專利名稱：板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種淬火冷卻技術，特別涉及一種板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)及其方法。
背景技術：
淬火是將鋼件或板材加熱到奧氏體化溫度并保持一定時間，然后以大于臨界冷卻速度冷卻，以獲得非擴散型轉變組織(如馬氏體、貝氏體和奧氏體等)的熱處理工藝。傳統(tǒng)的淬火一般使用液體介質進行冷卻，有時也使用氣體進行冷卻，但沒有使用固體進行淬火冷卻。用液體或氣體實施冷卻，不僅需要準備專門的冷卻工具如水槽、油槽和冷卻風機等， 而且還要增加一個專門的淬火工序。并且具有不同形狀的板材，其拉伸、尖角等處的冷卻效果不是很好。最大的缺點還在于，板材在預先冷成型后進行淬火時，其冷成型的反彈和成型不到位的缺點還會保留下來，造成后續(xù)難以改變。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)及其方法，其將傳統(tǒng)的液體以及氣體冷卻介質變換為固體介質冷卻，可以充分保證本發(fā)明能夠持續(xù)有效地在實現(xiàn)熱壓的同時，很好的完成淬火工藝過程。為解決所述技術問題，本發(fā)明提供了一種板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)，其特征在于，其包括上下料系統(tǒng)、壓機系統(tǒng)、硬介質模具、硬介質水冷系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)包括上料輥道、下料輥道、上料機械手、下料機械手，上料輥道和下料輥道分別位于硬介質水冷系統(tǒng)的兩側，上料機械手和下料機械手分別位于壓機系統(tǒng)的兩側，壓機系統(tǒng)包括壓機上滑塊和壓機下滑塊；硬介質模具包括上模和下模，上模固定于上滑塊的下端，下模固定于下滑塊的上端；硬介質水冷系統(tǒng)包括冷卻水管路和制冷機，冷卻水管路的一端設置在上模和下模中，冷卻水管路的另一端與制冷機連接。本發(fā)明還提供一種板材硬介質的淬火冷卻方法，其特征在于，該方法采用如上所述的板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)，該方法包括以下步驟步驟一板材工件位于上料輥道上，經由上料機械手在預定時間內迅速放到作為冷卻硬介質的下模上；步驟二 壓機上滑塊帶動上模下壓并使板材工件與上模、下模完全接觸，同時板材工件的熱量通過傳導進入上模和下模中，而上模和下模內部分布的冷卻水管路將上模和下模吸收的板材工件熱量帶走，并進入制冷機實現(xiàn)熱水的冷卻，經制冷后的水又經冷卻水管路進入上模和下模；板材工件在相變溫度以上進入壓機系統(tǒng)，在臨界冷卻速度以上完成淬火；步驟三淬火完成后壓機上滑塊帶動上模上移并由位于壓機系統(tǒng)下料端的下料機械手快速將工件移出，放置于下料輥道上。本發(fā)明的積極進步效果在于本發(fā)明以金屬模具作為硬的冷卻介質，在金屬熱壓成型的同時實現(xiàn)淬火冷卻，不僅充分利用金屬高溫時流動性好的特點實現(xiàn)按預定形狀良好成型，而且還同時在本工位實現(xiàn)淬火冷卻，從而實現(xiàn)三個目標一、大幅度提高強度指標，并有一定的塑性；二、完成預定成型，并成型良好；三、改善內部組織，形成比較細小的板條馬氏體優(yōu)良淬火組織。


圖1為本發(fā)明板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)的俯視圖。圖2為本發(fā)明板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)的主視圖。
具體實施例方式下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)包括上下料系統(tǒng)、壓機系統(tǒng) 4、硬介質模具、硬介質水冷系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)包括上料輥道2、下料輥道20、上料機械手3、 下料機械手30，上料輥道2和上料機械手3安裝于進料端，下料輥道20和下料機械手30位于下料端，上料輥道2和下料輥道20分別位于硬介質水冷系統(tǒng)的兩側，上料機械手3和下料機械手30分別位于壓機系統(tǒng)4的兩側，壓機系統(tǒng)4包括壓機上滑塊41和壓機下滑塊42， 上滑塊41可上下移動并具有下壓功能，下滑塊42固定不動；硬介質模具包括上模51和下模52，上模51固定于上滑塊41的下端，下模52固定于下滑塊42的上端，硬介質模具有熱強性、熱疲勞性和韌性；硬介質水冷系統(tǒng)包括冷卻水管路61和制冷機62，冷卻水管路61的一端設置在上模51和下模52中，冷卻水管路61的另一端與制冷機62連接。