專(zhuān)利名稱(chēng)：高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱沖壓成形裝備和生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車(chē)安全舒適和節(jié)能環(huán)保問(wèn)題也越來(lái)越被人們重視，提高汽車(chē)的安全性能，降低汽車(chē)的燃料消耗、減少C02和廢氣排放成為社會(huì)對(duì)汽車(chē)行業(yè)的要求。采用高強(qiáng)鋼板熱沖壓成形技術(shù)是有效方法。熱成形工藝是將高強(qiáng)度鋼板加熱至奧氏體溫度范圍(880°C _950°C)，使之均勻奧氏體化，然后快速送入內(nèi)部帶有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)，快速?zèng)_壓成型、保壓淬火冷卻，將奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，獲得超高強(qiáng)度沖壓件。 汽車(chē)用高強(qiáng)鋼板有鍍層板和無(wú)鍍層板兩種形式。目前國(guó)內(nèi)只能生產(chǎn)無(wú)鍍層高強(qiáng)鋼板，無(wú)鍍層板在高溫下易氧化，影響產(chǎn)品質(zhì)量。而采用鍍層板必須自國(guó)外進(jìn)口，成本高、周期長(zhǎng)，且鍍層在高溫中會(huì)粘連在加熱爐輥棒上，影響生產(chǎn)線使用。申請(qǐng)?zhí)?00910067375. 9發(fā)明專(zhuān)利一種高強(qiáng)度鋼板沖壓件的熱成形法，包括落料，加熱、初步溫降，成形、淬火，后處理工序，其特征在于所述熱成形法鋼板在加熱爐中加熱到完全奧氏體化以后，在不與空氣接觸的情況下，將其轉(zhuǎn)移到一個(gè)有氣體保護(hù)氛圍的初步冷卻腔室內(nèi)降溫至600°C，在該初步冷卻室內(nèi)的冷卻速度大于35°C /S，然后再轉(zhuǎn)移到熱沖壓成形模具中成形淬火。該專(zhuān)利只是簡(jiǎn)單提出了一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓的方法，對(duì)具體加工對(duì)象及設(shè)備組成沒(méi)有明確指出，其重點(diǎn)提出了一種解決無(wú)鍍層高強(qiáng)度鋼板高溫下防止氧化成形淬火的措施，但其中鋼板由加熱爐不與空氣接觸到氮?dú)饫鋮s室內(nèi)實(shí)施難度較大且氣體冷卻效果較差，降溫至60(TC之后再移入模具成形淬火，成形效果也不如800°C以上成形淬火，整個(gè)過(guò)程淬火工藝不連續(xù)，難以獲得均勻的馬氏體組織。申請(qǐng)?zhí)?00910187794. 6發(fā)明專(zhuān)利沖壓淬火用鋼板及其熱成型方法，公開(kāi)了一種沖壓淬火用鋼板并提出了熱成型方法為鋼板經(jīng)剪切下料后在Ac3 Ac3+80°C加熱，進(jìn)行奧氏體化，在加熱爐中經(jīng)過(guò)5 10分鐘保溫后立刻轉(zhuǎn)移至一個(gè)內(nèi)部通水冷卻的金屬模具內(nèi)，在650 850°C的高溫條件下進(jìn)行沖壓；成形的工件在密閉的模具中冷卻，模具本身依靠水循環(huán)進(jìn)行冷卻，冷卻速度大于奧氏體形成馬氏體的臨界冷速，最后工件離開(kāi)熱沖壓生產(chǎn)線時(shí)的溫度在150°C以下，之后空冷至室溫。該專(zhuān)利同樣只是簡(jiǎn)單提出了一種熱成形方法，對(duì)具體加工對(duì)象及設(shè)備組成沒(méi)有明確指出，且加熱過(guò)中采用純氫氣保護(hù)，具有安全隱
