[发明专利]高强钢热成形智能化柔性生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及热冲压成形加工技术领域，尤其是指一种高强钢热成形智能化柔性生产方法。

背景技术

近年来，随着对汽车轻量化、节能减排以及安全性能需求的日益提高，热成形高强钢零件越来越广泛应用于汽车安全件，如典型的汽车安全件B柱，保险杠和防撞梁等。高强钢热成形零件的最终强度可达1500MPa级以上，不仅可以减轻车身重量，同样满足碰撞安全需求。

尽管高强钢的热成形零件有着巨大的优势，真正应用于生产的制造线并不多，除了其需要更复杂的加热系统和输送系统以外，生产效率以及性能控制也是制约其应用的一个重要原因。为了缩短生产周期，工业上普遍采用辊式炉或者多层箱式炉作为加热系统，采用多机械手进行协同制造。热成形零件除了要满足传统成形零件的形状精度外，还需要满足其强度以及残余应力要求，因此如何根据生产得到的零件的性能以及压力机成形力来调节整个热成形生产过程是本发明主要解决的问题，即实现热成形过程中数字化智能化的柔性生产方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能有效对成形零件质量进行控制、缩短生产周期以及减小生产成本的高强钢热成形智能化柔性生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高强钢热成形智能化柔性生产方法，包括如下步骤：

步骤A：通过输送系统，将冷坯料输送至加热炉中加热使其奥氏体化得到热坯料，并保温；

步骤B：通过输送系统，将热坯料从加热炉中取出移送至成形模具上；

步骤C：热坯料在成形模具内成形得到所需要的零件形状，零件在模具中保压后再完全淬火得到马氏体组织；

步骤D：成形完毕后，将零件取出，检测其强度以及残余应力，成形过程中成形力通过压力机机身上的吨位计反馈至压力机系统，并将此次成形过程中的坯料保温时间、保温温度、输送系统的输送时间、伺服压力机的成形速度、压力机的回程数、压力机的保压压力、成形过程中的成形力、最终零件的硬度、零件的强度以及零件残余应力均被统计储存至控制系统中；

步骤E：被统计存储的上述工艺参数以及零件性能参数通过统计概念来对工艺参数进行优化同时将优化结果反馈至输送系统、加热系统以及压力机系统中。

优选的，所述步骤A中，坯料奥氏体化温度为850~1000℃，保温时间为2~10分钟。

优选的，所述步骤A中，坯料奥氏体化温度为875~975℃，保温时间为3~8分钟。

优选的，所述步骤C中所采用的压力机为电动伺服压力机，该电动伺服压力机通过跟踪模具间隙而实时调控保压力。

优选的，所述步骤D中，压力机的立柱上装设有应变片传感器，通过检测应力载荷并经过数值信号处理输出成形零件的成形力数值。

优选的，所述步骤D中，检测零件的强度以及残余应力之后，根据零件的强度及残余应力进行筛选，合格品被输送至合格零件区，不合格品被输送至废品区。

优选的，所述步骤B中的加热炉为多层箱式炉或辊式炉。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种高强钢热成形智能化柔性生产方法，本发明通过引入成形过程中智能化数字化的柔性生产方法，实现对零件质量控制，缩短生产周期以及减少生产成本。本发明相比于传统的生产方法，能在现有设备和空间基础上，实现对生产过程的管理以及优化，为企业创造更大的价值，摒弃了传统地依赖于人工经验的缺陷，避免了大量的重复性的试制活动，整个系统处于柔性状态，生产过程更稳定，停线概率更小。另外地，本发明所涉及的无损检测技术除了能应用于本发明外，更可单独提取出来做成固定式和移动式无损检测设备，并且可以应用于更加广泛的行业，如金属冷成形件检测领域，带涂层金属件检测领域以及金属表面性能表征领域等。

附图说明

图1为本发明所涉及的热成形柔性生产线的设备布置图。

图2为本发明所涉及的热成形柔性生产线的工序流程图。

图3为本发明所涉及的伺服压力机成形力记录反馈图以及伺服压机滑块行程图。

图4为本发明所涉及的无损检测技术原理图。

图5为本发明所涉及的基于以太网的异构控制系统架构图。