CN206838845U - 一种高强度钢板热冲压成型生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高强度钢板热冲压成型生产线，包括依次设置的拆垛系统、辊底式多层加热炉、压机、碳分配炉和淬火装置，其中，所述辊底式多层加热炉的入口和出口处分别设置有进料电梯和出料电梯，所述碳分配炉设置在所述压机下料处，所述碳分配炉包括炉壳、设置在炉壳内的传送层以及设置在所述传送层两侧的加热电阻丝。所述高强度钢板热冲压成型生产线配置了碳分配炉和淬火装置，经过压机成型后的钢成型件进入所述碳分配炉进行分配处理，在分配过程中碳由马氏体向未转变奥氏体中扩散，使奥氏体的碳含量增加从而稳定性提高，经过所述淬火装置获得主要由马氏体和富碳的残余奥氏体组成的复合组织，实现Q&P钢的工业量产。
Description
技术领域
本实用新型涉及热冲压成型领域，特别涉及一种高强度钢板热冲压成型生产线。
背景技术
近年来，热冲压成型技术作为一种生产高强度汽车零部件的技术得到了业界的广泛关注。在热冲压成型过程中，钢件首先被加热到奥氏体化温度使其均匀奥氏体化，然后被转移到内置冷却系统的模具中快速冲压成型后保压，使钢件在模具内淬火完成马氏体相变，热成型钢的最终组织是全马氏体组织，强度可达1500MPa以上，因此，热冲压成型技术非常适合生产车用超高强度部件，比如汽车保险杠和车门防撞梁等。热冲压成型技术正逐步用于汽车制造业中。然而热成型钢在淬火后的组织全是马氏体，其延展性比较差，需要一种有效的方法来改善冲压件的塑性。
Q&P钢热处理工艺是J.G.Speer提出的一种通过调控钢中马氏体和残余奥氏体的含量来生产具有TRIP效应的高强度级别钢种的热处理工艺，将采用Q&P工艺生产的钢种命名为Q&P钢(淬火分配钢)。Q&P钢属于第三代汽车用先进高强度钢，作为汽车车身用钢可以大大减轻车身重量，增强车体抵抗撞击的能力。Q&P工艺的热处理曲线示意图如图1所示，首先将试样奥氏体化，然后淬火至Ms(马氏体转变的起始温度)～MF(马氏体转变终了温度)之间的某一温度QT，使钢中形成一定量的马氏体同时保留一部分未转变奥氏体，再在该淬火终点温度QT或其上某一温度PT保温一段时间进行分配处理，在分配过程中碳会由马氏体向未转变奥氏体中扩散，使奥氏体的碳含量增加从而稳定性提高，最后水淬至室温获得主要由马氏体和富碳的残余奥氏体组成的复合组织。马氏体组织保证了钢的强度，残余奥氏体在变形时能够发生相变诱发塑性以改善钢的塑性。
Q&P钢理论研究比较完善，但在现有的热压生产线中，没有配置碳分配炉，淬火速度非常迅速，碳元素来不及由马氏体向未转变奥氏体中扩散，所以现有的生产根本无法生产Q&P钢。
实用新型内容
本实用新型提供了一种高强度钢板热冲压成型生产线，用以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种高强度钢板热冲压成型生产线，包括依次设置的拆垛系统、辊底式多层加热炉、压机、碳分配炉和淬火装置，其中，所述辊底式多层加热炉的入口和出口处分别设置有进料电梯和出料电梯，所述碳分配炉设置在所述压机下料处，所述碳分配炉包括炉壳、设置在炉壳内的传送层以及设置在所述传送层两侧的加热电阻丝。
作为优选，环绕所述压机的模具区域设有可以控制保温范围的保温层，所述模具区域设有加热电阻丝或通有温度为300℃-400℃的气体，所述保温层的设置使得模具区域的环境温度始终维持在300℃-400℃之间，坯料进入所述压机成型时，坯料温度维持在300℃-400℃之间。
作为优选，所述辊底式多层加热炉和压机之间设置上料机构，所述上料机构为上料机器人或桁架机械手。
作为优选，所述压机和碳分配炉之间设置下料机构，所述下料机构为耐300℃-400℃高温的机械手。
作为优选，所述淬火装置设置在所述碳分配炉的炉口，所述淬火装置为水淬池或油淬池。
作为优选，所述拆垛系统包括拆垛小车、坯料拾取机构、打标机和分张器，所述坯料拾取机构采用机器人或桁架机械手，所述坯料拾取机构从所述拆垛小车上拾取坯料，经过所述打标机打标、所述分张器分层，然后将坯料送至所述辊底式多层加热炉。
作为优选，所述进料电梯采用滚动式升降台，所述滚动式升降台包括带有若干双向滚轮组的传送平台和驱动所述传送平台升降的升降装置。
作为优选，所述出料电梯采用对中台。
作为优选，所述辊底式多层加热炉的炉膛内设置有多层自转滚轮，所述滚轮为双向转动滚轮。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：所述高强度钢板热冲压成型生产线配置了碳分配炉和淬火装置，经过压机成型后的钢成型件中形成一定量的马氏体同时保留一部分未转变奥氏体，钢成型件进入所述碳分配炉，保温一段时间进行分配处理，在分配过程中碳由马氏体向未转变奥氏体中扩散，使奥氏体的碳含量增加从而稳定性提高，然后在所述淬火装置经过淬火获得主要由马氏体和富碳的残余奥氏体组成的复合组织，实现Q&P钢的工业量产。另外，所述压机将模具区域进行了保温，维持钢成型件的温度在300℃-400℃之间，避免钢成型件温度过低无法进行碳分配工艺。