本發(fā)明板材硬介質的淬火冷卻方法包括如下步驟步驟一板材工件1是高溫且是硬介質，板材工件1位于上料輥道2上，經由上料機械手3在預定時間內迅速放到作為冷卻硬介質的下模52上。步驟二 壓機上滑塊41帶動上模51下壓并使板材工件1與上模51、下模52完全接觸，同時板材工件1的熱量通過傳導進入上模51和下模52中，而上模51和下模52內部分布的冷卻水管路61將上模51和下模52吸收的板材工件1熱量帶走，并進入制冷機62 實現(xiàn)熱水的冷卻，經制冷后的水又經冷卻水管路61進入上模51和下模52，以此保證冷卻水的水溫恒定以及上模51和下模52表面溫度的恒定，從而保證淬火的質量。板材工件1在 Ac3相變溫度以上進入壓機系統(tǒng)4，在臨界冷卻速度以上完成淬火。步驟三淬火完成后壓機上滑塊41帶動上模51上移并由位于壓機系統(tǒng)4下料端的下料機械手30快速將工件移出，放置于下料輥道20上。然后通過控制余溫適當?shù)倪M行白回火，從而實現(xiàn)完美的硬介質淬火過程，最終實現(xiàn)金屬板材的超高強度、優(yōu)良的淬火組織及良好的成形性。本發(fā)明的取樣條件如下選取兩片同批次、同鋼種、同冶煉爐號的試驗板材，可以保證材料化學成分的一致。兩片試驗材料選用相同位置。最后的效果如下表所示板材硬介質的淬火冷卻效果表
權利要求
1.一種板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)，其特征在于，其包括上下料系統(tǒng)、壓機系統(tǒng)、硬介質模具、硬介質水冷系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)包括上料輥道、下料輥道、上料機械手、下料機械手， 上料輥道和下料輥道分別位于硬介質水冷系統(tǒng)的兩側，上料機械手和下料機械手分別位于壓機系統(tǒng)的兩側，壓機系統(tǒng)包括壓機上滑塊和壓機下滑塊；硬介質模具包括上模和下模，上模固定于上滑塊的下端，下模固定于下滑塊的上端；硬介質水冷系統(tǒng)包括冷卻水管路和制冷機，冷卻水管路的一端設置在上模和下模中，冷卻水管路的另一端與制冷機連接。
2.一種板材硬介質的淬火冷卻方法，其特征在于，該方法采用如權利要求1所述的板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)，該方法包括以下步驟步驟一板材工件位于上料輥道上，經由上料機械手在預定時間內迅速放到作為冷卻硬介質的下模上；步驟二 壓機上滑塊帶動上模下壓并使板材工件與上模、下模完全接觸，同時板材工件的熱量通過傳導進入上模和下模中，而上模和下模內部分布的冷卻水管路將上模和下模吸收的板材工件熱量帶走，并進入制冷機實現(xiàn)熱水的冷卻，經制冷后的水又經冷卻水管路進入上模和下模；板材工件在相變溫度以上進入壓機系統(tǒng)，在臨界冷卻速度以上完成淬火；步驟三淬火完成后壓機上滑塊帶動上模上移并由位于壓機系統(tǒng)下料端的下料機械手快速將工件移出，放置于下料輥道上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種板材硬介質的淬火冷卻系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)包括上下料系統(tǒng)、壓機系統(tǒng)、硬介質模具、硬介質水冷系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)包括上料輥道、下料輥道、上料機械手、下料機械手，上料輥道和下料輥道分別位于硬介質水冷系統(tǒng)的兩側，上料機械手和下料機械手分別位于壓機系統(tǒng)的兩側，壓機系統(tǒng)包括壓機上滑塊和壓機下滑塊；硬介質模具包括上模和下模，上模固定于上滑塊的下端，下模固定于下滑塊的上端；硬介質水冷系統(tǒng)包括冷卻水管路和制冷機，冷卻水管路的一端設置在上模和下模中，冷卻水管路的另一端與制冷機連接。本發(fā)明將傳統(tǒng)的液體以及氣體冷卻介質變換為固體介質冷卻，保證本發(fā)明能夠持續(xù)有效地在實現(xiàn)熱壓的同時，很好的完成淬火工藝過程。
文檔編號C21D1/673GK102206738SQ20111011325
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權日2011年5月3日
發(fā)明者王宗仁, 蔡向東, 邵康 申請人:上海北特科技股份有限公司