高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，為克服現(xiàn)有技術(shù)僅能實(shí)現(xiàn)材料機(jī)械性能均勻分布問題，高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置包括上部機(jī)構(gòu)、下部機(jī)構(gòu)與加熱機(jī)構(gòu)。下部機(jī)構(gòu)包括4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱(2)與下部底座(11)，4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱(2)的底端采用焊接方式垂直地固定在下部底座(11)的四角處，下部機(jī)構(gòu)通過其下部底座(11)并采用下部底座固定螺栓(10)與地基連接，上部機(jī)構(gòu)包括上模座(1)，上部機(jī)構(gòu)通過其上模座(1)安裝在下部機(jī)構(gòu)中的4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱(2)的上表面上，并采用焊接方式將上模座支撐柱(2)的上表面與上模座(1)的下表面固定連接，加熱機(jī)構(gòu)安裝在下部機(jī)構(gòu)后側(cè)的地基上。
【專利說明】高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種黑色金屬熱成形加熱裝置，更確切地說，本實(shí)用新型涉及一 種高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)、人民生活水平的提高、汽車保有量大幅度上升，能源、 環(huán)境污染、行車安全等問題也日益凸顯，如何在保證汽車安全性的前提下，實(shí)現(xiàn)汽車輕量化 成為汽車行業(yè)亟待解決的重要課題。高強(qiáng)度鋼以其單位重量碰撞安全性高的優(yōu)勢(shì)，成為汽 車輕量化后保證汽車碰撞安全性的主要材料。而高強(qiáng)度鋼熱成形技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度車身零 件高精度沖壓成形的重要方式。在成形過程中將硼鋼加熱到900°C左右，使之均勻奧氏體 化，然后在帶有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)沖壓成形，保壓同時(shí)快速淬火冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏 體，大幅度提高零件強(qiáng)度。目前，通過熱成形工藝獲得的馬氏體鋼擁有1500MPa以上的強(qiáng)度 極限和5?6%的伸長(zhǎng)率。盡管如此，具有均勻高強(qiáng)度的安全部件通常并不能滿足吸能性 要求，強(qiáng)度高的零部件不一定能夠最大限度地提升結(jié)構(gòu)的碰撞吸能效果，合理的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 分布才可以改善零件的變形趨勢(shì)和吸能特性。如：車身B柱加強(qiáng)板，其上端設(shè)計(jì)的強(qiáng)度應(yīng) 該很高，伸長(zhǎng)率較低，下端設(shè)計(jì)的強(qiáng)度應(yīng)該很低，伸長(zhǎng)率較高。這樣，當(dāng)車身B柱受到側(cè)面碰 撞時(shí)，由于加強(qiáng)板下端較軟，先產(chǎn)生變形，引導(dǎo)碰撞力向下方的門榲梁方向傳遞，從而減小B 柱上端（乘員胸部高度位置處）乘員保護(hù)區(qū)的侵入量。而為使同一零件的不同部位具有不 同的機(jī)械性能，實(shí)現(xiàn)性能按區(qū)域分布，傳統(tǒng)的方法有：
[0003] 1.拼焊板技術(shù)（TWB)，即將先進(jìn)高強(qiáng)度鋼和其它低強(qiáng)度鋼拼焊在一起，實(shí)現(xiàn)性能 按區(qū)域分布，而這種方法的缺點(diǎn)是TWB中的焊縫限制了板料的成形性，從而大大降低了零 件形狀的復(fù)雜性；同時(shí)，焊接前需要去除鋼板表面的涂層，這會(huì)使加熱過程中產(chǎn)生板料氧化 的問題；并且不同厚度板料拼焊引起的板厚不連續(xù)也增加了成形模具的設(shè)計(jì)難度。
[0004] 2.乳制板技術(shù)（TRB)，即在軋制過程中通過使用不同尺寸的軋輥來改變同一板件 不同位置的厚度。該方法的缺點(diǎn)是為確保零件形狀精確度及板料與模具間的良好接觸，板 料厚度的變化會(huì)增加模具設(shè)計(jì)的難度；同時(shí)由于排樣約束的限制導(dǎo)致該方法的材料利用率 偏低，成本較高。
[0005] 3.后處理回火工藝，該方法是在得到完全馬氏體化的零件后，對(duì)其局部區(qū)域進(jìn)行 后處理回火，使該處馬氏體相轉(zhuǎn)化為韌度好的低強(qiáng)度相。該方法的缺點(diǎn)是在零件成形完成 后，需要額外消耗幾分鐘來進(jìn)行后處理回火。除上述傳統(tǒng)方法外，現(xiàn)今常采用的方法是熱成 形"局部冷卻法"，將高強(qiáng)度鋼板均勻奧氏體化并完成熱成形后，通過在淬火冷卻過程中，控 制不同部位的冷卻速率，實(shí)現(xiàn)同一零件不同部位具有不同相組成，進(jìn)而獲得不同機(jī)械性能 的目的，即冷卻速率大的部位生成強(qiáng)度高、硬度大的馬氏體相，冷卻速率小的部位生成強(qiáng) 度低、伸長(zhǎng)率高的軟質(zhì)相，此過程原理參閱圖1。但是，"局部冷卻法"也存在不足之處，即在 淬火過程中，對(duì)板料冷卻速率要求較高（即冷卻速率有大有小），需要準(zhǔn)確的控制。同時(shí)，為 使某些部位生成軟質(zhì)相，需要降低其冷卻速率，降低冷卻速率意味著延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，這與實(shí) 際生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)相矛盾。
