一种高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置及其加热方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置及其加热方法，具有：上加热盒体和下加热盒体；电磁感应加热线圈，其包括上部线圈和下部线圈，上部线圈和下部线圈分别设置在上加热盒体和下加热盒体内；上部线圈和下部线圈被分割为多个加热区域，解决变截面热冲压钢板料(如A、B柱热冲压前的板料形状)电磁感应加热温度均匀性问题。感应加热温度均匀性问题。感应加热温度均匀性问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置及其加热方法


[0001]本专利技术属于汽车用钢以及热成形零部件制造领域，尤其涉及一种高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置及其加热方法。

技术介绍

[0002]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：
[0003]近年来，随着汽车工业的发展，伴随而来的能源危机和环境问题日益突出，节能减排已成为汽车行业亟待解决的重大难题，而汽车轻量化是节能减排的有效手段。随着汽车轻量化要求的提高，高强度热冲压钢零件由于强度高、无回弹、成形精度高、可很大程度减轻汽车重量、提高汽车安全碰撞性能、节能减排等优点，被大量用于汽车车身结构件(如：A、B柱加强板、前后门防撞杆、前后防撞梁等)。目前热冲压钢板主要通过辊底式加热炉或箱式加热炉辐射加热，并在模具中冲压淬火成形。相较于加热炉辐射方式加热，感应加热具有加热速度快、效率高、节能等优点。目前，感应加热仅适用于对形状简单的工件进行热处理，对于变截面的工件，难以保证温度均匀性。高强度热冲压钢零件在热冲压前，针对所用于的车身结构，需将板料切割成特定形状的板料，通过传统的感应加热装置难以保证板料加热温度的均匀性，影响板料冲压成形后所制备零件的使用性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种解决变截面热冲压钢板料(如A、B柱热冲压前的板料形状)电磁感应加热温度均匀性问题的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置及其加热方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置，具有：
[0006]上加热盒体和下加热盒体；
[0007]电磁感应加热线圈，其包括上部线圈和下部线圈，所述上部线圈和下部线圈分别设置在所述上加热盒体和下加热盒体内；
[0008]所述上部线圈和下部线圈被分割为多个加热区域。
[0009]每个加热区域上均设有红外测温探头。
[0010]所述多个加热区域通过支撑肋隔开。
[0011]所述上加热盒体上设有定位孔，所述下加热盒体上设有与所述定位孔适配的定位销。
[0012]所述上部线圈和下部线圈被分割为第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域、第四加热区域和第五加热区域。
[0013]一种上述的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置的加热方法，包括如下步骤：
[0014]1)首先将变截面的板料进行分区，根据横截面不同划分为多个区域；
[0015]2)针对板料划分出的加热区域，设计出相对应的电磁感应加热线圈区域，并拆分设计为上、下两部分，分别设置在上加热盒体和下加热盒体中；线圈表面覆盖防护耐火材料；
[0016]3)板料距离线圈上下平面的距离一致；
[0017]4)不同加热区域的线圈之间设置间距；
[0018]5)在每一个加热区域设置对应的红外测温探头，并固定在加热盒体中，用于实时监测加热区域的温度，并将信号传输到温度控制系统，温度控制系统对每个区域的温度进行控制；
[0019]6)加热盒体由金属外壳结构和内部耐火材料构成，下加热盒体中设计有支撑肋用于放置板料；
[0020]7)下部加热盒体不做动作，通过上部加热盒体上下移动实现加热盒体的开合。
[0021]7.如权利要求5所述的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置的加热方法，其特征在于，不带涂层和Al
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Si涂层的板料奥氏体化温度为850℃～970℃；GA和GI涂层的板料奥氏体化温度为850℃～910℃。
[0022]上部加热盒体向上移动，加热盒体打开，转移装置将板料转移至加热位置，上部加热盒体向下移动，加热盒体闭合，感应线圈通电，温度控制系统控制板料升温速率，使板料以大于100℃/s的加热速率进行升温。
[0023]板料的厚度为0.5～2.5mm，对应选用30
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100KHz范围高频感应加热电源；板料加热至奥氏体化温度后，保温，待板料组织奥氏体化完全，线圈断电，上部加热盒体向上移动，转移装置在10s内将料片转移至模具冲压成形，板料在模具中的冷却速率大于50℃/s。
[0024]不带涂层的板料奥氏体化处理时间为30～120s；Al
