求1～5任意一项所述的自动喷涂线。
7.如权利要求6所述的热成型生产线，其特征在于，所述热成型生产线还包括拆垛装置、上料装置、加热炉、出料桁架、压机以及输送机，其中，由自动喷涂线构成的喷涂工位设置在拆垛装置和上料装置之间。
8.如权利要求7所述的热成型生产线，其特征在于，所述上料装置包括上料机器人和上料电梯，其中，所述上料电梯包括：立柱组件、安装在所述立柱组件上的送料平台以及驱动所述送料平台沿所述立柱组件升降，其中，所述送料平台与立柱之间通过齿轮齿条传动，并由直线导轨导向。
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