一种超高强钢热辊压成形方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本项目发明属于热辊压技术领域，主要涉及一种超高强钢热辊压成形方法及其装置。
【背景技术】
[0002]首先，在物流行业，集装箱作为国际运输的重要载体，在世界经济贸易中发挥了重要作用。2013年，中国集装箱占世界的95 %以上，产销量达到310万TEU，截止2014年年底，中国已21年蝉联世界物流装备集装箱市场产销量第一的位置。其次，在汽车行业，中国在2013年产销突破2000万辆，连续六年位居世界首位。
[0003]根据以上分析可以发现，无论是物流、汽车等行业，都具有巨大的市场。剧统计，每个集装箱包括横梁、侧梁和拱梁等各类加强结构件约有上百件，即拥有市场需求量至少3000万件；每辆汽车包括防撞梁、保险杆和前杆等，大约20多个加强件，即拥有市场需求量接近4个亿。这两类加强件都具有截面结构简单、尺寸较大等特点。特别是集装箱的加强件尺寸基本在1.6米以上。
[0004]随着能源危机和环境问题的加剧，轻量化已经成为物流和汽车行业领域的重点研宄课题。对于物流业使用的集装箱，如果每个箱体能减少一定重量，那么在同等载重量的运输船上，就可以增加更多的运输量。对于汽车，减轻车重，更是节能减排的重要手段和方法。当前，使用较多且较成熟的是热冲压工艺，它能在满足强度要求情况下，至少减小1_的钢板厚度。对于形状复杂，尺寸较小的零件，使用热冲压当然是很好的选择。但是对于我们之前分析的结构简单、尺寸庞大的加强件，使用热冲压工艺的话，需要的模具尺寸至少要在1.6米以上。这样不仅仅增加了热冲压模具的制造成本，而且还需要更大吨位的压力机。
[0005]另外，如果使用辊压技术，虽然能有效避免热冲压模具的制造成本，但是目前国内使用的辊压技术，基本为冷辊压(即常温下辊压)。难于有效提高成形件的强度，其成形件的强度约在700MPa，很难满足使用要求。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种超高强钢热辊压成形方法及其装置，它具有以下特点:
[0007](I)可以实现生产截面形状简单，任意长度尺寸的结构件、加强件，能够实现连续生广，提尚生广效率。
[0008](2)与热冲压相比，本发明节省了热冲压模具的制造成本。
[0009](3)与常温辊压相比，强度能提高2?3倍，即可达1500MPa以上。在满足工程结构件使用要求情况下，可以通过降低板料的厚度来有效的实现减轻减重。
[0010](4)适合于大批量生产，与冲压、折弯工艺相比提高效率的10倍以上，制造成本大幅降低，生广效率大幅提尚。
[0011]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种超高强钢热辊压成形方法，包括以下步骤:
[0012]①、将常温状态下的板料送至加热传送机的进料口 ；
[0013]②、板料进入加热传送机后，不断被高温加热器加热，利用温度控制器对整个加热传送机进行温度控制，使板料在加热传送机中完全奥氏体化，其温度控制在800?1200°C，保温时间3?10分钟；
[0014]③、板料从加热传送机的出料口出来后直接传送进入辊压成形机，通过辊压成形机内设有的高温加热器及温度控制器保证板料在整个成形过程中保持相同温度从而减少变形，并利用隔热保温板进行保温，在成形温度下，通过若干组辊压模具的辊压，使板料最终成形；
[0015]④、成形完成后的成形件立即送入冷却机中，利用冷却机中安设的矫直传输辊轮矫直刚刚成形的成形件，然后利用喷液系统迅速的对成形件进行冷却，利用喷液流量来控制淬火的冷却速度，使其大于成形件临界冷却速度，使成形件获得完全马氏体。
[0016]为实现该方法，进一步提供一种超高强钢热辊压成形装置，包括加热传送机、辊压成形机及冷却机，加热传送机包括传送带、高温加热器，所述高温加热器设置在传送带下方，其长度比后者略短；辊压成形机包括若干组辊压模具、高温加热器，所述高温加热器设置在若干组辊压模具的下方或者嵌入到每个辊压模具内；冷却机包括喷液系统及矫直传输辊轮，所述喷液系统处在矫直传输辊轮上方；加热传送机、辊压成形机及冷却机依次排列且加热传送机的出口与辊压成形机的进口靠近、辊压成形机的出口与冷却机的进口靠近；所述的加热传送机与辊压成形机均还包括隔热保温板和温度控制器。
[0017]近一步的，所述的高温加热器为加热管或者感应加热线圈。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0019](I)采用热辊压成形技术，能有效避免热冲压模具的巨大成本。
[0020](2)对于常温辊压成形，超高强钢难于成形，利用热辊压技术能很容易实现多种超强钢结构件的成形。而且其成形件的强度至少可以成倍增加，即可达1500MPa以上，完全能够满足工程结构件的使用要求。
[0021](3)热辊压成形为多工序的逐步变形，废次品极少并质量相当稳定可靠，节省成本，可连续生产，极大提高了生产效率。
[0022](4)设计了相应的加热保温装置，而且采用温度控制器能很好进行实时控温。
[0023](5)采用冷却装置，能使成形件获得完全马氏体。大大提高成形件机械性能并有效的减少回弹变形。
[0024]本发明克服了了现有热冲压、常温辊压成形不足，并根据超强钢的特性，设计了加热效率良好的超高强钢热辊压成形方法及其装置，满足现代企业连续生产要求，提高生产效率，并有效采用冷却装置控制成形件的回弹变形，具有较好的工程适应价值。