[0006] 參閱圖1和圖2,現(xiàn)今大多高強(qiáng)度鋼熱成形的研究都主要針對(duì)于其冷卻過程中奧 氏體相的分解產(chǎn)物，而忽視了奧氏體的形成過程。本實(shí)用新型從奧氏體形成過程入手，通過 對(duì)板件不同部位施加不同的加熱條件，得到不同的物質(zhì)，比如：一部分板料加熱至低于奧氏 體的轉(zhuǎn)變溫度，則這部分維持板料的原始成分（未奧氏體化），即鐵素體和珠光體的混合軟 質(zhì)相，而另一部分加熱至高于奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度，可得到奧氏體相，之后將此板料按照傳統(tǒng) 工藝成形淬火，便可以得到既具有鐵素體和珠光體的混合軟相又具有馬氏體硬相的零件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)僅能實(shí)現(xiàn)材料機(jī)械性能均勻 分布的問題，提供了一種高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：所述的高強(qiáng)度鋼熱 成形局部加熱裝置包括上部機(jī)構(gòu)、下部機(jī)構(gòu)與加熱機(jī)構(gòu)。
[0009] 下部機(jī)構(gòu)包括上模座支撐柱與下部底座，下部機(jī)構(gòu)通過下部底座與地基螺栓連 接，上部機(jī)構(gòu)包括上模座，上部機(jī)構(gòu)通過上模座安裝在下部機(jī)構(gòu)中的4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模 座支撐柱的上表面上，并采用焊接方式將上模座支撐柱的上表面與上模座的下表面固定連 接，加熱機(jī)構(gòu)安裝在下部機(jī)構(gòu)后側(cè)的地基上。
[0010] 技術(shù)方案中所述的下部機(jī)構(gòu)還包括有下導(dǎo)熱板、下冷卻塊基座、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的下 冷卻塊、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的定位銷與18個(gè)結(jié)構(gòu)相同的熱電偶。4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱 的底端采用焊接方式垂直地對(duì)稱地固定在下部底座的四角處，下冷卻塊基座安裝在4個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的上模座支撐柱之間的下部底座的上表面上，兩者之間采用焊接方式連接，6個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的下冷卻塊安裝在下冷卻塊基座上端的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的通孔內(nèi)為靜配合，下導(dǎo)熱板安 裝在下冷卻塊基座的頂端面上，兩者之間采用焊接方式連接，18個(gè)結(jié)構(gòu)相同的熱電偶安裝 在下導(dǎo)熱板上的凹槽內(nèi)，每個(gè)熱電偶采用點(diǎn)焊連接在下導(dǎo)熱板上的凹槽內(nèi)，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的 定位銷安裝在下導(dǎo)熱板上表面一側(cè)的定位銷孔內(nèi)，兩者通過焊接進(jìn)行連接。
[0011] 技術(shù)方案中所述的下導(dǎo)熱板為長(zhǎng)方形板類結(jié)構(gòu)件，其工作面積與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的 上導(dǎo)熱板的底面面積之和相同，厚度與上導(dǎo)熱板厚度相同，同樣采用導(dǎo)熱性能好的紫銅材 料，下導(dǎo)熱板上表面等間距對(duì)稱地設(shè)置6列結(jié)構(gòu)相同的凹槽，凹槽內(nèi)安裝有熱電偶，下導(dǎo)熱 板的四周設(shè)置有布置導(dǎo)線的并與凹槽連通的通道孔，下導(dǎo)熱板一側(cè)均勻布置有安裝定位銷 的定位銷孔。
[0012] 技術(shù)方案中所述的上部機(jī)構(gòu)還包括有12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒、12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的活 塞桿、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上冷卻塊與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上導(dǎo)熱板。上模座為長(zhǎng)方體形的中空的箱 體式結(jié)構(gòu)件，上模座的下表面設(shè)置有12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的圓孔，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的圓孔在上模座 的下表面上從左至右分為6列，每列前后2個(gè)，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒的上端裝入12個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的圓孔內(nèi)為固定連接，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的活塞桿裝入12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒內(nèi)為滑動(dòng)連 接，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的活塞桿的下端從左至右依次和6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上冷卻塊上端采用螺紋 連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上冷卻塊的底面與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上導(dǎo)熱板上表面采用焊接方式連 接。
