[实用新型]薄板加热用多功能及小型化红外复合箱式加热炉

说明书

本实用新型属于热冲压成型技术领域，公开了一种薄板加热用多功能及小型化红外复合箱式加热炉，包括红外加热层和电阻加热层；短波红外灯管组安装于红外加热层上方或下方；短波红外灯管通过夹具固定在可滑动托盘或者凹式支撑架上；可滑动托盘通过滑动导轨将可滑动托盘从加热炉上料系统入口侧牵引到下料系统出口侧；加热炉外安装水冷系统以冷却红外加热灯管的芯片控制端；制氮机提供的高纯氮气通过管道连接到加热炉内部；红加热炉体下方安装液压升降系统。本实用新型的复合加热箱式炉，兼具占地小、成本低、工艺柔性好以及能效高等众多优势，是未来薄板材加热的一种极具应用前景的加热方式。

技术领域

本实用新型属于热冲压成型技术领域，尤其涉及一种薄板加热用多功能及小型化红外复合箱式加热炉。

背景技术

目前，最接近的现有技术：

热冲压成形技术是提高高强度钢板塑性成形能力，保证冲压零件尺寸精度及提高冲压零件强度级别的新型成形技术，目前已成为高强钢汽车零部件制造行业的热门技术。热冲压工艺的坯料加热都采用辊底炉和多层电阻加热箱式炉。其中辊底炉的主要优势在于：适用于激光切割下料后不同形状坯料的均匀加热，加热生产效率高，但是需要增加辊底炉炉身长度，通常大于30m，因此导致占地面积大，投资高,仅加热炉成本就占整条生产线成本的30％以上；另外，由于加热过程为防止坯料氧化，需始终通入氮气保护，且炉体的炉底辊均为陶瓷辊，价格昂贵，单根陶瓷辊的市场价格一般在3000～5000元不等，并且由于废气或炉体本身造成的能量损失，使得该类炉能源利用率低，只能达到53％。而传统的多层箱式炉占地面积少，相对成本较低，但是生产效率低，为匹配快速冲压的生产效率要求，就需要增加箱式炉的数量；且箱式炉加热工艺路径单一，不可调控，限制其应用潜力。除此之外，还有研究涉及感应加热和自阻加热用于薄板的新型加热方式，这些加热方式加热速度快，坯料氧化少，可直接应用于非涂层板的加热而避免使用涂层板，但是这两种加热方法对板材的外形尺寸要求严格，必须为矩形板，对于异形板的加热无法保证整板的加热温度均匀性，因此实现产业化应用的难度极大。

综上所述，现有技术存在的问题是：

辊底炉加热涂层板陶瓷辊易“结瘤”，造成维护更换成本高；加热速度较慢，需通过增加炉体长度提高生产效率，因而导致占地面积大，建设成本高；加热工艺路径可调控性较差。

传统多层箱式炉加热速度慢、效率低且加热工艺路径不可调控。

感应加热及自阻加热等快速加热方式加热异形薄板温度均匀性差，极易产生板型缺陷；且加热速度过快不适用于涂层板加热过程涂层与基板之间的合金化过程，导致无法形成氧化防护层。

解决上述技术问题的难度：

采取高加热效率(速度)和高能效的加热方式替代常规辊底炉或箱式炉所用的电加热(或燃气加热)，如何实现加热路径可调控及高控温精度，同时针对异形薄板加热，还能够有效保证板坯的板型(即温度均匀性)。

解决上述技术问题的意义：

能够进一步降低现有热冲压成形产品的成本，同时有助于提升现有热冲压超高强钢结构件的综合性能，扩大其再白车身制造中的应用比例，有助于进一步提升现有乘用车的轻量化程度和安全性。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种薄板加热用多功能及小型化红外复合箱式加热炉。

本实用新型是这样实现的，一种红外复合箱式加热炉，所述红外复合箱式加热炉包括红外加热层和电阻加热层(可根据加热工艺及生产效率需求设置层数或取消)；

短波红外灯管组安装于红外加热层上方或下方；

可滑动托盘通过滑动导轨将可滑动托盘从加热炉上料系统入口侧牵引到下料系统出口侧；凹式支撑架支撑的坯料依靠外部叉臂将坯料置于加热炉内，加热完成后依靠叉臂伸入加热炉拾出坯料；