[发明专利]基于防氧化涂层的钢板热成形方法及实施该方法的生产线

说明书

技术领域

本发明涉及一种热成形方法，尤其涉及一种基于防氧化涂层的钢板热成形 方法，并涉及一种实施该方法的热成形生产线。

背景技术

钢板热冲压技术是一种将特殊的高强度钢板加热到奥氏体温度，然后快速 移至模具并快速冲压，且在压机保压状态下通过模具(而不是空气)对工件在保 证一定冷却速度的条件下进行淬火冷却，从而最后得到超高强度冲压件(组织 为马氏体，强度在1500MPa左右甚至更高)的新型成形工艺。热成形工艺的关 键过程是加热、冲压、保压和冷却，其中后三部分一步完成。对于厚度小、表 面积大的钢板，加热过程中会产生氧化皮，从而导致后续冲压工作环境恶劣、 成形件表面质量差且易导致模具精度损失，同时还需要后续的喷丸工序。而且， 对于薄板类工件，喷丸极易使工件变形。

目前，国内外主要有两种方法解决加热氧化的问题。一是使用带Al-Si镀 层的热冲压钢板，在加热过程不会产生氧化皮，对模具影响小，并且不需要喷 丸工序。但是，钢板在加热过程中，Al-Si镀层容易与加热炉的套磁辊发生粘 结，从而增加加工难度甚至导致加工中止，另外，Al-Si镀层钢板成本高，国 内没有生产。另一方法是使用保护气氛炉加热。通过使用保护气氛炉加热，可 防止加热过程产生氧化皮。但对于保护气氛加热炉，其连续作业与密封性的要 求较高，造价高昂，使热成形成本大幅提高，且工件在出炉转移和成形过程中 由于离开气氛保护环境而产生氧化，成形后需要对表面进行喷丸处理，喷丸易 造成零件变形，且增加一道工序，生产周期延长。

因此，在热成形技术领域急需提供一种既能解决Al-Si镀层超高强钢板加 热过程与套磁辊粘结的问题，又能保证在造价较低的情况下防止氧化、制造工 序简洁、加工精度高的热成形方法或热成形生产线。

发明内容

本发明旨在提供一种既能解决Al-Si镀层超高强钢板加热过程与套磁辊粘 结的问题，又能保证在造价较低的情况下防止氧化、制造工序简洁，加工精度 高的热成形方法，以解决现有的热成形难于避免产生氧化皮或者虽避免产生氧 化皮但造价过高且难于保证精度的问题。同时，本发明克服了现有的Al-Si镀 层超高强钢板与套磁辊的粘连问题以及气氛保护炉的价格过高等技术难题。

本发明的发明目的是通过下述技术方案来实现的：

一种基于防氧化涂层的热成形方法，所述方法包括以下步骤：

对工件表面进行清洁处理以保证无油污；

利用自动喷涂设备将涂料喷涂至工件表面，其中，所述自动喷涂设备包括 一通过压力装置将涂料均匀喷涂在工件表面的喷枪、一为所述喷枪提供直流电 的电源、一用来贮存粉料并按工艺要求向所述喷枪输送粉料的送粉器、一用来 冷却所述喷枪从而延长所述喷枪使用寿命的热交换器、用于输送工作气和送粉 气的供气系统、用于对所述喷枪所喷涂料中的水、粉料、气进行调节和控制的 控制柜，所喷涂料为高温防氧化环保涂料，包括水性环氧树脂胶粘剂、纳米耐 高温材料、高导热材料、功能填料、水；

通过加热设备对工件加热以使其达到工件的奥氏体化温度，其中，所述加 热设备为辊底式高温电阻炉；

将工件快速移至快速压力机，并在所述快速压力机中快速完成冲压、合模、 保压、淬火、成形一体化工序，且工件温度在所述加工过程中从奥氏体化温度 降至马氏体转变温度，其中，所述快速压力机包括主机、液压系统、电气控制 系统、安全防护系统。

优选地，所述辊底式高温电阻炉在3-6分钟内将所述工件升温到奥氏体化 温度(880℃-950℃)以实现快速自动进出料功能、完成在给定生产节奏下的 连续自动化生产。

优选地，所述辊底式电阻炉炉门处设有定位装置以确保出炉工件有足够的 定位精度，从而进一步保证机械手平稳地抓取。

优选地，所述炉门和炉门框处设有耐高温盘根的软密封结构，同时有水冷 却系统，以防止炉门变形。

优选地，所述主机包括机身、移动工作台和油缸以及压力机滑块。

优选地，所述压力机滑块下行速度为250-350mm/s，工作速度为 100-170mm/s，回程速度200-300mm/s；更优选地，下行速度为300mm/s，工作速 度为130mm/s，回程速度250mm/s。