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■/Qi、O針對(duì)上述技術(shù)的現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)生產(chǎn)線。這種生產(chǎn)線主要由開(kāi)卷線單元、落料堆垛單元、拆垛打標(biāo)單元、加熱爐單元、快速上料單元、壓機(jī)單元、快速下料單元、激光切割單元和拋丸涂油單元組成，并且對(duì)各個(gè)單元設(shè)置了 PLC控制系統(tǒng)，提高了各個(gè)單元的自動(dòng)化程度。但是盡管如此，作為整個(gè)生產(chǎn)流水線的自動(dòng)化控制還有待進(jìn)一步提升，特別是如何優(yōu)化自動(dòng)生產(chǎn)線的各個(gè)環(huán)節(jié)的有效配置，以實(shí)現(xiàn)更大范圍的應(yīng)用還是亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化單元設(shè)備的配置進(jìn)而完善整個(gè)生產(chǎn)流水線整體配置和自動(dòng)化水平，而提出的一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝。其應(yīng)用于厚度范圍O. 8 2. 5mm,長(zhǎng)度范圍400 1700mm，寬度范圍50 IOOOmm的無(wú)鍍層高強(qiáng)度硼鋼板件，達(dá)到至少3件/min的生產(chǎn)要求。本發(fā)明的技術(shù)方案包括
一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線，2. 6*1800_開(kāi)卷線單元、落料堆垛單元、拆垛打標(biāo)單元、20m加熱爐單元、快速上料單元、800t壓機(jī)單元、快速下料單元、1000*1800mm激光切割單元和1200*2000mm拋丸涂油單元組成，各單元有自己的PLC控制系統(tǒng)，其特征是開(kāi)卷線單元主要由開(kāi)卷機(jī)、引料機(jī)、校平機(jī)、測(cè)量裝置和傳送裝置組成；落料垛料單元主要由落 料沖壓機(jī)、預(yù)成型沖壓機(jī)、垛料機(jī)、運(yùn)料車(chē)組成；拆垛打標(biāo)單元主要由拆垛機(jī)械手、打標(biāo)臺(tái)組成；輥底式加熱爐單元主要由進(jìn)爐輥道、輥底式加熱爐、對(duì)中臺(tái)及料片頂起裝置組成，其中對(duì)中臺(tái)由兩組12個(gè)對(duì)中指組成；快速上料單元由兩個(gè)機(jī)械手組成；壓機(jī)單元主要由高速壓機(jī)、模具、測(cè)溫裝置組成；快速下料單元由兩個(gè)機(jī)械手組成；激光切割單元由6臺(tái)以上激光切割機(jī)床組成；拋丸涂油單元主要由拋丸設(shè)備、涂油設(shè)備組成；各單元的PLC控制系統(tǒng)通過(guò)PR0FIBUS工業(yè)總線與生產(chǎn)線主站PLC控制系統(tǒng)相連。拆垛打標(biāo)單元的拆垛機(jī)械手采用具有X、Z軸移動(dòng)及繞Z軸旋轉(zhuǎn)3個(gè)自由度，打標(biāo)臺(tái)帶有雙料片檢測(cè)裝置；輥底式加熱爐單元中的輥底式加熱爐爐內(nèi)采用陶瓷輥棒，爐內(nèi)部的寬度不低于2800 mm,內(nèi)部高度不低于100 mm，采用電加熱方式；快速上料單元的兩個(gè)機(jī)械手采用具有X、Y、Z軸移動(dòng)三個(gè)自由度，X、Y軸移動(dòng)速度5000mm/s，Z軸移動(dòng)速度3000mm/s，定位精度O. Imm,且該機(jī)械手具有吹掃機(jī)構(gòu)；壓機(jī)單元的壓機(jī)總合模力8000 KN,最大開(kāi)口高度1800 mm，有效行程1000 mm，保壓時(shí)間可達(dá)20s，滑塊閉合速度大于700mm/s，滑塊回程速度大于500mm/s,模具內(nèi)部設(shè)計(jì)冷卻回路。同時(shí)本發(fā)明圍繞前述的生產(chǎn)線給出了高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝是:
