CN104384359B - 一种热冲压成形坯料的立体快速加热装置及加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热冲压成形加工技术领域，尤其是指一种热冲压成形坯料的立体快速加热装置及加热方法。装置包括第一加热室和第二加热室，该第一加热室和第二加热室分别装设有第一耐温输送机构和第二耐温输送机构，所述第一加热室沿着第一耐温输送机构设置有多个用于加热坯料的红外加热灯管，所述第二加热室设置有用于加热坯料的电炉。方法为先由第一耐温输送机构将坯料输送至第一加热室，由红外加热灯管对坯料进行加热至设定温度，再由第二耐温输送机构将坯料输送至第二加热室，由电炉对坯料进行升温加热和保温。本发明不仅结构较简单、占地面积小及加热效率高，还提高了坯料温度均匀性及居里点以上加热的效率。

Description

一种热冲压成形坯料的立体快速加热装置及加热方法
技术领域
本发明涉及热冲压成形加工技术领域，尤其是指一种热冲压成形坯料的立体快速加热装置及加热方法。
背景技术
近年来，为了满足安全性和节能减排（减重）的需要，高强度汽车用钢受到普遍的重视。由于强度级别的提高，传统的冷冲压成形技术无法克服高强度钢成形后的回弹和保证汽车零件的尺寸精度。热成形能利用高强度钢来生产复杂部件，成形和淬火同时进行，通过相变强化来实现高强度。高强钢热冲压成形后的零件抗拉强度可以达到1500MPa及以上，在节能减重的同时满足安全性需求。热成形技术已经成为汽车制造领域的前沿实用技术。
热冲压成形的坯料需要加热到奥氏体化并保温一段时间，现在通常在辊底炉、步进式炉或者箱式炉中靠辐射和对流加热。由于被加热钢板的厚度和涂层以及辐射系数对加热具有较大影响，导致工业化生产中的加热装置长度很长（箱式炉除外，但其控制较为复杂，策略控制较为麻烦）。实际也有采用电磁感应加热和红外加热等快速加热方法。单独采用电磁感应加热需要合适的线圈，设备柔性不好且电磁感应加热在高于居里点温度后加热效率明显下降。某大学采用了电磁感应加热和电炉复合加热方法，但是同样存在设备柔性不好等缺点。红外线加热一般应用与食品工业，但是也被应用与钢板加热，单独采用红外线加热钢板一般应用与局部加热，且低于奥氏体化温度，即使钢板整个受到红外线加热，依然存在板料温度均匀性较差这一缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构较简单、占地面积小及加热效率高的热冲压成形坯料的立体快速加热装置及加热方法，不仅提高了坯料温度均匀性，还提高了居里点以上加热的效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种热冲压成形坯料的立体快速加热装置，包括第一加热室和第二加热室，该第一加热室和第二加热室分别装设有第一耐温输送机构和第二耐温输送机构，所述第一加热室沿着第一耐温输送机构设置有多个用于加热坯料的红外加热灯管，所述第二加热室设置有用于加热坯料的电炉。
优选的，所述红外加热灯管的外侧装设有反射罩。
优选的，所述多个红外加热灯管并行排列布置。
优选的，所述第一耐温输送机构和第二耐温输送机构的送料方向相反。
优选的，所述第一加热室位于第二加热室的正上方，或者所述第一加热室位于第二加热室的正下方。
一种利用上述立体快速加热装置的加热方法，先由第一耐温输送机构将坯料输送至第一加热室，由红外加热灯管对坯料进行加热至设定温度，再由第二耐温输送机构将坯料输送至第二加热室，由电炉对坯料进行升温加热和保温。
优选的，所述设定温度为750～850℃。
优选的，坯料在所述第一加热室内的加热时间为8秒～12秒。
优选的，所述设定温度为800℃，坯料在所述第一加热室内的加热时间为10秒。
优选的，所述坯料的长度为1～2.5m，宽度为0.2～0.5m。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种热冲压成形坯料的立体快速加热装置及加热方法，采用红外线加热将坯料从室温加热至800度也只需要10s左右，相比于电磁感应加热没有居里点的限制，且坯料本身温度越高其加热速度和效率均会提高。本发明在实际应用中，先采用红外线快速加热到800度左右或更高，然后采用电炉辐射加热进行后续升温和保温，使得板料温度均匀。红外线加热和电炉加热相结合，立体堆放，具有以下优点：不仅有效提高加热效率，节省能源，提高生产效率，降低成本；还改善了板料温度分布的均匀性，使得产品质量较好；更是大量减少可加热设备占地面积，降低成本，实用性大大加强。
