CN211101170U - 一种热冲压产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热冲压产线，包括加热炉、压机上料系统、成型装置、压机下料系统、出料系统以及保护气氛房；其中，所述保护气氛房包括房体、进气系统、排气系统以及用于检测所述房体内氧含量的检测系统，所述房体上开设入料口和出料口，所述进气系统和所述排气系统分别与所述房体连通；所述压机上料系统、所述成型装置以及所述压机下料系统沿着料片传输方向依次设置在所述房体内，所述加热炉的出料口通过所述入料口伸入所述房体内与所述压机上料系统对应，至少部分的所述出料系统通过所述出料口伸入所述房体内与所述压机下料系统对应。本实用新型采用的方案，可以解决高温料片在转运和成型过程中被空气中的氧气氧化的问题。

Description

一种热冲压产线

技术领域

本实用新型涉及了热冲压技术领域，具体的是一种热冲压产线。

背景技术

热冲压工艺是用于解决高强度钢的成型困难、零件容易回弹等问题的有效手段之一，因此，近年来，热冲压工艺广泛应用于汽车车身零件的制造中。但是，热冲压工艺也存在一定的弊端，例如，在对钢板高温加热的过程中，钢板容易发生氧化产生氧化皮，该氧化皮直接影响钢板的成型性能，也极易损坏成型模具。

针对热冲压工艺中钢板容易氧化的问题，目前业内较为常用的解决方式有两种：一是使用低氧加热炉(在加热炉中充入氮气、惰性气体或将加热炉中的气体抽除至接近真空状态)对裸钢板进行加热，二是采用具有抗氧化涂层的钢板制备热冲压零件。前者因成本较低而应用更为广泛。传统的采用低氧加热炉对钢板进行加热的热冲压工艺中，虽然能够避免钢板在高温加热过程中被氧化，但是料片自出炉后到压机合模之前的这一过程中，高温料片一直处于大气环境中，此时，高温料片的表面还是会产生一定厚度的氧化皮。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供了一种热冲压产线，其用于解决上述问题。

本申请实施例公开了：一种热冲压产线，包括加热炉、压机上料系统、成型装置、压机下料系统、出料系统以及保护气氛房；其中，所述保护气氛房包括房体、进气系统、排气系统以及用于检测所述房体内氧含量的检测系统，所述房体上开设入料口和出料口，所述进气系统和所述排气系统分别与所述房体连通；所述压机上料系统、所述成型装置以及所述压机下料系统沿着料片传输方向依次设置在所述房体内，所述加热炉的出料口通过所述入料口伸入所述房体内与所述压机上料系统对应，至少部分的所述出料系统通过所述出料口伸入所述房体内与所述压机下料系统对应。

具体的，所述出料口上设有对应的第一房门。

具体的，所述保护气氛房还包括设置在所述房体外的第一过渡房，所述第一过渡房通过所述出料口与所述房体连通，且所述第一过渡房罩设在至少部分的所述出料系统外。

具体的，所述第一过渡房设有第二房门，所述第二房门用于供所述出料系统穿过并延伸至所述第一过渡房外。

具体的，所述房体上设有用于供成型模具通过的第三房门。

具体的，所述保护气氛房还包括设置在所述房体外的第二过渡房，所述第二过渡房通过所述第三房门与所述房体连通，所述第二过渡房上设有用于供成型模具进出所述保护气氛房的第四房门。

具体的，所述检测系统还包括用于检测所述保护气氛房内气压的压力检测单元。

具体的，所述第一房门包括门板、导向机构以及升降机构，所述升降机构能带动所述门板沿所述导向机构上升或下降。

具体的，所述第二房门包括门板、导向机构以及升降机构，所述升降机构能带动所述门板沿所述导向机构上升和/或下降。

具体的，所述第三房门和第四房门包括门板、导向机构以及升降机构，所述升降机构能带动所述门板沿所述导向机构上升或下降。

具体的，所述保护气氛房工作状态下的含氧量在3％以下。

具体的，所述保护气氛房内的保护性气体包括氮气和惰性气体中的一种或多种。

具体的，所述保护气氛房内的气压比房外的气压大1～100Pa。

具体的，所述保护气氛房内设有用于将房内温度维持在60℃以下的冷却设备。

具体的，所述保护气氛房还包括设置在房体上的单向阀。

具体的，所述保护气氛房还包括罩设在所述加热炉外的第四过渡房，所述第四过渡房上设有与所述入料口对应的窗口，所述第四过渡房上还设有供料片进入所述第四过渡房的第七房门。