(1)高強(qiáng)度鋼板料由開(kāi)卷線單元開(kāi)卷、切割、校平，并傳送到落料垛料單元；
(2)落料垛料單元根據(jù)生產(chǎn)需要落料、堆垛；
(3)運(yùn)料車(chē)將料片運(yùn)送到位，由拆垛機(jī)械手利用吸盤(pán)端持器將料片搬運(yùn)至打標(biāo)臺(tái)，經(jīng)雙料片檢測(cè)確定后，進(jìn)行沖壓字頭打標(biāo)，然后拆垛機(jī)械手將其放到加熱爐的進(jìn)爐口處爐外輥道上；
(4)在進(jìn)爐口爐外輥道上，由對(duì)中機(jī)構(gòu)對(duì)料片進(jìn)行對(duì)中定位，然后料片進(jìn)入輥底式加熱爐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，料片經(jīng)加熱至850-950°C，組織轉(zhuǎn)變均勻奧氏體后，快速出爐，到出爐口爐外輥道上，再次由對(duì)中機(jī)構(gòu)快速對(duì)中定位，并由頂起裝置將加熱后的料片快速托起；
(5)上料機(jī)械手快速準(zhǔn)確將高溫料片通過(guò)耐高溫夾持器搬起，并快速準(zhǔn)確放入壓機(jī)模具后，快速退回；
(6)利用壓機(jī)的溫度檢測(cè)裝置，在檢測(cè)到高溫料片處于可沖壓范圍后，壓機(jī)快速將料片沖壓成形，并保壓，在保壓時(shí)間內(nèi)，帶有冷卻回路的模具將成形后的料片進(jìn)行淬火處理，使組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，壓機(jī)快速回程；
(7)下料機(jī)械手快速將沖壓淬火完成的零件取出，冷卻至室溫后傳送到激光切割單
元;
(8)采用五軸聯(lián)動(dòng)的激光切割機(jī)床，對(duì)零件進(jìn)行切邊、切孔加工；
(9)用拋丸機(jī)進(jìn)行噴丸處理，去除表面氧化皮，清理干凈之后，進(jìn)行涂油或者是噴漆處理。前述高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝優(yōu)化方案是步驟(4)輥底式加熱爐單元的輥底式加熱爐在純度為99. 99%氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)條件下將料片加熱至880 930°C保 溫；步驟(5)中的兩個(gè)機(jī)械手夾持器手指采用耐高溫不銹鋼材質(zhì)，在料片進(jìn)入模具前對(duì)模具型腔進(jìn)行自動(dòng)清潔；步驟(6)壓機(jī)保壓時(shí)間不小于20s，滑塊閉合速度大于700mm/s，滑塊回程速度大于500mm/s，模具以不小于40°C /S的冷速對(duì)板料淬火。本發(fā)明的技術(shù)效果主要體現(xiàn)在一是優(yōu)化了生產(chǎn)線的配置和自動(dòng)化程度，提高了生產(chǎn)效率；二是提高了生產(chǎn)線的應(yīng)用范圍，應(yīng)用于厚度范圍O. 8 2. 5mm，長(zhǎng)度范圍400 1700mm,寬度范圍50 IOOOmm的無(wú)鍍層高強(qiáng)度硼鋼板件，達(dá)到至少3件/min的生產(chǎn)要求。


圖I是本發(fā)明生產(chǎn)線的主要設(shè)備構(gòu)成簡(jiǎn) 圖2是一種工藝流程的方框圖。
具體實(shí)施例方式 首先結(jié)合附圖I對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行說(shuō)明
