[實用新型]薄板加熱用多功能及小型化紅外復合箱式加熱爐

有效

• 申請號: 201920782571.3
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN210718640U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 姚圣杰;陳龍;楊緒劍;趙洪運
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00;F27D11/00;H05B3/62
• 代理公司: 北京修典盛世知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11424
• 代理人: 楊方成

本實用新型屬于熱沖壓成型技術領域，公開了一種薄板加熱用多功能及小型化紅外復合箱式加熱爐，包括紅外加熱層和電阻加熱層；短波紅外燈管組安裝于紅外加熱層上方或下方；短波紅外燈管通過夾具固定在可滑動托盤或者凹式支撐架上；可滑動托盤通過滑動導軌將可滑動托盤從加熱爐上料系統入口側牽引到下料系統出口側；加熱爐外安裝水冷系統以冷卻紅外加熱燈管的芯片控制端；制氮機提供的高純氮氣通過管道連接到加熱爐內部；紅加熱爐體下方安裝液壓升降系統。本實用新型的復合加熱箱式爐，兼具占地小、成本低、工藝柔性好以及能效高等眾多優勢，是未來薄板材加熱的一種極具應用前景的加熱方式。

技術領域

本實用新型屬于熱沖壓成型技術領域，尤其涉及一種薄板加熱用多功能及小型化紅外復合箱式加熱爐。

背景技術

目前，最接近的現有技術：

熱沖壓成形技術是提高高強度鋼板塑性成形能力，保證沖壓零件尺寸精度及提高沖壓零件強度級別的新型成形技術，目前已成為高強鋼汽車零部件制造行業的熱門技術。熱沖壓工藝的坯料加熱都采用輥底爐和多層電阻加熱箱式爐。其中輥底爐的主要優勢在于：適用于激光切割下料后不同形狀坯料的均勻加熱，加熱生產效率高，但是需要增加輥底爐爐身長度，通常大于30m，因此導致占地面積大，投資高,僅加熱爐成本就占整條生產線成本的30％以上；另外，由于加熱過程為防止坯料氧化，需始終通入氮氣保護，且爐體的爐底輥均為陶瓷輥，價格昂貴，單根陶瓷輥的市場價格一般在3000～5000元不等，并且由于廢氣或爐體本身造成的能量損失，使得該類爐能源利用率低，只能達到53％。而傳統的多層箱式爐占地面積少，相對成本較低，但是生產效率低，為匹配快速沖壓的生產效率要求，就需要增加箱式爐的數量；且箱式爐加熱工藝路徑單一，不可調控，限制其應用潛力。除此之外，還有研究涉及感應加熱和自阻加熱用于薄板的新型加熱方式，這些加熱方式加熱速度快，坯料氧化少，可直接應用于非涂層板的加熱而避免使用涂層板，但是這兩種加熱方法對板材的外形尺寸要求嚴格，必須為矩形板，對于異形板的加熱無法保證整板的加熱溫度均勻性，因此實現產業化應用的難度極大。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

輥底爐加熱涂層板陶瓷輥易“結瘤”，造成維護更換成本高；加熱速度較慢，需通過增加爐體長度提高生產效率，因而導致占地面積大，建設成本高；加熱工藝路徑可調控性較差。

傳統多層箱式爐加熱速度慢、效率低且加熱工藝路徑不可調控。

感應加熱及自阻加熱等快速加熱方式加熱異形薄板溫度均勻性差，極易產生板型缺陷；且加熱速度過快不適用于涂層板加熱過程涂層與基板之間的合金化過程，導致無法形成氧化防護層。

解決上述技術問題的難度：

采取高加熱效率(速度)和高能效的加熱方式替代常規輥底爐或箱式爐所用的電加熱(或燃氣加熱)，如何實現加熱路徑可調控及高控溫精度，同時針對異形薄板加熱，還能夠有效保證板坯的板型(即溫度均勻性)。

解決上述技術問題的意義：

能夠進一步降低現有熱沖壓成形產品的成本，同時有助于提升現有熱沖壓超高強鋼結構件的綜合性能，擴大其再白車身制造中的應用比例，有助于進一步提升現有乘用車的輕量化程度和安全性。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種薄板加熱用多功能及小型化紅外復合箱式加熱爐。

本實用新型是這樣實現的，一種紅外復合箱式加熱爐，所述紅外復合箱式加熱爐包括紅外加熱層和電阻加熱層(可根據加熱工藝及生產效率需求設置層數或取消)；

短波紅外燈管組安裝于紅外加熱層上方或下方；

可滑動托盤通過滑動導軌將可滑動托盤從加熱爐上料系統入口側牽引到下料系統出口側；凹式支撐架支撐的坯料依靠外部叉臂將坯料置于加熱爐內，加熱完成后依靠叉臂伸入加熱爐拾出坯料；