本发明专利技术公开了一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法，热冲压生产线主要包括落料工位、激光加热工位以及热冲压淬火工位；所述低风速风电机组材料为用于低风速风电机组塔筒的热轧B1500HS钢板，热轧B1500HS钢板的化学成分为：C0.22％‑0.25％、Si0.20％‑0.35％、Mn0.20％‑0.30％、P<0.030％、S<0.010、Cr0.14％‑0.26％、B<0.005％、Al0.030％‑0.045％，余量为铁和不可避免的杂质。所述热冲压成型方法包括：落料、加热、转移、冲压和淬火、后续处理，在成形件从模具中取出以后，利用酸洗或喷丸的方式去除零件表面的氧化皮，以及对零件进行激光切边和激光穿孔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法。
技术介绍
我国低风速风能资源分布区域广阔，并较为丰富。因往往临近用电负荷中心，并网条件较好，开发利用此类风能资源成为目前我国风电发展的重点方向之一，并成为我国实现2020年节能减排目标及可再生能源发展目标的重要补充力量。由于全国范围内可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的60％以上，其比例超过不少有意利用风电的国家，因此，开发低风速风电机组技术，对于我国企业形成完备的产品体系，进一步参与海外市场，也具有相对重要的意义。随着风电机组大型化发展,钢制塔架已经显示出了一定的弊端,如制造成本高、易腐蚀、维护成本高和运输、安装困难等问题。锥式钢筋混凝土塔筒和下混上钢组合塔筒和复合材料塔筒是未来大型风电机组塔架的发展方向。无论是钢质塔筒、下混上钢组合塔筒，高强度钢板材料都是塔筒的重要材料。高强度钢板由于具有较高的机械强度，在相同的条件下，减小钢板的厚度就能够满足其强度要求，或者原来需要两个零件的位置，现在一个零件就可以满足强度要求，借此高强度钢板冲压件能够有效地减轻车身重量，并且保证汽车的安全性能。但是与此同时，高强度也给汽车制造者带来了新的麻烦。高强度钢板随着屈服强度和抗拉强度的提高，其硬化指数n值和各向异性指数r值降低，冲压成形性能下降，各种成形缺陷凸显，不仅需要非常大的成形力，而且很难保证制件的尺寸精度，回弹特别严重。钢板的强度越高，成形难度越大，尤其是当强度超过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形。热冲压成形技术是专门用于制造超高强度钢板冲压件的新型成形方法，其主要原理是将板料预先加热到奥氏体化温度以上，然后在模具中迅速成形同时淬火，所得到的零件强度高，尺寸精度好，能够有效的减轻车身重量，提高汽车的安全性能。热冲压成形模具兼具成形和淬火的双重功能，是热冲压成形技术的核心装备。现有技术中的热冲压模具大多如图1所示，采用散热快的材料制造凸模与凹模(或者带有冷却通道)直接与钢板接触，在对经过加热的钢板热冲压过程中，同时完成成型与淬火硬化的过程，然而，采用上述模具及成型方法，板材成型后往往会在板材弯曲部位处产生回弹，影响成型精度；并且，采用传统的热冲压模具及热冲压法方，并不能在一次热冲压过程中获得不同硬度以及不同机械性能的热冲压工件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法，能够有效克服热冲压件弯曲部位热冲压后回弹的技术问题，以及能够在一次热冲压过程中获得不同硬度以及机械性能的热冲压件。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样的：一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法，它依次包括带材开卷工位、带材传输轨道、落料工位、落料中转料筐、落料坯料转移机械手、加热工位、加热坯料转移装置、热冲压淬火工位、热冲压坯料转移机械手、热冲压坯料转移料筐、抛丸上料机械手、抛丸工位、抛丸坯料转移轨道、激光切割及穿孔工位、检测包装入库工位。所述低风速风电机组材料为用于低风速风电机组塔筒的热轧B1500HS钢板，所述热轧B1500HS钢板的化学成分为：C0.22％-0.25％、Si0.20％-0.35％、Mn0.20％-0.30％、P<0.030％、S<0.010、Cr0.14％-0.26％、B<0.005％、Al0.030％-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质。所述热冲压淬火工位包括热冲压压力机及其控制系统和热冲压模具，所述热冲压模具包括上模和下模，所述上模和下模上均设置有冷却通道，所述上模和下模之一的弯曲部位设置有电磁成型部件。所述加热工位采用激光对落料坯料进行加热，所述加热工位包括三坐标加热工作台及其控制系统、激光发生器及其控制系统以及红外测温仪及反馈调节系统。所述热冲压模具采用的材料为CR7V，其化学成分为：C0.45％-0.50％、Si0.8％-0.85％、Mn0.25％-0.35％、Cr7.40％-8.40％、Mo1.30％-1.50％、V1.25％-1.35％，其余为铁和不可避免的杂质。所述加热工位的激光功率为1000W-3000W，光斑直径为0.5-1.5mm，三坐标加热工作台的移动速率8mm/s-18mm/s，加热处理20-100s，上表面温度范围为940℃-950℃，下表面温度范围为920℃-940℃。