本實(shí)施例的生產(chǎn)線是將開(kāi)卷線單元I、落料堆垛單元2、拆垛打標(biāo)單元3、加熱爐單元4、快速上料單元5、壓機(jī)單元6、快速下料單元7、激光切割單元8和拋丸涂油單元9進(jìn)行優(yōu)化整合。其中開(kāi)卷線單元I主要由開(kāi)卷機(jī)、引料機(jī)、校平機(jī)、測(cè)量裝置、傳送裝置等組成，完成板料開(kāi)卷、校平。落料垛料單元2主要由落料沖壓機(jī)、預(yù)成型沖壓機(jī)、垛料機(jī)、運(yùn)料小車(chē)等組成，完成板料的落料、垛料，并完成復(fù)雜變形零件的預(yù)成形。拆垛打標(biāo)單元3主要由拆垛機(jī)械手、打標(biāo)臺(tái)等組成，拆垛機(jī)械手具有X、Z軸移動(dòng)及繞Z軸旋轉(zhuǎn)3個(gè)自由度，可以通過(guò)更換端持器及調(diào)整吸盤(pán)適應(yīng)不同尺寸范圍的料片搬取，打標(biāo)臺(tái)要具有雙料片檢測(cè)裝置。機(jī)械手將料片搬移至打標(biāo)臺(tái)位置，首先進(jìn)行雙料片檢測(cè)，不合格放入廢料筐，合格則進(jìn)行打標(biāo)，打標(biāo)完成后將料片移放到加熱爐進(jìn)爐口爐外輥道上。輥底式加熱爐單元4主要包括進(jìn)爐輥道、輥底式加熱爐、對(duì)中臺(tái)及料片頂起裝置。料片通過(guò)進(jìn)爐輥道連續(xù)進(jìn)入爐內(nèi)加熱。輥底式加熱爐爐內(nèi)采用陶瓷輥棒，爐內(nèi)部的寬度不低于2800 mm，內(nèi)部高度不低于100 mm，采用電加熱方式，采用純度為99. 99%氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)。將料片加熱至880 930°C保溫，使料片均勻奧氏體化。加熱后的料片自出爐口快速出爐。對(duì)中臺(tái)通過(guò)兩組12個(gè)對(duì)中指對(duì)不同形狀尺寸的料片對(duì)中定位，頂起裝置快速平穩(wěn)托起高溫料片?？焖偕狭蠁卧?由兩個(gè)機(jī)械手組成，分別具備X、Y、Z軸移動(dòng)三個(gè)自由度，Χ、Υ軸移動(dòng)速度5000mm/s，Z軸移動(dòng)速度3000mm/s，定位精度O. 1mm，夾持器手指采用耐高溫不銹鋼材質(zhì)。上料單元自頂起裝置上抓取高溫料片，快速轉(zhuǎn)運(yùn)到壓機(jī)模具中。機(jī)械手具有吹掃功能，在料片進(jìn)入模具前對(duì)模具型腔進(jìn)行自動(dòng)清潔。壓機(jī)單元6主要包括高速壓機(jī)、模具系統(tǒng)、測(cè)溫裝置。測(cè)溫裝置檢測(cè)快速上料單元轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)的料片溫度是否在工作范圍，檢測(cè)溫度合格壓機(jī)進(jìn)行沖壓作業(yè)，檢測(cè)溫度不合格，上料機(jī)械手則將料片快速取出放入廢料箱內(nèi)。壓機(jī)總合模力8000 kN，最大開(kāi)口高度1800mm，有效行程1000 mm，保壓時(shí)間可達(dá)20s，滑塊閉合速度大于700mm/s，滑塊回程速度大于500mm/s。模具材料具有良好的熱強(qiáng)度、熱硬度、高的耐磨性和疲勞性能，內(nèi)部設(shè)計(jì)冷卻回路，保證模具以不小于40°C /S的冷速對(duì)板料淬火?？焖傧铝蠁卧?由兩個(gè)機(jī)械手組成，同上料機(jī)械手相同，不具有吹掃功能。用于將熱沖壓成形后的零件自模具中取出，轉(zhuǎn)運(yùn)到傳送帶上。
激光切割單元8由6臺(tái)以上激光切割機(jī)床組成，用于完成轉(zhuǎn)送帶轉(zhuǎn)來(lái)的零件的切孔、切邊作業(yè)。拋丸涂油單元9主要由拋丸設(shè)備、涂油設(shè)備組成，用于完成零件的拋丸清理，并進(jìn)行涂油防銹。