[发明专利]一种热冲压工艺及加热冲压一体炉

说明书

本发明提供了一种热冲压工艺及加热冲压一体炉，加热冲压一体炉包括炉箱，炉箱的一端设有进料口，另一端设有出料口，在进料口铰接有自封门，炉箱内底部设有陶瓷输送辊，炉箱沿着工件移动方向依次被隔热板分隔为预热室、主加热室、保温室、冲压室，所述预热室、主加热室、保温室内均设有电加热丝，所述冲压室内设有压机和冲压模具，所述冲压室两侧均固定有工件转移机构。本热冲压工艺优点在于转移工序，工件在转移过程中仍处于高温的炉箱内，在热冲压前防止工件表面氧化，而且工件温度仍较高，使工件在冲压时外界温度能保持在高温状态，由于保温室和冲压室都是高温低氧状态，可有效防止工件快速降温，同时也防止工件暴露在外界而氧化。

技术领域

本发明属于热冲压技术领域，涉及一种热冲压工艺及加热冲压一体炉。

背景技术

热冲压成型(Hot stamping/Hot press forming)也称冲压硬化(Presshardening)是近年来出现的一项专门用于汽车高强度钢板冲压成型件的新技术，也是实现汽车轻量化生产的关键技术工艺之一。

降低油耗、减少排放和提高汽车的安全性能已经成为目前汽车制造业关注和亟待解决的焦点问题，减轻车身重量是实现汽车节能减排的有效手段。采用超高强度钢板来代替原来大量使用的低碳钢等低强度钢材，是实现汽车轻量化最有效的途径。

然而，高强度也给汽车制造带来新的困难。高强度钢板随着屈服强度和抗拉强度的提高，其冲压成型性能下降，各种成型缺陷凸显，不仅需要非常大的成型力，而且回弹特别严重，很难保证制件的尺寸精度。钢板的强度越高，成型难度越大，当强度超过1000MPa以上时，对于一些几何形状比较复杂的零件，使用常规的冷冲压工艺几乎无法成型。

采用热冲压成型技术制得的冲压件强度可高达1500MPa，且在高温下成型几乎没有回弹，具有成型精度高、成型性好等突出优点，因此引起业界的普遍关注并迅速成为汽车制造领域内的热门技术，广泛用于车门防撞梁、前后保险杠等安全件以及A柱、B柱、C柱、中通道等车体结构件的生产。

热冲压成形过程是将含硼钢板加热到奥氏体温度区间(900℃以上)，然后输送到压机上，在钢板仍具有延展性时进行冲压。经淬火后得到马氏体组织，具有完美造形和高达1500MPa抗拉强度成品。热成形钢是汽车用钢中强度最高等级的钢板，适合应用在汽车防碰撞加强梁、骨架支撑梁等车身制件。而这一生产方式中，拆垛、定位、上料、下料、移料、冲压等一系列生产过程都离不开自动化的帮助。在从加热炉转移到压机上时，机械臂需要一定时间来抓取和放下工件，在这一道工序中，这段时间工件暴露在空气中，温度下降快，而且容易氧化，所以必须保证钢板被尽可能快地转移到模具中，一方面是为了防止高温下的钢板氧化，另一方面是为了确保钢板在成型时仍然处在较高的温度下，以具有良好的塑性。现有的工件转移方式是在加热完成后，工件由输送辊送出加热炉，再由机械臂夹取到冲压模具上，而在转移过程中工件容易氧化以及温度降低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种热冲压工艺及加热冲压一体炉，设有保温室，使工件在等待夹取中，放缓降温速率，等到冲压时工件还能保持高温状态。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种热冲压工艺，其特征在于，具体步骤如下：

(a)、落料：通过冲床把板材冲压出所需外轮廓的坯料；

(b)、奥氏体化：把坯料放入加热冲压一体炉内进行加热，加热至900℃～1000℃，保温2min～5min；

(c)、炉内转移：通过工件转移机构将工件转移到热冲压模具上；

(d)、热冲压成型：工件转移到冲压工位后，对模具进行冲压，冲压压强值为25～45MPa，并进行保压，保压时间为15～30s。