CN113843330B - 一种热冲压钢板发射率标定实验平台 - Google Patents

一种热冲压钢板发射率标定实验平台 Download PDF

Info

Publication number
CN113843330B
CN113843330B CN202111438490.XA CN202111438490A CN113843330B CN 113843330 B CN113843330 B CN 113843330B CN 202111438490 A CN202111438490 A CN 202111438490A CN 113843330 B CN113843330 B CN 113843330B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
steel plate
heating furnace
furnace
emissivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111438490.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113843330A (zh
Inventor
和朴轩
赵智豪
扈海州
顾叶恺
汪锦成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinan Aotto Automation Co ltd
Original Assignee
Jinan Aotto Automation Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinan Aotto Automation Co ltd filed Critical Jinan Aotto Automation Co ltd
Priority to CN202111438490.XA priority Critical patent/CN113843330B/zh
Publication of CN113843330A publication Critical patent/CN113843330A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113843330B publication Critical patent/CN113843330B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热冲压钢板发射率标定实验平台,包括加热炉、上盖板、遮蔽板、红外成像及显示设备,上盖板与加热炉上部端面配合、用于加热时对加热炉上部开口密封,所述遮蔽板与加热炉上部开口位置配合、用于钢板发射率标定,加热炉炉腔内设有钢板支撑机构,所述加热炉炉腔侧壁设有侧门、氮气通入口,所述钢板上布置有温度测点,温度测点与热电偶连接,热电偶与加热炉的显示机构电连接,所述加热炉上部设有气体喷管,气体喷管通过管道与气体压缩机连接,高速气体通过气体喷管喷射到钢板表面。本发明能够模拟热冲压生产中板料的加热历程,在加热阶段对板料进行了气体保护,标定时消除了背光干扰,可对大尺寸板料进行多稳态温度快速标定。