[0013] 技術(shù)方案中所述的上冷卻塊為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)件，上冷卻塊的頂端面上沿縱向設(shè)置有 用于連接的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的內(nèi)螺紋孔，上冷卻塊上沿縱向設(shè)置有4個(gè)相互平行的圓形通孔 即上冷卻水道，圓形通孔式的上冷卻水道分兩層布置，上冷卻水道的直徑為40?60mm，每 層相鄰兩個(gè)上冷卻水道的中心距為150?180mm，上下層的上冷卻水道在垂直方向中心距 為 120 ?150mm。
[0014] 技術(shù)方案中所述的加熱機(jī)構(gòu)包括6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱 板、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支撐桿、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊、加熱機(jī)構(gòu)底座與6個(gè) 結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座后蓋板。6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩位于整個(gè)加熱機(jī)構(gòu)的最上部， 6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩的拱形內(nèi)表面的左右兩端依次與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板的上表面 的左右兩端相接觸并采用焊接連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩的拱形內(nèi)表面依次與6個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的加熱板支撐桿的頂端面通過焊接進(jìn)行連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支撐桿下端依 次與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊上表面采用焊接連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底 座滑塊裝入加熱機(jī)構(gòu)底座上的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軌道內(nèi)為滑動(dòng)連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī) 構(gòu)底座后蓋板與加熱機(jī)構(gòu)底座上的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軌道后部采用焊接連接。
[0015] 技術(shù)方案中所述的加熱機(jī)構(gòu)底座為矩形的板類結(jié)構(gòu)件，在加熱機(jī)構(gòu)底座的上表面 上設(shè)置有6條結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)方體形的軌道，6條結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)方體形的軌道上加工有橫截 面為倒T字形的用于安裝6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支撐 桿下端的凹槽滑道，6條結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)方體形的軌道上的凹槽滑道的前端是封閉的，6條結(jié) 構(gòu)相同的長(zhǎng)方體形的軌道上的凹槽滑道的后端是敞開的，加熱機(jī)構(gòu)底座的左右兩端設(shè)置有 用于安裝加熱機(jī)構(gòu)固定螺栓的螺栓通孔。
[0016] 技術(shù)方案中所述的加熱板為長(zhǎng)方形的平板類結(jié)構(gòu)件，其下表面設(shè)置有相互平行的 半圓柱體形的型號(hào)為HLS的紅外加熱管，加熱管半徑為15?20mm，每個(gè)加熱板上布置6? 8個(gè)加熱管，加熱管中心間的間距為45?50mm。
[0017] 技術(shù)方案中所述的加熱板位于高強(qiáng)度鋼板料的正上方，兩者之間保持0. lm的垂 直間隙。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是：
[0019] 1.本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置實(shí)現(xiàn)了同一鋼板具有不同性 能的各部位之間在厚度、機(jī)械性能等方面的良好過渡。
[0020] 傳統(tǒng)的激光拼焊板可以實(shí)現(xiàn)同一板件上不同部位具有不同性能的特性，但焊縫的 存在限制了板料的成形性，從而降低了成形零件形狀的復(fù)雜性。不同的板料厚度引起的板 厚不連續(xù)也增加了模具設(shè)計(jì)的難度。本實(shí)用新型對(duì)熱成形加熱裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，可使加熱裝 置在不同位置產(chǎn)生不同熱量，對(duì)于板料而言不進(jìn)行額外處理，加熱時(shí)由于熱交換等原因，在 板料高溫區(qū)（奧氏體化）和低溫區(qū)（未奧氏體化）中間存在過渡區(qū)域，使板料性能平滑過 渡，解決了傳統(tǒng)拼焊板因焊縫引起的問題。
[0021] 2.本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置不需要額外操作和裝置，縮短 了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率，同時(shí)可以節(jié)約能源。
[0022] 本實(shí)用新型僅通過調(diào)整熱成形加熱過程，便達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。與現(xiàn)今需要在生產(chǎn) 線中添加額外的操作（焊接、乳制、回火）相比，減少生產(chǎn)工序，降低了設(shè)備投資，提高生產(chǎn) 效率，產(chǎn)品質(zhì)量易于控制。同時(shí)，本實(shí)用新型舍棄了傳統(tǒng)的加熱爐，板料加熱變得更具有針 對(duì)性，在不需要高溫（奧氏體化）的部位，減少其加熱能量，避免產(chǎn)生不必要的熱量消耗，所 以也有節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。
