[發明專利]基于防氧化涂層的鋼板熱成形方法及實施該方法的生產線

有效

• 申請號: 200910260147.3
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101724737A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 單忠德;戎文娟;姜超;李柳;張密蘭;莊百亮;范廣宏;周永松;谷諍巍
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院先進制造技術研究中心
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種熱成形方法，尤其涉及一種基于防氧化涂層的鋼板熱成形 方法，并涉及一種實施該方法的熱成形生產線。

背景技術

鋼板熱沖壓技術是一種將特殊的高強度鋼板加熱到奧氏體溫度，然后快速 移至模具并快速沖壓，且在壓機保壓狀態下通過模具(而不是空氣)對工件在保 證一定冷卻速度的條件下進行淬火冷卻，從而最后得到超高強度沖壓件(組織 為馬氏體，強度在1500MPa左右甚至更高)的新型成形工藝。熱成形工藝的關 鍵過程是加熱、沖壓、保壓和冷卻，其中后三部分一步完成。對于厚度小、表 面積大的鋼板，加熱過程中會產生氧化皮，從而導致后續沖壓工作環境惡劣、 成形件表面質量差且易導致模具精度損失，同時還需要后續的噴丸工序。而且， 對于薄板類工件，噴丸極易使工件變形。

目前，國內外主要有兩種方法解決加熱氧化的問題。一是使用帶Al-Si鍍 層的熱沖壓鋼板，在加熱過程不會產生氧化皮，對模具影響小，并且不需要噴 丸工序。但是，鋼板在加熱過程中，Al-Si鍍層容易與加熱爐的套磁輥發生粘 結，從而增加加工難度甚至導致加工中止，另外，Al-Si鍍層鋼板成本高，國 內沒有生產。另一方法是使用保護氣氛爐加熱。通過使用保護氣氛爐加熱，可 防止加熱過程產生氧化皮。但對于保護氣氛加熱爐，其連續作業與密封性的要 求較高，造價高昂，使熱成形成本大幅提高，且工件在出爐轉移和成形過程中 由于離開氣氛保護環境而產生氧化，成形后需要對表面進行噴丸處理，噴丸易 造成零件變形，且增加一道工序，生產周期延長。

因此，在熱成形技術領域急需提供一種既能解決Al-Si鍍層超高強鋼板加 熱過程與套磁輥粘結的問題，又能保證在造價較低的情況下防止氧化、制造工 序簡潔、加工精度高的熱成形方法或熱成形生產線。

發明內容

本發明旨在提供一種既能解決Al-Si鍍層超高強鋼板加熱過程與套磁輥粘 結的問題，又能保證在造價較低的情況下防止氧化、制造工序簡潔，加工精度 高的熱成形方法，以解決現有的熱成形難于避免產生氧化皮或者雖避免產生氧 化皮但造價過高且難于保證精度的問題。同時，本發明克服了現有的Al-Si鍍 層超高強鋼板與套磁輥的粘連問題以及氣氛保護爐的價格過高等技術難題。

本發明的發明目的是通過下述技術方案來實現的：

一種基于防氧化涂層的熱成形方法，所述方法包括以下步驟：

對工件表面進行清潔處理以保證無油污；

利用自動噴涂設備將涂料噴涂至工件表面，其中，所述自動噴涂設備包括 一通過壓力裝置將涂料均勻噴涂在工件表面的噴槍、一為所述噴槍提供直流電 的電源、一用來貯存粉料并按工藝要求向所述噴槍輸送粉料的送粉器、一用來 冷卻所述噴槍從而延長所述噴槍使用壽命的熱交換器、用于輸送工作氣和送粉 氣的供氣系統、用于對所述噴槍所噴涂料中的水、粉料、氣進行調節和控制的 控制柜，所噴涂料為高溫防氧化環保涂料，包括水性環氧樹脂膠粘劑、納米耐 高溫材料、高導熱材料、功能填料、水；

通過加熱設備對工件加熱以使其達到工件的奧氏體化溫度，其中，所述加 熱設備為輥底式高溫電阻爐；

將工件快速移至快速壓力機，并在所述快速壓力機中快速完成沖壓、合模、 保壓、淬火、成形一體化工序，且工件溫度在所述加工過程中從奧氏體化溫度 降至馬氏體轉變溫度，其中，所述快速壓力機包括主機、液壓系統、電氣控制 系統、安全防護系統。

優選地，所述輥底式高溫電阻爐在3-6分鐘內將所述工件升溫到奧氏體化 溫度(880℃-950℃)以實現快速自動進出料功能、完成在給定生產節奏下的 連續自動化生產。

優選地，所述輥底式電阻爐爐門處設有定位裝置以確保出爐工件有足夠的 定位精度，從而進一步保證機械手平穩地抓取。

優選地，所述爐門和爐門框處設有耐高溫盤根的軟密封結構，同時有水冷 卻系統，以防止爐門變形。

優選地，所述主機包括機身、移動工作臺和油缸以及壓力機滑塊。

優選地，所述壓力機滑塊下行速度為250-350mm/s，工作速度為 100-170mm/s，回程速度200-300mm/s；更優選地，下行速度為300mm/s，工作速 度為130mm/s，回程速度250mm/s。