[發(fā)明專利]高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210283191.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN102756251A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高義新;王國(guó)棟;趙洪運(yùn);王衛(wèi)衛(wèi);楊緒劍;劉洪偉;郭景哲;高義山;任曉琪;任金光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大王金泰集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱沖壓成形裝備和生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車安全舒適和節(jié)能環(huán)保問題也越來越被人們重視，提高汽車的安全性能，降低汽車的燃料消耗、減少CO2和廢氣排放成為社會(huì)對(duì)汽車行業(yè)的要求。采用高強(qiáng)鋼板熱沖壓成形技術(shù)是有效方法。

熱成形工藝是將高強(qiáng)度鋼板加熱至奧氏體溫度范圍（880℃-950℃），?使之均勻奧氏體化，?然后快速送入內(nèi)部帶有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)，快速?zèng)_壓成型、保壓淬火冷卻，將奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，獲得超高強(qiáng)度沖壓件。

汽車用高強(qiáng)鋼板有鍍層板和無鍍層板兩種形式。目前國(guó)內(nèi)只能生產(chǎn)無鍍層高強(qiáng)鋼板，無鍍層板在高溫下易氧化，影響產(chǎn)品質(zhì)量。而采用鍍層板必須自國(guó)外進(jìn)口，成本高、周期長(zhǎng)，且鍍層在高溫中會(huì)粘連在加熱爐輥棒上，影響生產(chǎn)線使用。

申請(qǐng)?zhí)?00910067375.9發(fā)明專利一種高強(qiáng)度鋼板沖壓件的熱成形法，包括落料，加熱、初步溫降，成形、淬火，后處理工序，其特征在于：所述熱成形法鋼板在加熱爐中加熱到完全奧氏體化以后，在不與空氣接觸的情況下，將其轉(zhuǎn)移到一個(gè)有氣體保護(hù)氛圍的初步冷卻腔室內(nèi)降溫至600℃，在該初步冷卻室內(nèi)的冷卻速度大于35℃/S，然后再轉(zhuǎn)移到熱沖壓成形模具中成形淬火。該專利只是簡(jiǎn)單提出了一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓的方法，對(duì)具體加工對(duì)象及設(shè)備組成沒有明確指出，其重點(diǎn)提出了一種解決無鍍層高強(qiáng)度鋼板高溫下防止氧化成形淬火的措施，但其中鋼板由加熱爐不與空氣接觸到氮?dú)饫鋮s室內(nèi)實(shí)施難度較大且氣體冷卻效果較差，降溫至600℃之后再移入模具成形淬火，成形效果也不如800℃以上成形淬火，整個(gè)過程淬火工藝不連續(xù)，難以獲得均勻的馬氏體組織。

申請(qǐng)?zhí)?00910187794.6發(fā)明專利沖壓淬火用鋼板及其熱成型方法，公開了一種沖壓淬火用鋼板并提出了熱成型方法為：鋼板經(jīng)剪切下料后在Ac3～?Ac3+80℃加熱，進(jìn)行奧氏體化，在加熱爐中經(jīng)過5～10分鐘保溫后立刻轉(zhuǎn)移至一個(gè)內(nèi)部通水冷卻的金屬模具內(nèi)，在650～850℃的高溫條件下進(jìn)行沖壓；成形的工件在密閉的模具中冷卻，模具本身依靠水循環(huán)進(jìn)行冷卻，冷卻速度大于奧氏體形成馬氏體的臨界冷速，最后工件離開熱沖壓生產(chǎn)線時(shí)的溫度在150℃以下，之后空冷至室溫。該專利同樣只是簡(jiǎn)單提出了一種熱成形方法，對(duì)具體加工對(duì)象及設(shè)備組成沒有明確指出，且加熱過中采用純氫氣保護(hù)，具有安全隱患。

針對(duì)上述技術(shù)的現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)開始引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)生產(chǎn)線。這種生產(chǎn)線主要由開卷線單元、落料堆垛單元、拆垛打標(biāo)單元、加熱爐單元、快速上料單元、壓機(jī)單元、快速下料單元、激光切割單元和拋丸涂油單元組成，并且對(duì)各個(gè)單元設(shè)置了PLC控制系統(tǒng)，提高了各個(gè)單元的自動(dòng)化程度。但是盡管如此，作為整個(gè)生產(chǎn)流水線的自動(dòng)化控制還有待進(jìn)一步提升，特別是如何優(yōu)化自動(dòng)生產(chǎn)線的各個(gè)環(huán)節(jié)的有效配置，以實(shí)現(xiàn)更大范圍的應(yīng)用還是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，通過優(yōu)化單元設(shè)備的配置進(jìn)而完善整個(gè)生產(chǎn)流水線整體配置和自動(dòng)化水平，而提出的一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝。其應(yīng)用于厚度范圍0.8～2.5mm，長(zhǎng)度范圍400～1700mm，寬度范圍50～1000mm的無鍍層高強(qiáng)度硼鋼板件，達(dá)到至少3件/min的生產(chǎn)要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括：

一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線，2.6*1800mm開卷線單元、落料堆垛單元、拆垛打標(biāo)單元、20m加熱爐單元、快速上料單元、800t壓機(jī)單元、快速下料單元、1000*1800mm激光切割單元和1200*2000mm拋丸涂油單元組成，各單元有自己的PLC控制系統(tǒng)，其特征是：開卷線單元主要由開卷機(jī)、引料機(jī)、校平機(jī)、測(cè)量裝置和傳送裝置組成；落料垛料單元主要由落料沖壓機(jī)、預(yù)成型沖壓機(jī)、垛料機(jī)、運(yùn)料車組成；拆垛打標(biāo)單元主要由拆垛機(jī)械手、打標(biāo)臺(tái)組成；輥底式加熱爐單元主要由進(jìn)爐輥道、輥底式加熱爐、對(duì)中臺(tái)及料片頂起裝置組成，其中對(duì)中臺(tái)由兩組12個(gè)對(duì)中指組成；快速上料單元由兩個(gè)機(jī)械手組成；壓機(jī)單元主要由高速壓機(jī)、模具、測(cè)溫裝置組成；快速下料單元由兩個(gè)機(jī)械手組成；激光切割單元由6臺(tái)以上激光切割機(jī)床組成；拋丸涂油單元主要由拋丸設(shè)備、涂油設(shè)備組成；各單元的PLC控制系統(tǒng)通過PROFIBUS工業(yè)總線與生產(chǎn)線主站PLC控制系統(tǒng)相連。