Description

一种热冲压钢板发射率标定实验平台
技术领域
本发明专利涉及钢板热冲压技术领域,特别涉及一种热冲压钢板发射率标定实验平台。
背景技术
钢板热冲压过程中对钢板温度的监控是保证零件质量的重要环节,例如可监测模具合模时板料的温度判断成形后零件中是否会大量出现铁素体导致零件质量下降。现有技术中,生产线上钢板温度的监控经常采用红外热像仪来实现对钢板温度的非接触测温,采用这种方案对钢板温度监控存在的问题是:在实际钢板温度的监控测量过程中,发射率设置不准确,严重影响测温的精确性,从而导致产品质量的波动和稳定性差,测温效率低。
另外,在发射率标定过程中,板料加热会使涂层发生氧化与扩散导致板料表面理化性质发生变化,发射率也随之发生改变,造成发射率标定不准确。
发明内容
本发明就是为了解决以上现有技术存在的缺点,提供一种热冲压钢板发射率标定实验平台,本发明的热冲压钢板发射率标定实验平台,能够模拟热冲压生产中板料的加热历程,在加热阶段对板料进行了气体保护,标定时消除了背光干扰,可对大尺寸板料进行多稳态温度快速标定。解决了现有技术存在的发射率标定实验装置存在的背光干扰严重、无法多稳态温度快速标定、板料缺乏气体保护、大尺寸(0.35m×0.35m以上)板料标定操作困难、准确度差的问题,能够获取热冲压钢板的准确发射率,实现在热冲压现场对板料的准确测温。
为实现本发明的上述目的及其他相关目的,本发明的技术方案说明如下:
一种热冲压钢板发射率标定实验平台,包括加热炉,还包括上盖板、遮蔽板、红外成像及显示设备,所述上盖板与加热炉上部端面配合、用于加热时对加热炉上部开口密封,所述遮蔽板与加热炉上部开口位置配合、用于钢板发射率标定,所述加热炉炉腔内设有钢板支撑机构,所述加热炉炉腔侧壁设有侧门、氮气通入口,所述钢板上布置有温度测点,温度测点与热电偶连接,热电偶与加热炉的显示机构电连接,所述加热炉上部设有气体喷管,气体喷管通过管道与气体压缩机连接,气体通过气体喷管喷射到钢板表面。
所述遮蔽板竖直方向上开有通孔槽,所述遮蔽板从上往下包括起到支撑作用的遮蔽板支撑部、起限位和密封作用的遮蔽板遮蔽部,在遮蔽板下端面的通孔槽周边设有一层起密封作用的耐热石棉,耐热石棉下部与钢板上表面接触;所述遮蔽板支撑部的下表面与加热炉的上表面配合,遮蔽板遮蔽部的外形与加热炉的内腔配合,遮蔽板遮蔽部的下表面贴近待标定的钢板。
所述钢板支撑机构包括耐高温导轨,所述导轨与加热炉炉腔内侧壁连接。
所述钢板支撑机构还包括板料托砖,所述板料托砖设有多块,多块板料托砖均匀安装在加热炉炉腔内侧底部,所述板料托砖的顶端与导轨支撑面平齐,所述板料托砖下部截面面积大于上部截面面积,板料托砖上部与钢板接触。
所述加热炉采用电阻炉,所述加热炉内设有热电偶,所述电阻炉包括底部的耐加热炉壳体,加热炉壳体内侧设有保温层,保温层内侧设有耐火层,其中在内侧底部的耐火层上部设有电阻丝托砖,在耐火层的侧壁内侧设有高温耐火侧壁承重砖,在内侧底部电阻丝托砖上设有中间承重砖,所述侧壁承重砖与中间承重砖上端平齐,侧壁承重砖与中间承重砖上端设有陶瓷支承板,陶瓷支承板上部设有陶瓷纤维板,所述板料托砖下部安装在陶瓷支承板上。
陶瓷纤维板上设有向加热炉内开口的凹槽,导轨安装在凹槽中,通过高温粘接剂将导轨与陶瓷纤维板进行粘接,陶瓷纤维板通过高温粘接剂粘贴在耐火层侧壁上。
所述中间承重砖、侧壁承重砖、电阻丝托砖和板料托砖采用高炉用黏土砖,耐火层采用高温耐火砖作为炉腔主体,保温层采用耐高温的硅酸铝针刺高铝纤维毯。
在相邻的电阻丝托砖之间形成中间槽,电阻丝安装在中间槽内。
所述导轨采用耐高温材质结构。
所述上盖板的角上分别设有通孔,通孔处采用螺钉和螺母配合、形成缆绳吊钉。
所述上盖板使用无机陶瓷纤维板制作,在所述上盖板与加热炉配合的下端面上通过高温粘接剂铺上一层隔热毯,所述遮蔽板采用耐高温的陶瓷纤维板或者纳米隔热板。
所述红外成像及显示设备包括红外热像仪、计算机,红外热像仪与计算机电信号连接,红外热像仪与相机支架连接,相机支架采用六自由度运动的相机支架。
所述钢板在靠近侧门一端设有便于取放钢板的槽口,槽口为通孔。
本发明的有益效果:
1.本发明的热冲压钢板发射率标定实验平台,能够模拟热冲压生产中板料的加热历程,在加热阶段对板料进行了气体保护,标定时消除了背光干扰,可对大尺寸板料(0.35m×0.35m)进行多稳态温度快速标定。同时标定平台结构简单,操作方便,便于维护,标定得到的发射率用于热冲压现场红外测温时精度在±25℃。解决了现有技术存在的发射率标定实验装置存在的背光干扰严重、无法多稳态温度快速标定、板料缺乏气体保护、大尺寸(0.35m×0.35m以上)板料标定操作困难、准确度差的问题,能够获取热冲压钢板的准确发射率,实现热冲压现场对板料的准确测温。
2.本发明的上盖板与加热炉上部端面配合、能够可靠地用于加热时对加热炉上部开口密封。
3.通过遮蔽板与加热炉上部开口位置配合、用于实现钢板发射率的准确标定。
4.通过钢板支撑机构将工件钢板可靠水平地支撑在加热炉内。待标定钢板加热完成后,陶瓷纤维板和导轨位于钢板以上的部分会处于高温状态,其本身产生的大量热辐射会对红外热像仪的标定带来干扰,即背光干扰。通过采用遮蔽板,就能能够可靠地消除消除背光干扰造成的不利影响。
5.上盖板使用无机陶瓷纤维板制作,在所述上盖板与加热炉配合的下端面上通过高温粘接剂铺上一层隔热毯,所述遮蔽板采用耐高温的陶瓷纤维板或者纳米隔热板,隔热性能好,增加上盖板合上后整个加热炉炉腔的气密性,保证钢包标定的准确度,减少能耗,提高标定工作效率。
6.加热炉炉腔侧壁设有侧门能够快捷地将工件钢板放入和取出加热炉。
7.为了模拟钢板在热冲压工艺中的实际加热工况,使发射率标定值更接近钢板在实际生产中的发射率真实值,本发明通过在加热炉的侧面开有一氮气通入口,在钢板加热时从中通入足量氮气,对钢板进行保护、防止钢板氧化,从而获取热冲压钢板的准确发射率,实现热冲压现场对板料的准确测温,证发射率的准确标定。
8.由于所述钢板上布置有若干个或者多个温度测点,温度测点与热电偶连接,热电偶与加热炉的温度控制和显示机构电连接,通过多个温度测点保证标定的准确性和精确度。
9.通过气体喷管、气体喷管通过管道与气体压缩机连接,能够方便快速地将冷却气体通过气体喷管喷射到钢板表面,使钢板8降温并且稳定在工艺规定的温度,实现不同温度下的多稳态温度快速标定,提高工作效率、降低能耗和工作时间。
10.遮蔽板竖直方向上开有通孔槽,通过在所述遮蔽板从上往下包括起到支撑作用的遮蔽板支撑部、起限位和密封作用的遮蔽板遮蔽部,在遮蔽板下端面的通孔槽周边设有一层起密封作用的耐热石棉,耐热石棉下部与钢板上表面充分密切接触,使用时耐热石棉紧贴待标定钢板表面,阻隔处于高温的陶瓷纤维板和导轨的高强度热辐射。所述遮蔽板支撑部的下表面与加热炉的上表面配合,遮蔽板遮蔽部的外形与加热炉的内腔配合,在水平方向上起到限位和密封作用。在遮蔽板遮蔽部和隔热棉的共同作用下,能够有效消除背光干扰的不利影响。在钢板加热完成后升起上盖板并迅速放入处于室温的遮蔽板,除钢板外的高温热辐射均被遮蔽板所屏蔽,使得遮蔽板对于背光干扰起到良好的消除作用。
11.由于钢板支撑机构包括耐高温导轨,所述导轨与加热炉炉腔内侧壁连接。所述加热炉底部有板料托砖用于支承板料,采用上述结构,使用时先将加热炉的上盖板和侧门合上进行加热,同时往炉内通入足量氮气。待加热到指定温度后将待标定发射率的钢板从侧门快速沿导轨插入炉内,关闭侧门,待钢板达到预设温度时,升起上盖板,将遮蔽板置于板料上,用红外热像仪对指定测点进行标定。整个过程中的操作者工作效率高,节能效果好,同时提高了标定的准确度。
12.由于所述板料托砖设有多块,多块板料托砖均匀安装在加热炉炉腔内侧底部,所述板料托砖的顶端与导轨支撑面平齐,对钢板的支撑更平稳;由于所述板料托砖下部截面面积大于上部截面面积,板料托砖上部与钢板接触,如可将矩形砖头的上部加工成上部小、下部大的四棱台结构,也可以采用下部为圆柱体、上部为圆锥体结构,以减少钢板与板料托砖的接触面积,降低板料托砖对钢板的热作用导致钢板表面温度分布不均匀的不利影响,提高标定的准确性。
13.由于陶瓷纤维板上设有向加热炉内开口的凹槽,导轨安装在凹槽中,通过高温粘接剂将导轨与陶瓷纤维板进行粘接,陶瓷纤维板通过高温粘接剂粘贴在耐火层侧壁上。导轨安装在凹槽中、导轨安装牢固,同时能够减少高温对导轨的热作用,延长导轨的使用寿命。
另外,导轨采用耐高温材质结构,减少氧化和变形,防止钢板受热后与导轨胶合造成取出困难,提高导轨的使用寿命。