[0023] 3.本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置克服了熱成形"局部冷卻法" 中降低冷卻速率與提高生產(chǎn)效率之間的矛盾。
[0024] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)在比較普遍的"局部冷卻法"為獲得軟質(zhì)相，不得不降低冷卻速 率，必然降低生產(chǎn)效率這一問題，采取從加熱過程入手的措施，在加熱時(shí)便決定了最終成形 件成分的不同化，冷卻時(shí)可以依舊按照傳統(tǒng)方法快速冷卻。這樣既解決了上述矛盾，也可以 直接使用傳統(tǒng)的熱沖壓模具，不必對(duì)模具進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
[0025] 4.本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置可以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，同時(shí)也 可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)軟化相在板料上的位置。
[0026] 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了六個(gè)單獨(dú)的紅外線熱輻射加熱板，可以按照零件力學(xué)性能的需 求，調(diào)節(jié)紅外線加熱板的溫度和加熱次序，從而調(diào)節(jié)馬氏體（硬）相及鐵素體和珠光體混合 (軟）相的位置，參閱圖3,圖中：1為馬氏體相、2為鐵素體和珠光體混合相，可以實(shí)現(xiàn)三種 不同板料相成分分布情況，如：板料中間區(qū)域?yàn)轳R氏體相，兩端區(qū)域?yàn)殍F素體和珠光體混合 相，或板料中間區(qū)域?yàn)殍F素體和珠光體混合相，兩端區(qū)域?yàn)轳R氏體相，或板料左半邊為馬氏 體相，右半邊為鐵素體和珠光體混合相。
[0027] 5.本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置通過控制板料的加熱路徑可 以實(shí)現(xiàn)某一特定區(qū)域相的多樣性。
[0028] 參閱圖2,對(duì)于板料的某一區(qū)域，若其加熱溫度高于Ac3,保溫一段時(shí)間，可得到成 分單一的奧氏體相；若其加熱溫度低于Acl，則組成成分仍為板料原始成分，即鐵素體和珠 光體混合相；加熱過程中，相組成成分除受到加熱溫度影響外，還受保溫時(shí)間的影響。若加 熱溫度在Acl與Ac3之間，則組成成分為奧氏體、鐵素體和珠光體相的混合物，可以通過調(diào) 節(jié)加熱溫度和保溫時(shí)間，改變各組成相成分間的相對(duì)比例。
[0029] 6.本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置考慮了高強(qiáng)度鋼熱成形的最 佳成形溫度。
[0030] 參閱圖4,當(dāng)一部分板料加熱至奧氏體化溫度后，繼續(xù)通過紅外線加熱板對(duì)其恒溫 照射，使其完全均勻奧氏體化后，撤出紅外線加熱板，使上導(dǎo)熱板對(duì)已奧氏體化的部位施加 適當(dāng)壓力，進(jìn)行快速冷卻，使其冷卻至650°C左右，此時(shí)材料的硬化指數(shù)達(dá)到最大值，在此溫 度范圍內(nèi)板料的成形性最好。而另一部分板料在這段時(shí)間內(nèi)只進(jìn)行加熱，加熱至720°C以下 某一溫度（本裝置中為650°C )，使其并未奧氏體化，維持原始鐵素體和珠光體混合相。當(dāng) 兩部分板料的溫度均滿足要求后，將這種適宜成形又可按需要強(qiáng)度分布的板料取出，放到 傳統(tǒng)熱成形模具上，成形，冷卻，即可獲得所需的熱成形件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明：
[0032] 圖1為現(xiàn)有熱成形"局部冷卻法"所依據(jù)的連續(xù)冷卻相變曲線圖；
[0033] 圖2為熱成形"局部加熱工藝"所依據(jù)的連續(xù)加熱相變曲線圖；
[0034] 圖3_a為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置所能實(shí)現(xiàn)的第一種不 同板料相成分分布情況示意圖即實(shí)現(xiàn)板料中間區(qū)域?yàn)轳R氏體相，兩端區(qū)域?yàn)殍F素體和珠光 體混合相的情況；
[0035] 圖3_b為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置所能實(shí)現(xiàn)的第二種不 同板料相成分分布情況示意圖即實(shí)現(xiàn)板料中間區(qū)域?yàn)殍F素體和珠光體混合相，兩端區(qū)域?yàn)?馬氏體相的情況；
[0036] 圖3-c為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置所能實(shí)現(xiàn)的第三種不 同板料相成分分布情況示意圖即實(shí)現(xiàn)板料左端區(qū)域?yàn)轳R氏體相，右端區(qū)域?yàn)殍F素體和珠光 體混合相的情況；
[0037] 圖4為現(xiàn)有不同溫度下硼鋼的硬化指數(shù)N的變化趨勢(shì)曲線圖；
[0038] 圖5為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置中的上部機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成 的軸測(cè)投影圖；
[0039] 圖6為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置中的下部機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成 的軸測(cè)投影圖；
[0040] 圖7為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置中的加熱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成 的軸測(cè)投影圖；