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Si涂层的板料奥氏体化处理时间为60～120s；GA和GI涂层板料奥氏体化处理时间为60～120s。
[0025]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，通过分区加热设计思路，将变截面的热冲压钢板料划分成多个截面趋于一致的分区，并设计相应的电磁感应线圈，通过控制每个分区电磁感应线圈的频率、电流，使板料每个分区的加热速率及加热温度保持一致性，实现变截面热冲压钢板料的电磁感应均匀加热成形，该方法简单、节能、高效。解决变截面热冲压钢板料(如A、B柱热冲压前的板料形状)电磁感应加热温度均匀性问题。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例中提供的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置的结构示意图；
[0027]图2为图1的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置的结构示意图；
[0028]图3为图1的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置的结构示意图；
[0029]图4为图1的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置的结构示意图；
[0030]图5为无涂层高强度钢板电磁感应均匀加热冲压淬火后组织示意图；
[0031]图6为Al
‑
Si涂层高强度钢板电磁感应均匀加热冲压淬火后组织示意图
[0032]上述图中的标记均为：1、上加热盒体，2、下加热盒体，3、电磁感应加热线圈，4、上部线圈，5、下部线圈，6、第一加热区域，7、第二加热区域，8、第三加热区域，9、第四加热区域，10、第五加热区域，11、第一线圈区域，12、第二线圈区域，13、第三线圈区域，14、第四线
圈区域，15、第五线圈区域，16、红外测温探头，22、支撑肋，25、定位销，26、定位孔，M、板料。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]参见图1
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6，通过变截面的热冲压钢板料进行分区域加热设计，将变截面的板料划分成多个横截面趋于一致的分区，设计出相应的截面为矩形的螺线管式电磁感应加热线圈。螺线管式感应线圈内部磁场分布均匀，可将板料均匀的加热至指定温度。为了便于放置板料，螺线管式感应线圈从中心线处拆分设计成上下两个部分，分别设置在上下两个加热盒体中，通过闭合上下两个加热盒体装置，使被拆分的线圈合成一个完整的螺线管式感应加热线圈。加热盒体中，在每个分区对应的位置设置红外测温仪，实时测定板料的温度并传递到控温系统，通过调节线圈的电流和频率，保证每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置，其特征在于，具有：上加热盒体和下加热盒体；电磁感应加热线圈，其包括上部线圈和下部线圈，所述上部线圈和下部线圈分别设置在所述上加热盒体和下加热盒体内；所述上部线圈和下部线圈被分割为多个加热区域。2.如权利要求1所述的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置，其特征在于，每个加热区域上均设有红外测温探头。3.如权利要求2所述的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置，其特征在于，所述多个加热区域通过支撑肋隔开。4.如权利要求3所述的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置，其特征在于，所述上加热盒体上设有定位孔，所述下加热盒体上设有与所述定位孔适配的定位销。5.如权利要求4所述的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置，其特征在于，所述上部线圈和下部线圈被分割为第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域、第四加热区域和第五加热区域。6.一种如权利要求1
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4任一所述的高强度热冲压钢板电磁感应均匀加热装置的加热方法，其特征在于，包括如下步骤：1)首先将变截面的板料进行分区，根据横截面不同划分为多个区域；2)针对板料划分出的加热区域，设计出相对应的电磁感应加热线圈区域，并拆分设计为上、下两部分，分别设置在上加热盒体和下加热盒体中；线圈表面覆盖防护耐火材料；3)板料距离线圈上下平面的距离一致；4)不同加热区域的线圈之间设置间距；5)在每一个加热区域设置对应的红外测温探头，并固定在加热盒体中，用于实时监测加热区域的温度，并将信号传输到温度控制系统，温度控制系统对每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宗吉，王蕾，刘珂，周世龙，李子涛，郑笑芳，卢茜倩，崔磊，刘永刚，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：