具体的，所述保护气氛房还包括设置在所述第四过渡房外的第五过渡房，所述第五过渡房通过所述第七房门与所述第四过渡房连通，所述第五过渡房还包括用于供料片进入所述第五过渡房的第八房门。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实施例中的热冲压产线采用在低氧加热炉中对料片进行加热与在保护气氛房中运转高温料片相结合的方式，使得料片在加热及出炉、成型的过程中均处于低氧甚至无氧的环境中，确保裸钢板的料片在加热、转运和成型过程中均不会被氧化。

2.由于加热炉的出料口能直接伸入保护气氛房中与压机上料系统对应，因此，本热冲压产线的生产节拍能得到保障。

3.由于成型装置的压机发生漏油是常有的事，压机泄漏出来的油呈雾状，当加热炉内出炉的高温料片碰到雾状的机油时，容易产生火花甚至发生火灾，而本实施例中的生产线，由于设置了低氧含量的保护气氛房，使保护气氛房内的氧含量在3％以下，可以避免上述危险事件。

4.本实施例中的保护气氛房通过设置多个过渡房，可以避免在产品出料、换模以及设备维修时房体内的保护气氛与外界空气直接接触，从而受到外界空气的影响。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中所述热冲压产线及保护气氛房的内部分布示意图；

图2是本实用新型实施例中所述热冲压产线的保护气氛房的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本实用新型实施例中第一房门的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中第二过渡房的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中第三过渡房的结构示意图。

以上附图的附图标记：1-加热炉，2-压机上料系统，3-成型装置，4-压机下料系统，5-出料系统，61-房体，62-进气系统，63-排气系统，64-检测系统，611-第一房门，6111-门板，6112-导向机构，6113-升降机构，65-第一过渡房，651-第二房门，66-第二过渡房，661-第四房门，67-第三过渡房，671-第六房门，7-成型模具。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例中的热冲压产线包括用于加热炉1、压机上料系统2、成型装置3、压机下料系统4、出料系统5以及保护气氛房。其中，保护气氛房包括房体61、进气系统62、排气系统63以及用于检测房体61内的氧含量的检测系统64。房体61上开设入料口和出料口，进气系统62和排气系统63分别与房体61连通。压机上料系统2、成型装置3以及压机下料系统4均设置在房体61的内部，且沿着料片的传输方向上，压机上料系统2、成型装置3以及压机下料系统4依次设置。换句换说，在房体61内，压机上料系统2位于成型装置3的入料一侧，而压机下料系统4位于成型装置3的出料一侧。加热炉1的出料口通过房体61的入料口伸入房体61内与压机上料系统2对应，至少部分的出料系统5通过房体61的出料口伸入房体61内与压机下料系统4对应。

具体来说，本实施例中的进气系统62与保护气体源连接，用于向房体61内通入保护气体，其中，保护气体包括氮气、惰性气体(例如氩气)等能确保高温料片在该气氛中不易被氧化的气体；排气系统63用于将房体61内的空气排出，使房体61内的氧含量降低。本实施例中的加热炉1为低氧加热炉1，可以是具有保护性气氛的加热炉1，也可以是接近真空状态的加热炉1。在使用本实施例的热冲压产线进行生产时，可以先通过进气系统62和排气系统63共同作用以降低房体61内的氧含量，当检测系统64检测到房体61内的氧含量达到或低于预设值时，加热炉1的出料口开启，压机上料系统2从加热炉1的出料口内将高温料片取出，然后放入成型装置3中，待料片被成型为产品后，压机下料系统4从成型装置3中将产品取下并放入出料系统5中，产品在出料系统5的带动下自房体61的出料口输出。