[0041] 圖8為圖7中A-A處的剖視圖；
[0042] 圖9為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置中的熱電偶在下導(dǎo)熱板 上分布位置的示意圖；
[0043] 圖10為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置結(jié)構(gòu)組成的主視圖；
[0044] 圖11為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置中的加熱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成 的主視圖；
[0045] 圖12為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置的加熱機(jī)構(gòu)中單個(gè)加熱 板及加熱板罩的主視圖；
[0046] 圖13為圖7中B-B處的剖視圖；
[0047] 圖14為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置為實(shí)現(xiàn)圖3中板料相為 分布情況1所進(jìn)行的第一步操作的軸測(cè)投影圖；
[0048] 圖15為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置為實(shí)現(xiàn)圖3中板料相為 分布情況1所進(jìn)行的第二步操作的軸測(cè)投影圖；
[0049] 圖16為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置為實(shí)現(xiàn)圖3中板料相為 分布情況3所進(jìn)行的第一步操作的軸測(cè)投影圖；
[0050] 圖17為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置為實(shí)現(xiàn)圖3中板料相為 分布情況3所進(jìn)行的第二步操作的軸測(cè)投影圖；
[0051] 圖18為本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置為實(shí)現(xiàn)圖3中板料相為 三種分布情況所進(jìn)行的第三步操作的軸測(cè)投影圖；
[0052] 圖中：1.上模座，2.上模座支撐柱，3.缸筒，4.活塞桿，5.上冷卻塊，6.上冷卻 水道，7.上導(dǎo)熱板，8.下導(dǎo)熱板，9.下冷卻塊基座，10.下部底座固定螺栓，11.下部底座， 12.下冷卻塊，13.下冷卻水道，14.定位銷，15.高強(qiáng)度鋼板料，16.加熱板罩，17.加熱板， 18.加熱板支撐桿，19.加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊，20.加熱機(jī)構(gòu)底座，21.加熱機(jī)構(gòu)固定螺栓， 22.加熱機(jī)構(gòu)底座后蓋板，23.熱電偶。

【具體實(shí)施方式】
[0053] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述：
[0054] 本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置包括上部機(jī)構(gòu)、下部機(jī)構(gòu)與加熱 機(jī)構(gòu)。
[0055] 參閱圖5,所述的上部機(jī)構(gòu)包括有上模座1、12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒3、12個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的活塞桿4、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上冷卻塊5、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上導(dǎo)熱板7 ;或者說，所述的上部機(jī) 構(gòu)包括有上模座1、A組沖壓總成、B組沖壓總成、C組沖壓總成、D組沖壓總成、E組沖壓總 成與F組沖壓總成。
[0056] 上模座1為長(zhǎng)方體形的中空的箱體式結(jié)構(gòu)件，上模座1的內(nèi)部裝有控制整個(gè)上部 機(jī)構(gòu)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)，并與外部控制系統(tǒng)相連；上模座1的（底面）下表面設(shè)置有12個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的圓孔，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的圓孔在上模座1的（底面）下表面上從左至右分為6列，每 列前后2個(gè)，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒3的上端裝入12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的圓孔內(nèi)為固定連接，12個(gè) 結(jié)構(gòu)相同的活塞桿4裝入12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒3內(nèi)為滑動(dòng)連接。
[0057] 缸筒3為中空?qǐng)A筒結(jié)構(gòu)，可使活塞桿4在其內(nèi)部上下運(yùn)動(dòng)。并將12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的 缸筒3分為6組，從左至右分別又稱為A組缸筒、B組缸筒、C組缸筒、D組缸筒、E組缸筒、 F組缸筒，每組缸筒包含前后2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒3。
[0058] 活塞桿4為桿式結(jié)構(gòu)，其上端裝入筒缸3內(nèi)，用于承受液壓力；活塞桿4下端設(shè)置 有外螺紋，活塞桿4通過其下端的外螺紋與上冷卻塊5連接，活塞桿4帶動(dòng)上冷卻塊5上下 移動(dòng)。并將12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的活塞桿4分為6組，從左至右分別又稱為A組活塞桿、B組活 塞桿、C組活塞桿、D組活塞桿、E組活塞桿、F組活塞桿，每組活塞桿包含前后2個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的活塞桿4。