9各單元均有自己的PLC控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制，但又作為從站，通過(guò)PR0FIBUS工業(yè)總線由生產(chǎn)線主站PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線總體自動(dòng)化控制；根據(jù)生產(chǎn)線工作要求，開(kāi)卷線單元和落料堆垛單元按照設(shè)定的生產(chǎn)節(jié)拍完成送料車(chē)的堆垛，運(yùn)料車(chē)運(yùn)料至拆垛達(dá)標(biāo)單元，運(yùn)料車(chē)軌道上的位置傳感器發(fā)送信號(hào)至控制系統(tǒng)，拆垛機(jī)械手開(kāi)始工作，料片經(jīng)進(jìn)爐輥道進(jìn)入加熱爐，加熱爐入口處光柵尺將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)顯示監(jiān)測(cè)料片位置，出爐段一對(duì)光柵尺實(shí)現(xiàn)高溫料片出爐等待控制，接收到系統(tǒng)信號(hào)，高溫料片快速出爐，經(jīng)對(duì)中臺(tái)快速定位對(duì)中、頂起裝置快速頂起，對(duì)中臺(tái)處的位置傳感器檢測(cè)位置信號(hào)用于控制上料機(jī)械手快速定位，上料機(jī)械手快速完成壓機(jī)上料，安裝在壓機(jī)上的紅外測(cè)溫儀將料片溫度發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制壓機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)，下料機(jī)械手將沖壓成形淬火后的零件快速取出放到生產(chǎn)線傳送帶上，然后傳送至激光切割單元、拋丸涂油單元進(jìn)行切邊割孔、拋丸涂油。同時(shí)本發(fā)明圍繞前述的生產(chǎn)線給出了高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝是
I.高強(qiáng)度硼鋼板料首先由開(kāi)卷線單元開(kāi)卷、校平，并傳送到落料垛料單元。2.落料垛料單元根據(jù)生產(chǎn)需要落料，復(fù)雜變形零件要進(jìn)行預(yù)成型，然后垛料到送料車(chē)，簡(jiǎn)單零件直接垛料到送料車(chē)。3.送料車(chē)將料片運(yùn)送到位，由拆垛機(jī)械手利用吸盤(pán)端持器將料片搬運(yùn)至打標(biāo)臺(tái)，經(jīng)雙料片檢測(cè)確定后，進(jìn)行沖壓字頭打標(biāo)，然后拆垛機(jī)械手將其放到加熱爐的進(jìn)爐口處爐外輥道上。4.在進(jìn)爐口爐外輥道上，由對(duì)中機(jī)構(gòu)對(duì)料片進(jìn)行對(duì)中定位，然后料片進(jìn)入輥底式加熱爐內(nèi)，為了防止料片高溫氧化，在純度為99. 99%氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)條件下，料片經(jīng)加熱至9000C，組織轉(zhuǎn)變均勻奧氏體后，快速出爐，到出爐口爐外輥道上，再次由對(duì)中機(jī)構(gòu)快速對(duì)中定位，并由頂起裝置將加熱后的料片快速托起。5.上料機(jī)械手快速準(zhǔn)確將高溫料片通過(guò)耐高溫夾持器搬起，并快速準(zhǔn)確放入壓機(jī)模具后，快速退回。兩個(gè)機(jī)械手夾持器手指采用耐高溫不銹鋼材質(zhì)，在料片進(jìn)入模具前對(duì)模具型腔進(jìn)行自動(dòng)清潔。6.在檢測(cè)到高溫料片處于可沖壓范圍后，滑塊閉合速度大于700mm/s，滑塊回程速度大于500mm/s，壓機(jī)快速將料片沖壓成形并保壓，壓機(jī)保壓時(shí)間不小于20s，帶有冷卻回路的模具將成形后的料片以不小于40°C /S的冷速進(jìn)行淬火處理，使組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，壓機(jī)快速回程。7.下料機(jī)械手快速將沖壓淬火完成的零件取出，冷卻至室溫后傳送到激光切割單
