[发明专利]高强度铝合金FSW拼焊板车身构件热成形加热设备

说明书

本发明公开了一种高强度铝合金FSW拼焊板车身构件热成形加热设备，包括加热板、温度检测与控制模块、物料推送装置和加热板升降装置，所述加热板内设置有加热装置和冷却水道，所述冷却水道对应于所需要加热物料的焊缝布置；所述物料推送装置用于将加热好的板材推离加热板；所述加热板升降装置用于控制加热板夹紧或者放松物料；所述温度检测与控制模块用于控制加热装置、冷却水道、物料推送装置和加热板升降装置。该加热设备可以对板材均匀加热至固溶温度同时又能控制焊缝处的温度，防止焊缝处因为温度过高而引起局部晶体长大，提高了铝合金拼接板车身的质量。

技术领域

本发明涉及铝合金FSW拼焊板加工领域，具体地指一种高强度铝合金FSW拼焊板车身构件热成形加热设备。

背景技术

目前汽车铝合金化是汽车轻量化的重要途径，是未来汽车在轻量化、少污染和少能源消耗设计的趋势。铝合金材料具有一系列优良特征，诸如密度小，比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击性能好、耐腐蚀、耐磨、高导热、良好的加工成行型。有相关资料表明，铝的减重和排放效果为1：2.5：20，即汽车每使用1kg铝，可降低自重2.25Kg,同时在汽车整个使用寿命期内，还可减少废弃排放20Kg。铝合金代替钢铁材料制造汽车可使整车重量减轻30％-40％。

铝合金拼焊板由于其能充分利用板材，节约成本而被广泛利用。但拼焊板最主要的问题在于焊缝区在高温固溶时组织易发生变化造成成型性能下降，甚至是在冲压过程中焊缝的裂开。在热冲压过程中，板材需要先在加热炉中进行加热处理，在加热到固溶温度时再迅速转移到冲压模具中进行冲压这样才能最大限度的提高零件的强度，还能有效的避免成形后热处理导致零件形状的回弹。然而由于拼焊板有焊缝的存在，而焊缝的组织性能又比较特殊在固溶温度下不稳定，易造成晶体的异常长大，最终影响成品的质量。

发明内容

本发明就是针对现有技术的不足，提供了一种能精确控制焊缝处温度且智能化比较高的高强度铝合金FSW拼焊板车身构件热成形加热设备。

为了实现上述目的，本发明所设计的高强度铝合金FSW拼焊板车身构件热成形加热设备，其特殊之处在于：包括加热板、温度检测与控制模块、物料推送装置和加热板升降装置，所述加热板内设置有加热装置和冷却水道，所述冷却水道对应于所需要加热物料的焊缝布置；

所述冷却水道与外部水箱连接，且冷却水道入水口处设置有增压装置；

所述物料推送装置用于将加热好的板材推离加热板；

所述加热板升降装置用于控制加热板夹紧或者放松物料；

所述温度检测与控制模块用于控制加热装置、冷却水道、物料推送装置和加热板升降装置。

进一步地，所述温度检测与控制模块控制加热装置和冷却水道，使得物料与物料焊缝的温度在上限之内，且物料与物料焊缝之间的温差为50°-100°之间。

更进一步地，所述加热板设置有3个，上下叠放，由加热板升降装置控制升降。

再进一步地，所述加热板升降装置由电机带动齿轮齿条式传动实现升降。

再进一步地，所述物料推送装置由电机带动齿轮齿条式传动实现推送。优选地，所述冷却水道在同一加热板上设置有两条，并排布置。所述加热装置在加热板内均匀布置。

本发明的优点在于：

本发明设计温度检测与控制模块精确控制整个物料的加热温度，并在在焊缝处加装了冷却水道来降低该处的温度，可以对物料均匀加热至固溶温度同时又能控制焊缝处的温度，防止焊缝处因为温度过高而引起局部晶体长大，从而保证坯料在后续加工过程中的成形性能与成形件质量。且本发明设计升降装置和物料推送装置。并在加热板中内置加热装置而物料与加热板又是紧密接触的，相较于传统的加热方式，本加热方式加热更加迅速，加热更加均匀，且能量的利用更加充分。由于该设备实现了特定位置的降温，从而实现物料与物料焊缝的梯度加热。