[0059] 上冷卻塊5為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)件，上冷卻塊5的頂端面上沿縱向設(shè)置有用于連接的2 個(gè)結(jié)構(gòu)相同的內(nèi)螺紋孔，沿上冷卻塊5的縱向設(shè)置有4個(gè)相互平行的圓形通孔即上冷卻水 道6,為保證冷卻水道可快速均勻地吸收由上導(dǎo)熱板7傳遞來的熱量，圓形通孔式的上冷卻 水道6分兩層布置，實(shí)施例中上冷卻水道6的直徑為40mm?60,每層相鄰兩個(gè)上冷卻水 道6的中心距為150?180mm，上、下層上冷卻水道6在厚度（垂直）方向中心距為120? 150mm。并將6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上冷卻塊5分為6組，從左至右分別又稱為A組上冷卻塊、B上 冷卻塊、C上冷卻塊、D上冷卻塊、E上冷卻塊與F組上冷卻塊。
[0060] 上導(dǎo)熱板7為長(zhǎng)方形的板類結(jié)構(gòu)件，其長(zhǎng)度、寬度分別與上冷卻塊5的長(zhǎng)度、寬度 相同，用來傳遞對(duì)高溫高強(qiáng)度鋼板料15施加的壓力，上導(dǎo)熱板7采用導(dǎo)熱性能好的紫銅材 料，上導(dǎo)熱板7能夠?qū)⒏邷馗邚?qiáng)度鋼板料15的熱量快速傳遞給上冷卻塊5。將6個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的上導(dǎo)熱板7分為6組，從左至右分別又稱為A組上導(dǎo)熱板、B組上導(dǎo)熱板、C組上導(dǎo)熱 板、D組上導(dǎo)熱板、E組上導(dǎo)熱板與F組上導(dǎo)熱板。
[0061] 將缸筒3、活塞桿4、上冷卻塊5、上導(dǎo)熱板7的組合定義為沖壓總成，同樣將其分為 6組，從左至右分別又稱為A組沖壓總成、B組沖壓總成、C組沖壓總成、D組沖壓總成、E組 沖壓總成與F組沖壓總成。
[0062] 上模座1位于整個(gè)高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置的最上部，上模座1的底面與裝 入圓孔中的缸筒3的外圓柱面之間采用焊接方式連接，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的活塞桿4的上端裝 入12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒3內(nèi)，可以上下滑動(dòng)，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的活塞桿4的下端與6個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的上冷卻塊5上端盲孔采用螺紋連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上冷卻塊5的底面與6個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的上導(dǎo)熱板7上表面接觸并采用焊接方式連接。
[0063] 參閱圖6與圖9,所述的下部機(jī)構(gòu)包括有4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱2、下導(dǎo)熱 板8、下冷卻塊基座9、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的下部底座固定螺栓10、下部底座11、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的 下冷卻塊12、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的定位銷14、18個(gè)結(jié)構(gòu)相同的熱電偶23。
[0064] 上模座支撐柱2為圓柱體式結(jié)構(gòu)件，4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱2的底端采用焊 接方式垂直地對(duì)稱地固定在下部底座11的四角處，上部機(jī)構(gòu)通過上模座1四角處的底端面 水平地安裝在4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱2的頂端面上，4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱 2的頂端與上模座1四角處的底端面之間采用焊接方式連接，上模座1與下部底座11的對(duì) 稱中心共線，所以說，4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱2用于支撐整個(gè)上部機(jī)構(gòu)。下冷卻塊基 座9安裝在4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱2之間的下部底座11的上表面上，兩者之間采用 焊接方式連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的下冷卻塊12安裝在下冷卻塊基座9上端的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的 通孔內(nèi)為靜配合，下導(dǎo)熱板8安裝在下冷卻塊基座9的頂端面上，兩者之間采用焊接方式連 接，18個(gè)結(jié)構(gòu)相同的熱電偶23安裝在下導(dǎo)熱板8上的凹槽內(nèi)，每個(gè)熱電偶23采用點(diǎn)焊連接 在下導(dǎo)熱板8上的凹槽內(nèi)。
[0065] 參閱圖9,下導(dǎo)熱板8為長(zhǎng)方形板類結(jié)構(gòu)件，其工作面積與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上導(dǎo)熱 板7底面總面積相同，厚度與上導(dǎo)熱板7厚度相同，同樣采用導(dǎo)熱性能好的紫銅材料，將高 溫高強(qiáng)度鋼板料15的熱量快速傳遞給下冷卻塊基座9內(nèi)的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的下冷卻塊12， 下導(dǎo)熱板8上表面以300mm等間距對(duì)稱地設(shè)置6列凹槽（每列3個(gè)），凹槽內(nèi)安裝有熱電 偶23。下導(dǎo)熱板8的四周設(shè)置有布置導(dǎo)線的并與凹槽連通的通道孔，采用導(dǎo)線連接熱電偶 23與外部控制系統(tǒng)，確保熱電偶的測(cè)量信息實(shí)時(shí)反饋到外部控制系統(tǒng)，下導(dǎo)熱板8 -側(cè)均 勻布置有安裝定位銷14的定位銷孔。
