高强度钢板热冲压成形生产线及其生产工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102756251A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102756251A(43)申请公布日2012.10.31(21)申请号201210283191.8(22)申请日2012.08.10(66)本国优先权数据201210154404.72012.05.18CN(71)申请人山东大王金泰集团有限公司地址257335山东省东营市广饶县大王镇青垦路252号(72)发明人高义新王国栋赵洪运王卫卫杨绪剑刘洪伟郭景哲高义山任晓琪任金光(74)专利代理机构东营双桥专利代理有限责任公司37107代理人侯华颂(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称高强度钢板热冲压成形生产线及其生产工艺(57)摘要本发明涉及一种高强度钢板热冲压成形生产线及其生产工艺。主要由2.6*1800mm开卷线单元、落料堆垛单元、拆垛打标单元、20m加热炉单元、快速上料单元、800t压机单元、快速下料单元、1000*1800mm激光切割单元和1200*2000mm抛丸涂油单元组成，各单元有自己的PLC控制系统，各单元的PLC控制系统通过PROFIBUS工业总线与生产线主站PLC控制系统相连。生产工艺包括开卷、落料、预成型、拆垛、双料片检测、对中入炉、加热均匀奥氏体、快速出炉、压机上料、冲压淬火处理、下料、切割和涂油。效果主要体现在：优化了生产线的配置和自动化程度，提高了生产效率；提高了生产线的应用范围。CN102756ACN102756251A权利要求书1/2页1.一种高强度钢板热冲压成形生产线，2.6*1800mm开卷线单元、落料堆垛单元、拆垛打标单元、20m加热炉单元、快速上料单元、800t压机单元、快速下料单元、1000*1800mm激光切割单元和1200*2000mm抛丸涂油单元组成，各单元有自己的PLC控制系统，其特征是：开卷线单元主要由开卷机、引料机、校平机、测量装置和传送装置组成；落料垛料单元主要由落料冲孔冲压机、预成型冲压机、垛料机、运料车组成；拆垛打标单元主要由拆垛机械手、打标台组成；辊底式加热炉单元主要由进炉辊道、辊底式加热炉、对中台及料片顶起装置组成，其中对中台由两组12个对中指组成；快速上料单元由两个机械手组成；压机单元主要由高速压机、模具、测温装置组成；快速下料单元由两个机械手组成；激光切割单元由6台以上激光切割机床组成；抛丸涂油单元主要由抛丸设备、涂油设备组成；各单元的PLC控制系统通过PROFIBUS工业总线与生产线主站PLC控制系统相连；在运料车轨道上设有位置传感器；在加热炉入口处和出炉段分别设有光栅尺；在对中台处的设有位置传感器；压机上设有红外测温仪。2.根据权利要求1所述的高强度钢板热冲压成形生产线，其特征是：拆垛打标单元的拆垛机械手采用具有X、Z轴移动及绕Z轴旋转3个自由度，打标台带有双料片检测装置；辊底式加热炉单元中的辊底式加热炉炉内采用陶瓷辊棒，炉内部的宽度不低于2800mm，内部高度不低于100mm，采用电加热方式；快速上料单元的两个机械手采用具有X、Y、Z轴移动三个自由度，X、Y轴移动速度5000mm/s，Z轴移动速度3000mm/s，定位精度0.1mm，且该机械手具有吹扫机构；压机单元的压机总合模力8000KN，最大开口高度1800mm，有效行程1000mm，保压时间可达20s，滑块闭合速度大于700mm/s，滑块回程速度大于500mm/s，模具内部设计冷却回路。3.根据权利要求1或2所述的高强度钢板热冲压成形生产线的生产工艺，其特征是：（1）高强度钢板料由开卷线单元开卷、切割、校平，并传送到落料垛料单元；（2）落料垛料单元根据生产需要落料、冲孔；（3）运料车将料片运送到位，由拆垛机械手利用吸盘端持器将料片搬运至打标台，经双料片检测确定后，进行冲压字头打标，然后拆垛机械手将其放到加热炉的进炉口处炉外辊道上；（4）在进炉口炉外辊道上，由对中机构对料片进行对中定位，然后料片进入辊底式加热炉内，在氮气保护条件下，料片经加热至850-950℃，组织转变均匀奥氏体后，快速出炉，到出炉口炉外辊道上，再次由对中机构快速对中定位，并由顶起装置将加热后的料片快速托起；（5）上料机械手快速准确将高温料片通过耐高温夹持器搬起，并快速准确放入压机模具后，快速退回；（6）利用压机的温度检测装置，在检测到高温料片处于可冲压范围后，压机快速将料片冲压成形，并保压，在保压时间内，带有冷却回路的模具将成形后的料片进行淬火处理，使组织完全转变为马氏体，压机快速回程；（7）下料机械手快速将冲压淬火完成的零件取出，冷却至室温后传送到激光切割单元；（8）采用五轴联动的激光切割机床，对零件进行切边、切孔加工；（9）用抛丸机