借由上述结构，本实施例中的热冲压产线采用在低氧加热炉1中对料片进行加热与在保护气氛房中运转高温料片相结合的方式，使得料片在加热及出炉、成型的过程中均处于低氧甚至无氧的环境中，确保裸钢板的料片在加热、转运和成型过程中均不会被氧化。另外，由于加热炉1的出料口能直接伸入保护气氛房中与压机上料系统2对应，因此，本热冲压产线的生产节拍能得到保障。另外，由于成型装置3的压机发生漏油是常有的事，压机泄漏出来的油呈雾状，当加热炉1内出炉的高温料片碰到雾状的机油时，容易产生火花甚至发生火灾，而本实施例中的生产线，由于设置了低氧含量的保护气氛房，可以避免上述危险事件。

具体的，如图2和图3所示，出料口上设有与之对应的第一房门611，当料片在房体61内成型时，第一房门611关闭，使得房体61大体上处于密封状态，当料片成型结束时，第一房门611开启以使得产品输出。

具体的，如图2和图3所示，保护气氛房还包括设置在房体61外的第一过渡房65。第一过渡房65通过房体61的出料口与房体61连通，且第一过渡房65罩设在至少部分的出料系统5外。第一过渡房65还可以设有第二房门651，第二房门651用于供出料系统5穿过并延伸至第一过渡房65外。需要说明的是，第一过渡房65内的氧含量也优选保持与房体61内的氧含量一致。当料片成型为产品后，房体61出料口处的第一房门611开启以使产品输出，待产品通过第一房门611进入第一过渡房65内，第一房门611关闭，当产品被运输至第二房门651处时，第二房门651开启，产品自第二房门651输出后，第二房门651关闭。

采用上述方案，当料片在房体61内成型为产品后，自房体61内输出时，先经过具有保护气氛的第一过渡房65，再自第一过渡房65内输出至外部。在此过程中，尚有一定温度的产品可以继续在第一过渡房65中冷却，也可以避免产品自房体61输出时，房体61的出料口直接与外界空气接触，避免房体61内的保护气氛受到影响。

具体的，房体61上还可以设有用于供成型模具7通过的第三房门(未图示)，当生产线上的模具需要更换或维修时，成型模具7可以通过第三房门进出房体61。如图2和图5所示，保护气氛房还可以包括设置在房体61外的第二过渡房66，第二过渡房66可以通过第三房门与房体61连通。第二过渡房66上还可以设有用于供成型模具7进出保护气氛房的第四房门661。较佳的，第二过渡房66内的氧含量也保持与房体61内的氧含量一致。通常情况下，第三房门和第四房门661保持紧闭，当生产线上的成型模具7需要更换或维修时，第四房门661开启，成型模具7被运送至第二过渡房66内，接着，第四房门661关闭，待第二过渡房66内的含氧量达到预设值时，第三房门开启，成型模具7被运送至房体61内，接着，第四房门661关闭。当需将成型模具7运送至保护气氛房外时，第三房门和第四房门661也采用如上述的方式进行配合。采用上述结构，可以避免在切换成型模具7时，房体61内的保护气氛与外界的空气直接接触，从而受到影响。需要说明的是，当成型模具7被运送至第二过渡房66内时，人员可不用随着模具进入第二过渡房66内，成型模具7在第二过渡房66内可以由自动化设备进行运输。

具体的，如图2和图4所示，第一房门611、第二房门651、第三房门、第四房门661分别可以包括门板6111、导向机构6112以及升降机构6113，其中，升降机构6113能带动门板6111沿着导向机构6112上升和/或下降。采用上述结构，可以使得第一房门611、第二房门651的宽度大体上等于或略大于出料系统5的输送带的宽度，而第一房门611、第二房门651的门板6111提升高度略大于产品的高度；第三房门、第四房门661的宽度大体上略大于成型模具7的宽度，而第三房门、第四房门661的门板6111提升高度略大于成型模具7的高度。如此，与传统的平开门(向室体内开或外开)相比，采用提升门的方式可以大大地减小房门的占地空间，也可以减小房门的开启面积，有利于保护保护气氛房内的保护气氛。