14.由于中间承重砖、侧壁承重砖、电阻丝托砖和板料托砖采用高炉用黏土砖,耐火层采用高温耐火砖作为炉腔主体,保温层采用耐高温的硅酸铝针刺高铝纤维毯,在满足使用要求的条件下,制造成本、使用和维护成本低。
15.通过在相邻的电阻丝托砖之间形成中间槽,电阻丝安装在中间槽内,中间槽内内充满氮气,电阻丝安装可靠,减轻了电阻丝的氧化,同时电阻丝不受外力的磕碰和冲击,电阻丝安装可靠,延长了电阻丝的使用寿命,降低使用和维护成本。
16.通过在上盖板的角上分别设有通孔,通孔处采用螺钉和螺母配合、形成缆绳吊钉,方便在车间使用行车吊起上盖板。另外,可以在上盖板螺栓孔位置利用高温粘接剂密封,保证加热时炉内的气密性。
17.所述红外成像及显示设备包括红外热像仪、计算机,红外热像仪与计算机电信号连接。标定时的工况能够实时地在计算机显示器上显示出来,便于操作者观察和控制,提高标定工作的准确性和及时性,提高标定工作的效率。由于相机支架采用六自由度运动的相机支架,红外热像仪摆放在可六自由度运动的相机支架上,标定时可以充分研究观测距离和角度对发射率的影响,提高标定工作的准确性。
18.通过在所述钢板在靠近侧门一端设有便于取放钢板的槽口,能够方便地将钢板通过钩子等工具与槽口配合方便地取出钢板。
附图说明
图1为本发明专利的结构示意图;
图2为高温加热炉炉腔剖面示意图;
图3 为钢板发射率标定实验平台在热像仪软件中的视图。
1.缆绳吊钉,2.上盖板,3.遮蔽板,4.板料托砖,5.热电偶,6.导轨,7.侧门,8.钢板,9.加热炉,10.计算机,11.气体喷管,12.红外热像仪,13.相机支架,14.陶瓷支承板,15.氮气通入口,16.三脚架,17.陶瓷纤维板,18.电阻丝, 19.隔热棉,20.承重砖,21.电阻丝托砖,22.耐火层,23.保温层,24.加热炉壳体,25.遮蔽板遮蔽部,26.遮蔽板支撑部。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
针对现有现有技术的发射率标定平台无法在多个稳定温度下对钢板进行发射率快速标定的问题,本发明专利提出的解决方案是利用气体压缩机产生大量高速气体,通过气体喷管喷射到钢板表面对其快速降温,通过调节喷管的气体流量阀使得钢板受热与散热之间达到平衡,稳定在某个目标温度下,此时对钢板进行发射率标定。同时在降温过程中从高到低对多个目标温度进行发射率标定也符合钢板在热冲压时从加热炉转移到模具的温度历程。具体说明如下:
如图1-2所示,一种热冲压钢板发射率标定实验平台,包括加热炉9、上盖板2、遮蔽板3、红外成像及显示设备,所述上盖板2与加热炉9上部端面配合、用于加热时对加热炉9上部开口密封,所述遮蔽板3与加热炉9上部开口位置配合、用于钢板发射率标定,所述加热炉9炉腔内设有钢板支撑机构,所述加热炉9炉腔侧壁设有侧门7、氮气通入口15,所述红外成像设备与计算机10连接,通过在加热炉9侧壁开有氮气通入口15,并留出与气管相接的接头。实现钢板8在加热时有气体保护防止氧化,所述钢板8上布置有若干个温度测点,如两个或者多个,温度测点与热电偶连接,热电偶与加热炉9的显示机构电连接,如可以将热电偶通过电阻点焊焊接在温度测点位置,温度测点的真实温度通过热电偶获取。
所述加热炉9上部设有气体喷管11,气体喷管11通过管道与气体压缩机连接。在管道上设有气体流量控制阀。高速气体通过气体喷管11喷射到钢板8表面,使钢板8降温并且稳定在工艺规定的温度。
在实际热冲压工艺中,钢板加热时均有氮气等保护防止钢板氧化。在本发明中,为了模拟钢板在热冲压工艺中的实际加热工况,使发射率标定值更接近钢板在实际生产中的发射率真实值,故在加热炉9的侧面开有一氮气通入口,在钢板加热时从中通入足量氮气,对钢板进行保护,从而获取热冲压钢板的准确发射率,实现在热冲压现场对板料的准确测温。
所述加热炉9上方配有一上盖板2,上盖板2使用无机陶瓷纤维板制作,上盖板2的四个角各钻一个圆形通孔。上盖板2的通孔处用螺钉和螺母进行配合,形成缆绳吊钉1,方便在车间使用行车吊起上盖板2。上盖板2通孔位置利用高温粘接剂密封,保证加热时炉内的气密性。