附图说明
图1是现有技术中Q&P工艺的热处理曲线示意图；
图2是本实用新型一具体实施例的高强度钢板热冲压成型生产线的结构示意图。
图2中所示：10-拆垛系统、20-进料电梯、30-辊底式多层加热炉、40-出料电梯、50-上料机构、60-压机、610-模具区域、70-下料机构、80-碳分配炉、90-淬火装置。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本实用新型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、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
请参见图2，一种高强度钢板热冲压成型生产线，包括依次设置的拆垛系统10、辊底式多层加热炉30、压机60、碳分配炉80和淬火装置90，其中，所述辊底式多层加热炉30的入口和出口处分别设置有进料电梯20和出料电梯40，所述碳分配炉80设置在所述压机60下料处，所述碳分配炉80包括炉壳、设置在炉壳内的传送层以及设置在所述传送层两侧的加热电阻丝。
所述压机60的模具区域设有加热电阻丝，所述模具区域的四周设有保温层，或者所述模具区域通有温度为300℃-400℃的气体，所述保温层的设置使得模具区域的环境温度始终维持在300℃-400℃之间，坯料进入所述压机60成型后，钢成型件温度维持在300℃-400℃之间，避免钢成型件温度过低无法进行碳分配工艺。
所述辊底式多层加热炉30和压机60之间设置上料机构50，所述上料机构50为上料机器人或桁架机械手。所述压机60和碳分配炉80之间设置下料机构70，所述下料机构70为耐300℃-400℃温度的机械手。
所述淬火装置90设置在所述碳分配炉80的炉口，所述淬火装置90为水淬池或油淬池。
所述拆垛系统10包括拆垛小车、坯料拾取机构、打标机和分张器，所述坯料拾取机构采用机器人或桁架机械手，所述坯料拾取机构从所述拆垛小车上拾取坯料，经过所述打标机打标、所述分张器分层，然后将坯料送至所述辊底式多层加热炉30。
所述进料电梯20采用滚动式升降台，所述滚动式升降台包括带有若干双向滚轮组的传送平台和驱动所述传送平台升降的升降装置。所述出料电梯40采用对中台，对中台上有防止坯料掉落的阻挡器和对中手指等装置。
所述辊底式多层加热炉30的炉膛内设置有多层自转滚轮，所述滚轮为双向转动滚轮。
所述坯料拾取机构从所述拆垛小车上拾取坯料，经过所述打标机打标、所述分张器分层，然后将坯料送至所述进料电梯20，所述进料电梯20将坯料送至所述辊底式多层加热炉30，坯料在所述辊底式多层加热炉30内加热，然后经过所述出料电梯40送至所述上料机构50，所述上料机构50将坯料送至所述压机60进行成型为钢成型件，所述压机60将模具区域进行了保温，维持钢成型件的温度在300℃-400℃之间，所述下料机构70取出钢成型件送至所述碳分配炉80内，经过压机60成型后的钢成型件中形成一定量的马氏体同时保留一部分未转变奥氏体，钢成型件进入所述碳分配炉80，保温一段时间进行分配处理，在分配过程中碳由马氏体向未转变奥氏体中扩散，使奥氏体的碳含量增加从而稳定性提高，然后在所述淬火装置90经过淬火获得主要由马氏体和富碳的残余奥氏体组成的复合组织，实现Q&P钢的工业量产。
本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种高强度钢板热冲压成型生产线，其特征在于，包括依次设置的拆垛系统、辊底式多层加热炉、压机、碳分配炉和淬火装置，其中，所述辊底式多层加热炉的入口和出口处分别设置有进料电梯和出料电梯，所述碳分配炉设置在所述压机下料处，所述碳分配炉包括炉壳、设置在炉壳内的传送层以及设置在所述传送层两侧的加热电阻丝。
2.根据权利要求1所述的高强度钢板热冲压成型生产线，其特征在于，环绕所述压机的模具区域设有可以控制保温范围的保温层，所述模具区域设有加热电阻丝或通有温度为300℃-400℃的气体。
3.根据权利要求1所述的高强度钢板热冲压成型生产线，其特征在于，所述压机和碳分配炉之间设置下料机构，所述下料机构为能够承受温度为300℃-400℃的机械手。
4.根据权利要求1所述的高强度钢板热冲压成型生产线，其特征在于，所述淬火装置设置在所述碳分配炉的炉口，所述淬火装置为水淬池或油淬池。
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