[0066] 下冷卻塊基座9為長(zhǎng)方體式結(jié)構(gòu)件，中部均勻等距布置6個(gè)長(zhǎng)方體形狀的通孔，用 于固定安裝下冷卻塊12,通孔與通孔之間并不連通，盡可能少地減少相鄰下冷卻塊12之間 的熱量傳遞，并且整個(gè)下冷卻塊基座9上、下表面的面積與下部底座11上表面的面積相等。
[0067] 實(shí)施例中的下部底座固定螺栓10為Φ 30的地腳螺栓。
[0068] 下部底座11為長(zhǎng)方體式鑄造結(jié)構(gòu)件，其下部左右兩側(cè)每側(cè)等距布置了 3個(gè)螺栓 孔，用于安裝下部底座固定螺栓10。
[0069] 下冷卻塊12除了頂端面上無內(nèi)螺紋孔，左右寬度各比上冷卻塊5少20mm外（整 個(gè)寬度少40mm)外，其它結(jié)構(gòu)尺寸與上冷卻塊5完全相同。沿下冷卻塊12的縱向設(shè)置有4 個(gè)相互平行的圓形通孔即下冷卻水道13,為保證冷卻水道可快速均勻地吸收由下導(dǎo)熱板8 傳遞來的熱量，圓形的下冷卻水道13分兩層布置，實(shí)施例中下冷卻水道13的直徑為40? 60mm，每層相鄰兩個(gè)上冷卻水道6的中心距為150?180mm，上、下層下冷卻水道13在厚度 (垂直）方向中心距為120?150mm。并將6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的下冷卻塊12分為6組，從左至 右分別稱為A組下冷卻塊、B組下冷卻塊、C組下冷卻塊、D組下冷卻塊、E組下冷卻塊與F 組下冷卻塊。A組下冷卻塊、B組下冷卻塊、C組下冷卻塊、D組下冷卻塊、E組下冷卻塊與F 組下冷卻塊分別位于A組上冷卻塊、B組上冷卻塊、C組上冷卻塊、D組上冷卻塊、E組上冷 卻塊、F組上冷卻塊的正下方。
[0070] 定位銷14為小圓柱體式結(jié)構(gòu)件，定位銷14下端插入下導(dǎo)熱板8 -側(cè)的定位銷孔 內(nèi)，定位銷14的上表面高出下導(dǎo)熱板8上表面5mm，用于對(duì)高強(qiáng)度鋼板料15的一端進(jìn)行定 位。
[0071] 熱電偶23采用型號(hào)為WRNG-430的或型號(hào)為WRN2G-430的熱電偶，用于測(cè)量裝置 內(nèi)高溫的高強(qiáng)度鋼板料15下表面的實(shí)時(shí)溫度。
[0072] 下導(dǎo)熱板8位于6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上導(dǎo)熱板7的正下方，且在未工作時(shí)兩者處于分 離狀態(tài)。各熱電偶23依次安裝在下導(dǎo)熱板8上表面的凹槽內(nèi)，每個(gè)熱電偶23通過點(diǎn)焊連 接在下導(dǎo)熱板8上的凹槽內(nèi)。2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的定位銷14安裝在下導(dǎo)熱板8上表面一側(cè)的定 位銷孔內(nèi)，兩者通過焊接進(jìn)行連接。下導(dǎo)熱板8的下表面與下冷卻塊基座9上表面相接觸 并采用焊接方式連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的下冷卻塊12布置在下冷卻塊基座9中部的長(zhǎng)方體形 狀的通孔內(nèi)，并通過過盈配合進(jìn)行裝配。下冷卻塊基座9下表面與下部底座11上表面相接 觸并采用焊接方式連接。下部底座11采用6個(gè)Φ30的下部底座固定螺栓10與地基連接。 4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱2位于下部底座11的四角處，4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱 2的下表面通過焊接與下部底座11的上表面進(jìn)行連接，4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱2的 上表面通過焊接與上模座1的下表面進(jìn)行連接。
[0073] 參閱圖7,所述的加熱機(jī)構(gòu)包括6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩16、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱 板17、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支撐桿18、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊19、加熱機(jī)構(gòu)底 座20、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)固定螺栓21、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座后蓋板22。
[0074] 加熱機(jī)構(gòu)安裝在下部機(jī)構(gòu)后側(cè)的地基上，加熱機(jī)構(gòu)中的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支 撐桿18往前移動(dòng)時(shí)，能夠使6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩16與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板17達(dá)到 位于下部機(jī)構(gòu)中的4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱2之間的下導(dǎo)熱板8的正上方，對(duì)高強(qiáng)度 鋼板料15加熱時(shí)不與高強(qiáng)度鋼板料15發(fā)生接觸，加熱板17與高強(qiáng)度鋼板料15之間保持 0. lm的垂直間隙。