在所述上盖板2与加热炉9配合的下端面上通过高温粘接剂铺上一层隔热毯,增加上盖板2合上后整个加热炉9炉腔的气密性。炉腔侧壁位置利用高温粘接剂密封,保证加热时炉内的气密性。
待标定钢板加热完成后,陶瓷纤维板17和导轨6位于钢板以上的部分会处于高温状态,其本身产生的大量热辐射会对红外热像仪的标定带来干扰,即背光干扰。为消除消除背光干扰造成的不利影响,本发明设计了遮蔽板3。
如图2所示,所述遮蔽板3在竖直方向上开有一通孔槽,如方形槽口,以便红外热像仪12进行标定工作;在遮蔽板3下端面的通孔槽周边设有一层起密封作用的耐热石棉,耐热石棉下部与钢板8上表面充分接触。如图2所示,中空结构所述遮蔽板3从上往下包括遮蔽板支撑部26、遮蔽板遮蔽部25,所述遮蔽板支撑部26、遮蔽板遮蔽部25采用一体结构,或者采用分体结构,采用分体结构时,所述遮蔽板支撑部26、遮蔽板遮蔽部25通过高温粘接剂粘接固定为一体结构。所述遮蔽板3采用耐高温的陶瓷纤维板、纳米隔热板等,通过在所述陶瓷纤维板与钢板8接触部分铺垫设一层石棉,保证遮蔽板3与钢板8的充分接触,并通过遮蔽板3可靠地消除背光干扰。遮蔽板3在盖上前温度不超过50℃,盖上后应尽快完成标定。
所述遮蔽板支撑部26的下表面与加热炉9的上表面配合,起到支撑作用;遮蔽板遮蔽部25的外形尺寸与加热炉9的内腔尺寸一致,在水平方向上起到限位作用,遮蔽板遮蔽部25的下表面贴近待标定的钢板,但不直接接触;遮蔽板遮蔽部25的下表面贴有一层耐热石棉即隔热棉19,在使用时隔热棉19紧贴待标定钢板表面,阻隔处于高温的陶瓷纤维板17和导轨6的高强度热辐射。在遮蔽板遮蔽部25和隔热棉19的共同作用下,能够有效消除背光干扰的不利影响。在钢板加热完成后升起上盖板2并迅速放入处于室温的遮蔽板3,除钢板外的高温热辐射均被遮蔽板所屏蔽。如图3所示,热像仪的视野中仅有待标定发射率的钢板,可证明遮蔽板对于背光干扰起到了良好的消除作用。
所述红外成像及显示设备包括包括红外热像仪12、计算机10,红外热像仪12与计算机10电信号连接。红外热像仪12与相机支架13连接,相机支架13与下部的支撑架连接,所述支撑架采用三脚架16结构。相机支架13采用可六自由度运动的相机支架,红外热像仪12摆放在可六自由度运动的相机支架13上,标定时可以充分研究观测距离和角度对发射率的影响。
所述钢板8在靠近侧门7一端设有便于取放钢板的槽口,槽口可为通孔。钢板8尺寸为1m×1.4m,在取出钢板8时可用钩子与槽口配合方便地取出。
所述钢板支撑机构包括耐高温导轨6,所述导轨6与加热炉9炉腔内侧壁连接。
所述钢板支撑机构还包括板料托砖4,所述板料托砖4设有多块,如4块、5块、6块等,多块板料托砖4均匀安装在加热炉9炉腔内侧底部,所述板料托砖4的顶端与导轨6支撑面平齐。所述板料托砖4下部截面面积大于上部截面面积,板料托砖上部与钢板接触。如采用矩形结构的砖头时,可将矩形砖头的上部加工成上部小、下部大的四棱台结构;当然砖头也可以采用其他能够起到支撑钢板作用的其他形状,如可以采用下部为圆柱体、上部为圆锥体结构。不管采用哪种结构,在满足对钢板支撑强度的条件下,使得板料托砖4上表面与钢板8的接触面积尽量小一些,保持使钢板8在标定时温度分布更均匀。本发明的所述板料托砖采用下部截面面积大、上部与钢板的接触位置面积小的结构,能够显著减少钢板与板料托砖的接触面积,降低板料托砖对钢板的热作用导致钢板表面温度分布不均匀的不利影响,提高标定的准确性。同时下部支撑面积大,支撑稳定性高。
本专利发明的热冲压钢板发射率标定实验平台的结构和使用方法具体如下:
所述加热炉9炉腔侧壁设有耐高温导轨6和氮气通入口15,底部有板料托砖4用于支承板料,采用上述结构,使用时先将加热炉9的上盖板2和侧门7合上进行加热,同时往炉内通入足量氮气。待加热到指定温度后将待标定发射率的钢板8从侧门快速沿导轨6插入炉内,关闭侧门7。待钢板8达到预设温度时,升起上盖板2,将遮蔽板3置于板料上,用红外热像仪12对指定测点进行标定。
本发明专利的使用方法为:首先将遮蔽板3取下,将上盖板2和侧门7盖好,通入氮气。利用电阻丝18加热炉腔至目标温度后将侧门7打开,将测温区域已通过电阻点焊焊有热电偶的钢板8沿着导轨6插入炉内。关闭侧门7,使板料在实际生产加热要求的时间内升温至930℃后,升起上盖板2,盖上遮蔽板3,遮蔽背光干扰。使用空气喷管11喷出的气体将钢板8冷却至目标温度,然后对比热电偶示数和计算机10中监测到的红外热像仪12示数,标定钢板8的发射率。