具体的，保护气氛房还可以设有用于供人员进入房体61内进行内部系统维护的第五房门(未图示)。进一步的，如图2和图6所示，保护气氛房还可以包括设置在房体61外的第三过渡房67，第三过渡房67通过第五房门与房体61连通，第三过渡房67上还设有用于供人员进出保护气氛房的第六房门671。较佳的，第二过渡房66内的氧含量也保持与房体61内的氧含量一致。通常情况下，第五房门和第六房门671紧闭，当房体61内的生产线上的设备、系统等需要维护时，第六房门671开启，人员进入第三过渡房67内，接着，第六过渡房关闭，待第三过渡房67内的含氧量达到预设值时，第五房门开启，人员进入房体61内。

采用上述方案，可以避免当人员进入房体61内进行设备和系统维护时，房体61内的保护气氛与外界的空气接触，从而受到影响。另外，由于人员的体积相对于成型模具7来说通常要小，因此，第三过渡房67的体积与第二过渡房66的体积相比，可以极大的减小，相应的，第五房门和第六房门671的面积也可以大体上与人体的面积相同，因此，第五房门和第六房门671可以设置成平开门，便于人员进出保护气氛房。

具体来说，房体61、第一过渡房65、第二过渡房66和第三过渡房67大体上包括固定在地面上的框架结构以及设置在框架结构上的围板，围板可以是钢板，也可以是玻璃板。钢架结构与地面之间设有密封件，围板与钢架结构之间也设有密封件。第一房门611、第二房门651、第三房门、第四房门661、第五房门和第六房门671开设在围板上，各个房门与围板之间、房体61的入料口与加热炉1的出料口之间均设有密封件，以确保保护气氛房的气密性。进气系统62大体上包括进气管道、鼓风机、电动调节阀，鼓风机与保护气体源连接，将保护气体通过进气管道输入房体61内，电动调节阀可自动调节进气管道内的流量大小。进气系统62还可以包括用于检修或手动调节的手动阀。排气系统63大体上包括排气管道、引风机、电动调节阀，引风机通过排气管道将房体61内的空气排出，电动调节阀可以自动调节排气管道内的流量大小。排气系统63还可以包括用于检修或手动调节的手动阀。进气管道和排气管道可以根据需要分别与房体61和各个过渡房连通，检测系统64可以检测房体61和各个过渡房内的氧含量。

具体的，检测系统64还包括用于检测保护气氛房内气压的压力的检测单元。检测单元对保护气氛房内的气压进行实时监测，确保保护气氛房内的压力处于微正压状态，换句话说，确保保护气氛房内的压力始终稍大于外界的大气压，如此，有利于保护气氛房内低氧环境的维持。更具体来说，房体61、第一过渡房65、第二过渡房66和第三过渡房67内的气压比保护气氛房外的气压大1～100Pa。

具体来说，当本实施例中的热冲压产线处于工作状态时，房体61和各个过渡房内的氧含量控制在3％以下。通过实验发现，当热冲压产线不采用本实施例中的保护气氛房时，由于料片厚度不同、料片转运速度不同，从加热炉1出来的高温料片在转运过程中会产生厚度介于0.5～1μm之间的氧化膜。当热冲压产线采用本实施例中的保护气氛房时，由于保护气氛房工作时，其内的氧含量保持在3％以下，可以尽量减少料片表面氧化膜的形成，使得料片表面的氧化膜厚度小于500nm，从而使得料片成型的产品可以省却抛丸工序。

具体的，本实施例中的房体61和各个过渡房内的露点(在空气中水汽含量不变，保持气压一定的情况下，使空气冷却达到饱和时的温度称露点温度，简称露点)在-10℃以下。通常情况下，保护气氛房内的工作温度会维持在-10℃以上，因此，采用上述方案，可以确保保护气氛房在工作时，房内不会产生大量水雾，进而不会影响料片的成型质量。

具体的，本实施例中的保护气氛房内还设有用于将房内温度维持在60℃以下的冷却设备(未图示)，避免工作状态下，保护气氛房内的温度过高。

具体的，本实施例中的保护气氛房还包括设置在房体61上用于对房体61内的气体组成和气压进行微调节的单向阀(未图示)。当然的，第一过渡房65、第二过渡房66和第三过渡房67上也可以设有单向阀。进一步来说，单向阀可以设置在房体1、第一过渡房65、第二过渡房66和第三过渡房67上，当检测系统64检测到保护气氛房内的氧含量增大，或检测系统64上的压力检测单元检测到保护气氛房内的气压增大时，单向阀可以开启，使得保护气氛房内的气体向房外排出，以确保房内的含氧量和气压维持在预设范围内。