附图说明
图1为本发明立体快速加热装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1所示，一种热冲压成形坯料的立体快速加热装置，包括第一加热室1和第二加热室2，该第一加热室1和第二加热室2分别装设有第一耐温输送机构4和第二耐温输送机构5，所述第一加热室1沿着第一耐温输送机构4设置有多个用于加热坯料6的红外加热灯管3，所述第二加热室2设置有用于加热坯料6的电炉7。
本发明的加热装置结构较简单，解决了传统纯依赖电炉加热炉体占地面积大及加热效率低的问题，解决了单独依靠红外加热坯料6温度均匀性差的问题，解决了包含电磁感应加热设备柔性差及居里点以上加热效率低的问题。
一种利用上述立体快速加热装置的加热方法，先由第一耐温输送机构4将坯料6输送至第一加热室1，由红外加热灯管3对坯料6进行加热至设定温度，再由第二耐温输送机构5将坯料6输送至第二加热室2，由电炉7对坯料6进行升温加热和保温。
采用红外线加热将坯料6从室温加热至800度也只需要10秒左右，相比于电磁感应加热没有居里点的限制，且坯料6本身温度越高其加热速度和效率均会提高。本发明在实际应用中，先采用红外线快速加热到800度左右或更高，然后采用电炉7辐射加热进行后续升温和保温，使得板料温度均匀。红外线加热和电炉7加热相结合，立体堆放，具有以下优点：不仅有效提高加热效率，节省能源，提高生产效率，降低成本；还改善了板料温度分布的均匀性，使得产品质量较好；更是大量减少可加热设备占地面积，降低成本，实用性大大加强。
本实施例的所述红外加热灯管3的外侧装设有反射罩，具体的，所述多个红外加热灯管3并行排列布置，红外加热灯管3产生的红外线一部分直接照射到坯料6上，一部分通过反射罩的反射面反射至坯料6上，从而实现了坯料6的快速均匀加热，实用性较强。
本实施例的所述第一耐温输送机构4和第二耐温输送机构5的送料方向相反，运动方向相反但相互平行，输送速度大小相等或近似相等，其各自长度与所属加热空间匹配，使得坯料6在运输过程中同步加热，进一步提高了坯料6在加热过程中的处理效率。
本实施例的所述第一加热室1位于第二加热室2的正上方，或者所述第一加热室1位于第二加热室2的正下方，进一步节省了加热装置的场地占用面积，降低厂商的生产线投入成本。
优选的实施方式是：所述设定温度为800℃，坯料6在所述第一加热室1内的加热时间为10秒，加热装置的加热效率和板料温度均匀性得到最大化的提高。
当然，所述坯料6的长度可以为1～2.5m，宽度可以为0.2～0.5m，所述设定温度可以根据坯料6的特性和大小合理确定，经过多次试验得知，所述设定温度为750～850℃之间的任意温度，坯料6在所述第一加热室1内的加热时间为8秒～12秒，均能有效提高坯料6的加热效率和产品质量。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用热冲压成形坯料的立体快速加热装置的加热方法，其特征在于：立体快速加热装置包括第一加热室和第二加热室，该第一加热室和第二加热室分别装设有第一耐温输送机构和第二耐温输送机构，所述第一加热室沿着第一耐温输送机构设置有多个用于加热坯料的红外加热灯管，所述第二加热室设置有用于加热坯料的电炉；所述第一耐温输送机构和第二耐温输送机构的送料方向相反；所述第一加热室位于第二加热室的正上方，或者所述第一加热室位于第二加热室的正下方；
先由第一耐温输送机构将坯料输送至第一加热室，由红外加热灯管对坯料进行加热至设定温度，再由第二耐温输送机构将坯料输送至第二加热室，由电炉对坯料进行升温加热和保温；所述设定温度为800℃，坯料在所述第一加热室内的加热时间为10秒。
2.根据权利要求1所述的一种利用热冲压成形坯料的立体快速加热装置的加热方法，其特征在于：所述坯料的长度为1～2.5m，宽度为0.2～0.5m。
3.根据权利要求1所述的一种利用热冲压成形坯料的立体快速加热装置的加热方法，其特征在于：所述红外加热灯管的外侧装设有反射罩。
4.根据权利要求1所述的一种利用热冲压成形坯料的立体快速加热装置的加热方法，其特征在于：所述多个红外加热灯管并行排列布置。
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