所述热冲压成型方法包括：1)落料，使用冷成形用的落料模具和落料压机把带材冲压出所需外轮廓钢板坯料；2)加热，采用激光加热将落料得到的落料坯料加热到930-950℃，使落料坯料完全奥氏体化；3)转移，采用加热坯料转移装置将加热后的坯料从三坐标加热工作台中取出放进热冲压模具中；4)冲压和淬火，将加热后的坯料放进模具之后，立即对钢板进行冲压成形，使坯料在非电磁成型部位的冷却速率大于30℃/s，得到均匀的马氏体组织，获得良好的尺寸精度和机械性能；在电磁成型部位的冷却速率小于10℃/s，到达硬度和机械强度相对较低的非马氏体组织；5)后续处理，在成形件从模具中取出以后，利用酸洗或喷丸的方式去除零件表面的氧化皮，以及对零件进行激光切边和激光穿孔。本专利技术的有益效果是：1、在成型模具上下模具之一的弯曲部位设置有电磁成型部件，使得加热后的钢板在热冲压过程中仅仅与上下模具中的之一接触，与其他部位相比冷却速度显著降低，使得在钢板的弯曲部位在热冲压过程中不发生淬火过程，降低了弯曲部位的硬度以及机械强度，使得钢板热冲压之后不容易反弹。2、由于在成型模具上下模的弯曲部位设置有电磁成型部件，在弯曲部位可以设计有工艺间隙，通过合理设计工艺间隙，可以有效避免热冲牙过程中钢板在弯曲部位的起皱等缺陷。3、在弯曲部位由于采用电磁成型，可以合理控制电磁力的大小，使得弯曲部位可以获得与其他部位不一样的成型速率，可以快速成型，防止弯曲部位减薄。4、钢板坯料采用激光加热，加热速率快，使得坯料氧化减少，并且可以使得钢板坯料获得差异化的加热温度，从而获得差异化的硬度及机械性能。5、采用激光切边和激光穿孔，有效的解决了高强度钢板传统切边和冲孔所面临的模具损耗大、切边存有毛刺以及冲孔尺寸精度低的技术问题。附图说明图1为现有技术的热冲压成型模具的示意图；图2为本专利技术的热轧B1500HS钢板热冲压成型模具的示意图；图3为本专利技术的热轧B1500HS钢板冲压成型方法的示意图。图中标记为：1-上模，2-下模，3-钢板，4-空隙，5-钢板与上下模具都接触部位，6-电磁成型部件，7-冷却通道。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明：一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法，它依次包括带材开卷工位、带材传输轨道、落料工位、落料中转料筐、落料坯料转移机械手、加热工位、加热坯料转移装置、热冲压淬火工位、热冲压坯料转移机械手、热冲压坯料转移料筐、抛丸上料机械手、抛丸工位、抛丸坯料转移轨道、激光切割及穿孔工位、检测包装入库工位。所述低风速风电机组材料为用于低风速风电机组塔筒的热轧B1500HS钢板，所述热轧B1500HS钢板的化学成分为：C0.22％-0.25％、Si0.20％-0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法，它依次包括带材开卷工位、带材传输轨道、落料工位、落料中转料筐、落料坯料转移机械手、加热工位、加热坯料转移装置、热冲压淬火工位、热冲压坯料转移机械手、热冲压坯料转移料筐、抛丸上料机械手、抛丸工位、抛丸坯料转移轨道、激光切割及穿孔工位、检测包装入库工位，其特征在于：所述低风速风电机组材料为用于低风速风电机组塔筒的热轧B1500HS钢板，所述热轧B1500HS钢板的化学成分为：C 0.22％‑0.25％、Si 0.20％‑0.35％、Mn 0.20％‑0.30％、P<0.030％、S<0.010、Cr 0.14％‑0.26％、B<0.005％、Al 0.030％‑0.045％，余量为铁和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
1.一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法，它依次包括带材开卷工位、带材传输轨道、落料工位、落料中转料筐、落料坯料转移机械手、加热工位、加热坯料转移装置、热冲压淬火工位、热冲压坯料转移机械手、热冲压坯料转移料筐、抛丸上料机械手、抛丸工位、抛丸坯料转移轨道、激光切割及穿孔工位、检测包装入库工位，其特征在于：所述低风速风电机组材料为用于低风速风电机组塔筒的热轧B1500HS钢板，所述热轧B1500HS钢板的化学成分为：C0.22％-0.25％、Si0.20％-0.35％、Mn0.20％-0.30％、P<0.030％、S<0.010、Cr0.14％-0.26％、B<0.005％、Al0.030％-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种低风速风电机组材料的热冲压生产线，其特征在于：所述热冲压淬火工位包括热冲压压力机及其控制系统和热冲压模具，所述热冲压模具包括上模和下模，所述上模和下模上均设置有冷却通道，所述上模和下模之一的弯曲部位设置有电磁成型部件。3.根据权利要求2所述的一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法，其特征在于：所述加热工位采用激光对落料坯料进行加热，所述所述加热工位包括三坐标加热工作台及其控制系统、激光发生器及其控制系统以及红外测温仪及反馈调节系统。4.根据权利要求3所述的一种低风速风电机组材料的热冲压生产线及其热冲压成型方法，其特征在于：所述热冲压模具采用的材料为...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛艳明，彭振，王远林，
申请(专利权)人：江苏金源锻造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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