J Li ο8.采用五軸聯(lián)動(dòng)的激光切割機(jī)床，對(duì)零件進(jìn)行切邊、切孔加工。9.用拋丸機(jī)進(jìn)行噴丸處理，去除表面氧化皮，清理干凈之后，進(jìn)行涂油或者是噴漆處理。生產(chǎn)線各單元，可以根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)要求靈活調(diào)整運(yùn)行節(jié)拍，以保證整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。本發(fā)明和實(shí)施例重點(diǎn)要解決的是將已有的設(shè)備和PLC控制系統(tǒng)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)組合構(gòu)成一條完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線，其中的設(shè)備和控制系統(tǒng)在本發(fā)明的提示下，可以進(jìn)行優(yōu)化選擇和搭配，這里不再一一詳述。權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線，2. 6*1800mm開(kāi)卷線單元、落料堆垛單元、拆垛打標(biāo)單元、20m加熱爐單元、快速上料單元、800t壓機(jī)單元、快速下料單元、1000*1800mm激光切割單元和1200*2000mm拋丸涂油單元組成，各單元有自己的PLC控制系統(tǒng)，其特征是開(kāi)卷線單元主要由開(kāi)卷機(jī)、引料機(jī)、校平機(jī)、測(cè)量裝置和傳送裝置組成；落料垛料單元主要由落料沖孔沖壓機(jī)、預(yù)成型沖壓機(jī)、垛料機(jī)、運(yùn)料車(chē)組成；拆垛打標(biāo)單元主要由拆垛機(jī)械手、打標(biāo)臺(tái)組成；輥底式加熱爐單元主要由進(jìn)爐輥道、輥底式加熱爐、對(duì)中臺(tái)及料片頂起裝置組成，其中對(duì)中臺(tái)由兩組12個(gè)對(duì)中指組成；快速上料單元由兩個(gè)機(jī)械手組成；壓機(jī)單元主要由高速壓機(jī)、模具、測(cè)溫裝置組成；快速下料單元由兩個(gè)機(jī)械手組成；激光切割單元由6臺(tái)以上激光切割機(jī)床組成；拋丸涂油單元主要由拋丸設(shè)備、涂油設(shè)備組成；各單元的PLC控制系統(tǒng)通過(guò)PROFIBUS工業(yè)總線與生產(chǎn)線主站PLC控制系統(tǒng)相連；在運(yùn)料車(chē)軌道上設(shè)有位置傳感器；在加熱爐入口處和出爐段分別設(shè)有光柵尺；在對(duì)中臺(tái)處的設(shè)有位置傳感器；壓機(jī)上設(shè)有紅外測(cè)溫儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線，其特征是拆垛打標(biāo)單元的拆垛機(jī)械手采用具有X、Z軸移動(dòng)及繞Z軸旋轉(zhuǎn)3個(gè)自由度，打標(biāo)臺(tái)帶有雙料片檢測(cè)裝置；輥底式加熱爐單元中的輥底式加熱爐爐內(nèi)采用陶瓷輥棒，爐內(nèi)部的寬度不低于2800 mm,內(nèi)部高度不低于100 mm，采用電加熱方式；快速上料單元的兩個(gè)機(jī)械手采用具有X、Y、Z軸移動(dòng)三個(gè)自由度，X、Y軸移動(dòng)速度5000mm/s，Z軸移動(dòng)速度3000mm/s，定位精度0. Imm,且該機(jī)械手具有吹掃機(jī)構(gòu)；壓機(jī)單元的壓機(jī)總合模力8000 KN，最大開(kāi)口高度1800 mm，有效行程1000mm,保壓時(shí)間可達(dá)20s,滑塊閉合速度大于700mm/s,滑塊回程速度大于500mm/s,模具內(nèi)部設(shè)計(jì)冷卻回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝，其特征是 (1)高強(qiáng)度鋼板料由開(kāi)卷線單元開(kāi)卷、切割、校平，并傳送到落料垛料單元； (2)落料垛料單元根據(jù)生產(chǎn)需要落料、沖孔； (3)運(yùn)料車(chē)將料片運(yùn)送到位，由拆垛機(jī)械手利用吸盤(pán)端持器將料片搬運(yùn)至打標(biāo)臺(tái)，經(jīng)雙料片檢測(cè)確定后，進(jìn)行沖壓字頭打標(biāo)，然后拆垛機(jī)械手將其放到加熱爐的進(jìn)爐口處爐外輥道上； (4)在進(jìn)爐口爐外輥道上，由對(duì)中機(jī)構(gòu)對(duì)料片進(jìn)行對(duì)中定位，然后料片進(jìn)入輥底式加熱爐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，料片經(jīng)加熱至850-950°C，組織轉(zhuǎn)變均勻奧氏體后，快速出爐，到出爐口爐外輥道上，再次由對(duì)中機(jī)構(gòu)快速對(duì)中定位，并由頂起裝置將加熱后的料片快速托起； (5)上料機(jī)械手快速準(zhǔn)確將高溫料片通過(guò)耐高溫夾持器搬起，并快速準(zhǔn)確放入壓機(jī)模具后，快速退回； (6)利用壓機(jī)的溫度檢測(cè)裝置，在檢測(cè)到高溫料片處于可沖壓范圍后，壓機(jī)快速將料片沖壓成形，并保壓，在保壓時(shí)間內(nèi)，帶有冷卻回路的模具將成形后的料片進(jìn)行淬火處理，使組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，壓機(jī)快速回程； (7)下料機(jī)械手快速將沖壓淬火完成的零件取出，冷卻至室溫后傳送到激光切割單元; (8)采用五軸聯(lián)動(dòng)的激光切割機(jī)床，對(duì)零件進(jìn)行切邊、切孔加工； (9)用拋丸機(jī)進(jìn)行噴丸處理，去除表面氧化皮，清理干凈之后，進(jìn)行涂油或者是噴漆處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝，其特征是步驟(4)輥底式加熱爐單元的輥底式加熱爐在純度為99. 99%氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)條件下將料片加熱至880 930°C保溫；步驟(5)中的兩個(gè)機(jī)械手夾持器手指采用耐高溫不銹鋼材質(zhì)，在料片進(jìn)入模具前對(duì)模具型腔進(jìn)行自動(dòng)清潔；步驟(6)壓機(jī)保壓時(shí)間不小于20s，滑塊閉合速度大于700mm/s，滑塊回程速度大于500mm/s，模具以不小于40°C /S的冷速對(duì)板料淬火。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝。主要由2.6*1800mm開(kāi)卷線單元、落料堆垛單元、拆垛打標(biāo)單元、20m加熱爐單元、快速上料單元、800t壓機(jī)單元、快速下料單元、1000*1800mm激光切割單元和1200*2000mm拋丸涂油單元組成，各單元有自己的PLC控制系統(tǒng)，各單元的PLC控制系統(tǒng)通過(guò)PROFIBUS工業(yè)總線與生產(chǎn)線主站PLC控制系統(tǒng)相連。生產(chǎn)工藝包括開(kāi)卷、落料、預(yù)成型、拆垛、雙料片檢測(cè)、對(duì)中入爐、加熱均勻奧氏體、快速出爐、壓機(jī)上料、沖壓淬火處理、下料、切割和涂油。效果主要體現(xiàn)在優(yōu)化了生產(chǎn)線的配置和自動(dòng)化程度，提高了生產(chǎn)效率；提高了生產(chǎn)線的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102756251SQ20121028319
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者任曉琪, 任金光, 劉洪偉, 楊緒劍, 王衛(wèi)衛(wèi), 王國(guó)棟, 趙洪運(yùn), 郭景哲, 高義山, 高義新 申請(qǐng)人:山東大王金泰集團(tuán)有限公司