实施例2
结合图1,所述电阻炉包括底部的耐加热炉壳体24,加热炉壳体24内侧设有保温层23,保温层23内侧设有耐火层22,其中在内侧底部的耐火层22上部设有电阻丝托砖21,在耐火层22的侧壁内侧设有高温耐火侧壁承重砖20,在内侧底部电阻丝托砖21上设有中间承重砖20,所述侧壁承重砖20与中间承重砖20上端平齐,侧壁承重砖20与中间承重砖20上端设有陶瓷支承板14,陶瓷支承板14上部设有陶瓷纤维板17,所述板料托砖4下部安装在陶瓷支承板14上。炉腔侧壁位置利用高温粘接剂密封,保证加热时炉内的气密性。所述承重砖20、电阻丝托砖21和板料托砖4采用高炉用黏土砖。耐火层22采用高温耐火砖作为炉腔主体,保温层23用耐1250℃高温的硅酸铝针刺高铝纤维毯,炉底设置承重砖20及电阻丝托砖21。所述加热炉壳体24材料为Q235优质碳结构钢。
陶瓷纤维板17上设有向加热炉9内开口的凹槽,导轨6安装在凹槽中,将导轨嵌在陶瓷纤维板17内,并使用高温粘接剂将导轨6与陶瓷纤维板进行粘接,陶瓷纤维板17通过高温粘接剂粘贴在耐火层22侧壁上。
所述导轨6采用槽钢、角钢、陶瓷或者花岗岩等耐高温材质结构。
在相邻的电阻丝托砖21之间形成中间槽,电阻丝18安装在中间槽内,所述电阻丝18经过绕制后呈螺旋形,均匀分布在炉腔底部的电阻丝托砖21上。
所采用的加热方式为电加热,所述加热炉9采用电阻炉,加热炉9至少能够加热至1200℃。电阻丝18的材料可使用但不限于Cr21Al6Nb高温高电阻电热合金丝。
所述加热炉9内设有一热电偶5,测温范围在0~1300℃,测温元件包括但不限于K型热电偶、热敏电阻温度计、温度传感器中的一种。
其他具体参照实施例1,在此不再赘述。
实施例3
结合图3,下面以厚度1.5 mm,可标定区域范围为1m×1m的硼钢板为例来说明本测试实验平台的标定效果,具体参照实施例1和实施例2,在此不再赘述。如图3所示为整个实验平台在发射率软件中的视图,可以看出除了钢板的区域之外,其他区域温度较低,背光干扰被很好地排除。另外钢板温度分布均匀,与实际热冲压时分温度分布均匀性一致。
本发明的描述中,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作,因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解,例如,可以是连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接连接,也可以是通过中间部件间接连接,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述为本发明的优选实施方式,仅例示性地说明本发明专利的原理及其功效,用于本领域的技术人员更好的理解本发明的思想,而非用于限制本发明专利。对于本技术领域的普通技术人员来说,可在不违背本发明专利的精神及范畴下,依照本发明原理还可以做出若干改进或者同等替换,这些改进或同等替换也视为落在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热冲压钢板发射率标定实验平台,包括加热炉,其特征是,还包括上盖板、遮蔽板、红外成像及显示设备,所述上盖板与加热炉上部端面配合、用于加热时对加热炉上部开口密封,所述遮蔽板与加热炉上部开口位置配合、用于钢板发射率标定,所述加热炉炉腔内设有钢板支撑机构,所述加热炉炉腔侧壁设有侧门、氮气通入口,所述钢板上布置有温度测点,温度测点与热电偶连接,热电偶与加热炉的温度控制和显示机构电连接,所述加热炉上部设有气体喷管,气体喷管通过管道与气体压缩机连接,高速气体通过气体喷管喷射到钢板表面;
所述遮蔽板竖直方向上开有通孔槽,所述遮蔽板从上往下包括起到支撑作用的遮蔽板支撑部、起限位和密封作用的遮蔽板遮蔽部,在遮蔽板下端面的通孔槽周边设有一层起密封作用的耐热石棉,耐热石棉下部与钢板上表面接触;所述遮蔽板支撑部的下表面与加热炉的上表面配合,遮蔽板遮蔽部的外形与加热炉的内腔配合,遮蔽板遮蔽部的下表面贴近待标定的钢板;