【附图说明】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。其中:
[0026]图1为本发明一种超高强钢热辊压成形方法的装置布置图
[0027]图2为本发明为一种超高强钢热辊压成形方法的装置布置俯视图
[0028]附图中的标记编号说明如下:1、冷却机；2、辊压成形机；3、加热传送机；4、板料；5、传送带；6、隔热保温板；7、高温加热器；8、温度控制器；9、辊压模具；10、喷液系统；11、
矫直传输棍轮。
【具体实施方式】
[0029]本发明的具体实施例，如图1、2所示，一种超高强钢热辊压成形方法，包括以下步骤:
[0030]①、将常温状态下的板料4送至加热传送机3的进料口 ；
[0031]②、板料4进入加热传送机3后，不断被高温加热器7加热，利用温度控制器8对整个加热传送机3进行温度控制，使板料4在加热传送机3中完全奥氏体化，其温度控制在800?1200°C，保温时间3?10分钟；
[0032]③、板料4从加热传送机3的出料口出来后直接传送进入辊压成形机2，通过辊压成形机2内设有的高温加热器7及温度控制器8保证板料4在整个成形过程中保持相同温度从而减少变形，并利用隔热保温板6进行保温，在成形温度下，通过若干组辊压模具9的辊压，使板料4最终成形；
[0033]④、成形完成后的成形件立即送入冷却机I中，利用冷却机I中安设的矫直传输辊轮11矫直刚刚成形的成形件，然后利用喷液系统10迅速的对成形件进行冷却，利用喷液流量来控制淬火的冷却速度，使其大于成形件临界冷却速度，使成形件获得完全马氏体。
[0034]用于实现上述超高强钢板料4热辊压成形方法的一种超高强钢热辊压成形装置，包括加热传送机3、辊压成形机2及冷却机1，加热传送机3包括传送带5、高温加热器7，所述高温加热器7设置在传送带5下方，其长度比后者略短；辊压成形机2包括8组辊压模具9、高温加热器7，所述高温加热器7设置在8组辊压模具9的下方；冷却机I包括喷液系统10及矫直传输棍轮11，所述喷液系统10处在矫直传输棍轮11上方；加热传送机3、棍压成形机2及冷却机I依次排列且加热传送机3的出口与辊压成形机2的进口靠近、辊压成形机2的出口与冷却机I的进口靠近；所述的加热传送机3与辊压成形机2均还包括隔热保温板6和温度控制器8。
[0035]所述的高温加热器7为加热管或者感应加热线圈。
[0036]本发明依据现有热冲压成形不足，并根据超强钢的特性，设计了加热效率良好的超高强钢热辊压成形方法及其装置，满足现代企业连续生产要求，提高生产效率，并有效采用冷却装置控制成形件的回弹变形，具有较好的工程适应价值。
[0037]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种超高强钢热辊压成形方法，其特征在于，包括以下步骤: ①、将常温状态下的板料送至加热传送机的进料口； ②、板料进入加热传送机后，不断被高温加热器加热，利用温度控制器对整个加热传送机进行温度控制，使板料在加热传送机中完全奥氏体化，其温度控制在800?1200°C，保温时间3?10分钟； ③、板料从加热传送机的出料口出来后直接传送进入辊压成形机，通过辊压成形机内设有的高温加热器及温度控制器保证板料在整个成形过程中保持相同温度从而减少变形，并利用隔热保温板进行保温，在成形温度下，通过若干组辊压模具的辊压，使板料最终成形； ④、成形完成后的成形件立即送入冷却机中，利用冷却机中安设的矫直传输辊轮矫直刚刚成形的成形件，然后利用喷液系统迅速的对成形件进行冷却，利用喷液流量来控制淬火的冷却速度，使其大于成形件临界冷却速度，使成形件获得完全马氏体。2.用于实现权利要求1所述的超高强钢板料热辊压成形方法的一种超高强钢热辊压成形装置，其特征在于:包括加热传送机、辊压成形机及冷却机，加热传送机包括传送带、高温加热器，所述高温加热器设置在传送带下方，其长度比后者略短；辊压成形机包括若干组辊压模具、高温加热器，所述高温加热器设置在若干组辊压模具的下方或者嵌入到每个辊压模具内；冷却机包括喷液系统及矫直传输棍轮，所述喷液系统处在矫直传输棍轮上方；加热传送机、辊压成形机及冷却机依次排列且加热传送机的出口与辊压成形机的进口靠近、辊压成形机的出口与冷却机的进口靠近；所述的加热传送机与辊压成形机均还包括隔热保温板和温度控制器。3.根据权利要求2所述的一种超高强钢热辊压成形装置，其特征在于:所述的高温加热器为加热管或者感应加热线圈。
【专利摘要】本发明提供一种超高强钢热辊压成形方法及其装置，与现有技术相比，本发明克服了超高强钢现有热冲压、常温辊压成形方法的不足，并根据超强钢的特性，设计了加热效率良好的超高强钢热辊压成形工艺，该方法能使其成形件的强度可以成倍增加且废次品少、质量稳定可靠，满足现代企业连续生产要求，提高生产效率，并有效采用冷却装置控制成形件的回弹变形，具有较好的工程适应价值。
【IPC分类】B21D1/02, C21D8/02, B21D5/14, B21D37/16
【公开号】CN104942096
【申请号】CN201510408552
【发明人】姜超, 沈钦龙, 王西峰, 叶永
【申请人】机械科学研究总院海西(福建)分院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月13日