[發(fā)明專利]一種高耐蝕熱壓零部件的制備裝置

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• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113617913A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鋼;劉培星;郝亮;金光宇;初冠南;侯曉英;湯化勝;孫衛(wèi)華
• 申請（專利權(quán)）人: 山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;B21D37/16;B08B3/12;B08B3/14;B08B13/00
• 代理公司: 濟(jì)南舜科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37274
• 代理人: 張帥

本發(fā)明公開了一種高耐蝕熱壓零部件的制備裝置，用于鍍層高強(qiáng)鋼零件的熱成形，具體包括熱水箱、加熱裝置、模具、機(jī)械夾持裝置、補(bǔ)水裝置、蒸氣冷凝器和水過濾模塊，其中熱水箱用于盛放溫度大于70℃的沸水，并在底部安裝加熱裝置，可自動控制沸水溫度；熱水箱內(nèi)部安裝有補(bǔ)水裝置和水過濾模塊，頂部安裝有蒸氣冷凝器，由機(jī)械夾持裝置將奧氏體化的坯料轉(zhuǎn)移至熱水箱中，浸沒熱水中并停留一定時(shí)間后，將坯料轉(zhuǎn)移至模具中沖壓成形并淬火，此裝置可防止在成型和硬化過程中產(chǎn)生微裂紋，本發(fā)明設(shè)備簡單、投資成本低，在目前熱沖壓產(chǎn)線中增加模塊即可使用；同時(shí)具有節(jié)約能源，降低模具費(fèi)用，可清潔坯料表面等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高耐蝕熱壓零部件的制備裝置。

背景技術(shù)

高強(qiáng)鋼構(gòu)件由于其優(yōu)異的機(jī)械性能正廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)中，可以實(shí)現(xiàn)車身輕量化同時(shí)提高安全性。熱成形高強(qiáng)鋼部件由于成形力小、零件回彈小等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛應(yīng)用。熱沖壓用鋼可分為無鍍層和帶鍍層兩種。無鍍層鋼板加熱保溫階段會發(fā)生嚴(yán)重的氧化現(xiàn)象，后期需要噴丸處理，且容易生銹，而帶鍍層鋼板則克服了這些缺陷，但是生產(chǎn)成本也較高。

但是，由于純鋅鍍層經(jīng)奧氏體化之后，鍍層液態(tài)Zn在高于Γ相熔點(diǎn)782℃時(shí)沖壓，易產(chǎn)生液態(tài)金屬致脆性裂紋，影響零件性能。

為了防止裂紋產(chǎn)生，目前鍍鋅熱成形設(shè)備主要有以下兩種類型：

1)間接成形裝備：鍍鋅板料首先冷沖壓，完成零件90％的預(yù)成形，之后將零件加熱至奧氏體化，再轉(zhuǎn)移至冷卻模具中完成終成形及淬火。目前奧鋼聯(lián)采用間接熱沖壓實(shí)現(xiàn)了鋅基鍍層熱沖壓零件的制造，但該工藝過程工序多(增加了冷沖壓成形)，能耗大，且零件需放置于專用托架中進(jìn)行加熱和轉(zhuǎn)移，自動化控制難度高，對加熱爐要求較高。

2)多道次成形裝備：多套模具安裝至液壓機(jī)中，采用級進(jìn)模的原理連續(xù)多道次沖壓成形。該裝備要求壓機(jī)比較大，自動化難度高，且多套模具投資較高。

另外有專利(201780010625.8)，提出了在成形模具的正半徑和/或拉伸邊緣附近，將氧氣供應(yīng)到將要成型的金屬板坯料，防止在成型和硬化過程中產(chǎn)生微裂紋，但該裝置需高壓氣體，能耗及成本高，且在模具面打孔破壞了模具型面，不易實(shí)施。

專利CN 107922984 A，提出了一種用于熱的非無盡表面的均勻非接觸式冷卻的方法及其裝置，通過設(shè)置葉片、噴嘴對料片進(jìn)行非接觸冷卻；該種非接觸冷卻方式，氣體通過噴嘴噴出吹到鋼板表面，冷卻速度不均勻；且裝置控制復(fù)雜，需要實(shí)時(shí)反饋板料溫度，不易實(shí)施。

因此開發(fā)一種成本低、易實(shí)施的制備高耐蝕熱壓零部件的裝備非常重要，可以有效減少裸板熱沖壓帶來的表面脫碳和氧化起皮，提高耐蝕性能和零件服役性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，尤其是板料冷卻速率不均、氧化層清洗困難、能耗高等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高耐蝕熱壓零部件的制備裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種高耐蝕熱壓零部件的制備裝置，包括熱水箱、加熱裝置、模具、機(jī)械夾持裝置、補(bǔ)水裝置、蒸氣冷凝器和水過濾模塊，所述熱水箱中盛放沸水，用于放入坯料，熱水箱安裝加熱裝置，用于自動控制熱水箱中的水溫，熱水箱中的水溫控制在70～100℃，模具安裝在熱水箱底部或獨(dú)立安裝在壓機(jī)平臺上；

熱水箱的側(cè)面安裝有補(bǔ)水裝置，補(bǔ)水裝置設(shè)有液面位置監(jiān)測儀和電控補(bǔ)水泵，用于液面降低時(shí)自動加水或提示加水，熱水箱的上部安裝有蒸氣冷凝器，用于對熱水箱中的水蒸氣收集、冷卻和回收，熱水箱上還安裝有水過濾模塊。

具體的是，所述熱水箱尺寸滿足坯料入水出水要求，熱水箱設(shè)有排水口，用于熱水箱進(jìn)行排水清潔，且熱水箱內(nèi)部安裝有超聲波激發(fā)系統(tǒng)，用于清潔坯料。