所述红外成像及显示设备包括红外热像仪、计算机,红外热像仪与计算机电信号连接,红外热像仪与相机支架连接,相机支架采用六自由度运动的相机支架;标定时的工况能够实时地在计算机显示器上显示出来。
2.如权利要求1所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,所述钢板支撑机构包括耐高温导轨,所述导轨与加热炉炉腔内侧壁连接。
3.如权利要求1所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,所述钢板支撑机构还包括板料托砖,所述板料托砖设有多块,多块板料托砖均匀安装在加热炉炉腔内侧底部,所述板料托砖的顶端与导轨支撑面平齐,所述板料托砖下部截面面积大于上部截面面积,板料托砖上部与钢板接触。
4.如权利要求3所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,所述加热炉采用电阻炉,所述加热炉内设有热电偶,所述电阻炉包括底部的耐加热炉壳体,加热炉壳体内侧设有保温层,保温层内侧设有耐火层,其中在内侧底部的耐火层上部设有电阻丝托砖,在耐火层的侧壁内侧设有高温耐火侧壁承重砖,在内侧底部电阻丝托砖上设有中间承重砖,所述侧壁承重砖与中间承重砖上端平齐,侧壁承重砖与中间承重砖上端设有陶瓷支承板,陶瓷支承板上部设有陶瓷纤维板,所述板料托砖下部安装在陶瓷支承板上。
5.如权利要求4所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,陶瓷纤维板上设有向加热炉内开口的凹槽,导轨安装在凹槽中,通过高温粘接剂将导轨与陶瓷纤维板进行粘接,陶瓷纤维板通过高温粘接剂粘贴在耐火层侧壁上。
6.如权利要求4所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,所述中间承重砖、侧壁承重砖、电阻丝托砖和板料托砖采用高炉用黏土砖,耐火层采用高温耐火砖作为炉腔主体,保温层采用耐高温的硅酸铝针刺高铝纤维毯。
7.如权利要求4所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,在相邻的电阻丝托砖之间形成中间槽,电阻丝安装在中间槽内。
8.如权利要求1所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,所述上盖板的角上分别设有通孔,通孔处采用螺钉和螺母配合、形成缆绳吊钉。
9.如权利要求1所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,所述上盖板使用无机陶瓷纤维板制作,在所述上盖板与加热炉配合的下端面上通过高温粘接剂铺上一层隔热毯,所述遮蔽板采用耐高温的陶瓷纤维板或者纳米隔热板。
10.如权利要求1所述的一种热冲压钢板发射率标定实验平台,其特征是,所述钢板在靠近侧门一端设有便于取放钢板的槽口,槽口为通孔。
CN202111438490.XA 2021-11-30 2021-11-30 一种热冲压钢板发射率标定实验平台 Active CN113843330B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111438490.XA CN113843330B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种热冲压钢板发射率标定实验平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111438490.XA CN113843330B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种热冲压钢板发射率标定实验平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113843330A CN113843330A (zh) 2021-12-28
CN113843330B true CN113843330B (zh) 2022-02-15