具体的，保护气氛房还包括罩设在加热炉1外的第四过渡房，第四过渡房上设有与房体61的入料口对应的窗口，第四过渡房上还设有供料片进入第四过渡房内的第七房门。进一步的，保护气氛房还包括设置在第四过渡房外的第五过渡房，第五过渡房通过第七房门与第四过渡房连通，第五过渡房还包括用于供料片进入第五过渡房的第八房门。更具体的来说，料片从第八房门进入第五过渡房内，再经过第七房门进入第四过渡房中，随后料片被放入加热炉1中进行加热，待料片加热完成后，自入料口进入设置在房体61内的成型装置3。当然，第四过渡房和第五过渡房分别与进气系统62和排气系统63连接，第四过渡房和第五过渡房的形状、结构组成、工作原理可以与房体61等相同。

采用上述方案，本实施例中的保护气氛房可以在保护气氛中使用普通的加热炉1对料片进行加热，同时也确保了料片在普通加热炉1中加热时不被氧化。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (18)

1.一种热冲压产线，其特征在于，包括加热炉、压机上料系统、成型装置、压机下料系统、出料系统以及保护气氛房；其中，所述保护气氛房包括房体、进气系统、排气系统以及用于检测所述房体内氧含量的检测系统，所述房体上开设入料口和出料口，所述进气系统和所述排气系统分别与所述房体连通；所述压机上料系统、所述成型装置以及所述压机下料系统沿着料片传输方向依次设置在所述房体内，所述加热炉的出料口通过所述入料口伸入所述房体内与所述压机上料系统对应，至少部分的所述出料系统通过所述出料口伸入所述房体内与所述压机下料系统对应。

2.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述出料口上设有对应的第一房门。

3.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房还包括设置在所述房体外的第一过渡房，所述第一过渡房通过所述出料口与所述房体连通，且所述第一过渡房罩设在至少部分的所述出料系统外。

4.根据权利要求3所述的热冲压产线，其特征在于，所述第一过渡房设有第二房门，所述第二房门用于供所述出料系统穿过并延伸至所述第一过渡房外。

5.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述房体上设有用于供成型模具通过的第三房门。

6.根据权利要求5所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房还包括设置在所述房体外的第二过渡房，所述第二过渡房通过所述第三房门与所述房体连通，所述第二过渡房上设有用于供成型模具进出所述保护气氛房的第四房门。

7.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述检测系统还包括用于检测所述保护气氛房内气压的压力检测单元。

8.根据权利要求2所述的热冲压产线，其特征在于，所述第一房门包括门板、导向机构以及升降机构，所述升降机构能带动所述门板沿所述导向机构上升和/或下降。

9.根据权利要求4所述的热冲压产线，其特征在于，所述第二房门包括门板、导向机构以及升降机构，所述升降机构能带动所述门板沿所述导向机构上升和/或下降。

10.根据权利要求5所述的热冲压产线，其特征在于，所述第三房门和第四房门包括门板、导向机构以及升降机构，所述升降机构能带动所述门板沿所述导向机构上升和/或下降。

11.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房工作状态下的含氧量在3％以下。

12.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房内部的露点在-10℃以下。

13.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房内的保护性气体包括氮气和惰性气体中的一种或多种。

14.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房内的气压比房外的气压大1～100Pa。

15.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房内设有用于将房内温度维持在60℃以下的冷却设备。

16.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房还包括设置在房体上的单向阀。

17.根据权利要求1所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房还包括罩设在所述加热炉外的第四过渡房，所述第四过渡房上设有与所述入料口对应的窗口，所述第四过渡房上还设有供料片进入所述第四过渡房的第七房门。

18.根据权利要求17所述的热冲压产线，其特征在于，所述保护气氛房还包括设置在所述第四过渡房外的第五过渡房，所述第五过渡房通过所述第七房门与所述第四过渡房连通，所述第五过渡房还包括用于供料片进入所述第五过渡房的第八房门。

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