Family

ID=78982462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111438490.XA Active CN113843330B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种热冲压钢板发射率标定实验平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113843330B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102519606A (zh) * 2011-11-18 2012-06-27 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 红外测温目标体发射率测定方法
CN103525983A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 长城汽车股份有限公司 加热炉
CN203881448U (zh) * 2014-06-04 2014-10-15 上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 一种用于红外热像仪现场标定的恒温标定炉
JP2016188826A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 Jfeスチール株式会社 温度計測装置、メッキ鋼板の加熱装置、メッキ鋼板のプレス装置、温度計測方法、メッキ鋼板の加熱方法、およびメッキ鋼板のプレス方法
CN106238587A (zh) * 2016-08-25 2016-12-21 江苏大学 一种用于热冲压实验的板料加热系统
CN112304437A (zh) * 2020-11-05 2021-02-02 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) 一种红外热像仪发射率标定装置
CN113134533A (zh) * 2021-03-22 2021-07-20 首钢集团有限公司 一种锌基镀层热冲压钢的热冲压方法及系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102519606A (zh) * 2011-11-18 2012-06-27 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 红外测温目标体发射率测定方法
CN103525983A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 长城汽车股份有限公司 加热炉
CN203881448U (zh) * 2014-06-04 2014-10-15 上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 一种用于红外热像仪现场标定的恒温标定炉
JP2016188826A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 Jfeスチール株式会社 温度計測装置、メッキ鋼板の加熱装置、メッキ鋼板のプレス装置、温度計測方法、メッキ鋼板の加熱方法、およびメッキ鋼板のプレス方法
CN106238587A (zh) * 2016-08-25 2016-12-21 江苏大学 一种用于热冲压实验的板料加热系统
CN112304437A (zh) * 2020-11-05 2021-02-02 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) 一种红外热像仪发射率标定装置
CN113134533A (zh) * 2021-03-22 2021-07-20 首钢集团有限公司 一种锌基镀层热冲压钢的热冲压方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Emissivity Calibration and Temperature Measurement of High Strength Steel Sheet in Hot Stamping Process;Hongqing Li等;《Applied Mechanics and Materials》;20111222;第1473-1477页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113843330A (zh) 2021-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7690841B2 (en) Device for continuous temperature measurement of molten steel in the tundish using optical fiber and infra-red pyrometer
CN108165700A (zh) 一种安装于转炉底部的测温喷枪及使用方法
CN105369009B (zh) 一种电弧炉炼钢在线测量钢液温度的测温系统及测温方法
CN113843330B (zh) 一种热冲压钢板发射率标定实验平台
CN107164602B (zh) 一种转炉炉底厚度测量装置及方法
CN104513880A (zh) 一种转炉副枪枪体
CN208071732U (zh) 一种安装于转炉底部的测温喷枪
CN212459004U (zh) 一种顶吹炉炉渣测温取样装置
CN108117245B (zh) 铂金通道防漏料冷却装置
CN111947978A (zh) 一种顶吹炉炉渣测温取样装置及方法
KR20010101431A (ko) 연속주조시 용융물, 특히 강 용융물의 온도제어 및/또는온도유지를 위한 방법 및 장치
CN105772659A (zh) 一种真空感应炉浇铸系统
CN110926619A (zh) 一种钢包内钢水温度的连续测温方法
CN220398747U (zh) 一种石灰窑高温在线检测设备
CN219415257U (zh) 一种可用于气体的快速高温加热的立式设备
CN211497685U (zh) 一种用于炼铁热风炉测温观测管的倾斜式安装装置
CN204251643U (zh) 一种转炉副枪枪体
CN207570670U (zh) 一种温度测量装置
CN217230818U (zh) 一种转炉出钢过程渣液面监测装置
CN2541465Y (zh) 高炉炉衬烧蚀监测装置
CN216869168U (zh) 一种用于高温粘度测定仪的加热炉
CN2211548Y (zh) 一种能测温的炉底供气装置
CN210834726U (zh) 一种气冷热震定温整体设备
JPH0527683B2 (zh)
CN216151080U (zh) 一种三层高保温的转运盖盖钢包

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: An emissivity calibration experimental platform for hot stamping steel plate

Effective date of registration: 20220516

Granted publication date: 20220215

Pledgee: Jinan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Changqing sub branch

Pledgor: JINAN AOTTO AUTOMATION Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980005593

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20230606

Granted publication date: 20220215

Pledgee: Jinan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Changqing sub branch

Pledgor: JINAN AOTTO AUTOMATION Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980005593

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: An Experimental Platform for Calibration of Emissivity of Hot Stamped Steel Plate

Effective date of registration: 20230719

Granted publication date: 20220215

Pledgee: Jinan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Changqing sub branch

Pledgor: JINAN AOTTO AUTOMATION Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980048996

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right