[0075] 參閱圖12,所述的加熱板罩16為拱形板類結(jié)構(gòu)件，將6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩16 分為6組，從左至右分別稱為A組加熱板罩、B組加熱板罩、C組加熱板罩、D組加熱板罩、E 組加熱板罩與F組加熱板罩。
[0076] 所述的加熱板17為長(zhǎng)方形的板類結(jié)構(gòu)件，其下表面設(shè)置有一層相互平行的半圓 柱體形的型號(hào)為HLS的紅外加熱管，加熱管半徑為15?20mm，每個(gè)加熱板17上布置6?8 個(gè)加熱管，加熱管中心間的間距為45?50mm。將6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板17分為6組，從左 至右分別稱為A組加熱板、B組加熱板、C組加熱板、D組加熱板、E組加熱板與F組加熱板。
[0077] 加熱板支撐桿18為彎曲形圓形等截面圓管結(jié)構(gòu)件，加熱板支撐桿18的上部的右 端與加熱板罩16頂端的內(nèi)側(cè)面焊接連接，加熱板支撐桿18的下部的底端連接著一個(gè)長(zhǎng)方 體結(jié)構(gòu)的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊19。將6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支撐桿18分為6組，從左至右分 別稱為A組加熱板支撐桿、B組加熱板支撐桿、C組加熱板支撐桿、D組加熱板支撐桿、E組 加熱板支撐桿與F組加熱板支撐桿。
[0078] 參閱圖13,加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊19為長(zhǎng)方體形結(jié)構(gòu)件，加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊19位于加 熱板支撐桿18的下端，用于在加熱機(jī)構(gòu)底座20上的軌道內(nèi)左右滑動(dòng)。
[0079] 參閱圖11，將加熱板罩16、加熱板17、加熱板支撐桿18、加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊19的 組合定義為加熱總成，所以所述的加熱機(jī)構(gòu)包括6組加熱總成即從左至右的A組加熱總成、 B組加熱總成、C組加熱總成、D組加熱總成、E組加熱總成、F組加熱總成和加熱機(jī)構(gòu)底座 20、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)固定螺栓21、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座后蓋板22。
[0080] 參閱圖7和圖8,加熱機(jī)構(gòu)底座20為矩形的板狀類結(jié)構(gòu)件，在加熱機(jī)構(gòu)底座20的 上表面設(shè)置有6條在其上加工有橫截面為倒T字形的凹槽的長(zhǎng)方體形的軌道，凹槽的兩端 是封閉的，凹槽的1端采用加熱機(jī)構(gòu)底座后蓋板22封閉。
[0081] 加熱機(jī)構(gòu)固定螺栓21為Φ 20的地腳螺栓。
[0082] 加熱機(jī)構(gòu)底座后蓋板22為板狀結(jié)構(gòu)件，位于加熱機(jī)構(gòu)底座20后部，其表面與地面 相垂直。
[0083] 6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩16位于整個(gè)加熱機(jī)構(gòu)的最上部，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板 罩16的拱形內(nèi)表面的前后（左右）兩端與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板17的上表面的前后（左 右）兩端相接觸并采用焊接連接。6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩16拱形內(nèi)表面與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的加熱板支撐桿18頂端面通過焊接進(jìn)行連接。6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支撐桿18下端與6 個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊19上表面進(jìn)行焊接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊19 被裝入加熱機(jī)構(gòu)底座20上的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軌道內(nèi)為滑動(dòng)連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu) 底座后蓋板22與加熱機(jī)構(gòu)底座20上的1端敞開的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軌道后部通過焊接進(jìn)行 連接，保證加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊19封閉在加熱機(jī)構(gòu)底座20上的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軌道內(nèi)。采 用加熱機(jī)構(gòu)固定螺栓21將整個(gè)加熱機(jī)構(gòu)固定在下部機(jī)構(gòu)后方的地面上，其中，加熱機(jī)構(gòu)底 座20與下部機(jī)構(gòu)中的下部底座（11)的橫向?qū)ΨQ面共面。
[0084] 其中上導(dǎo)熱板7及下導(dǎo)熱板8采用紫銅材料，紫銅材料易于獲得，熱傳導(dǎo)系數(shù)很 大，且在900°C時(shí)仍處于固相狀態(tài)，加熱板17是采用半圓柱體形的型號(hào)為HLS的紅外加熱 管，其它零件均采用4Cr5MoSiV材料。
[0085] 本實(shí)用新型所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置的工作過程：
[0086] 實(shí)施例1
[0087] 參閱3-a、圖14、圖15和圖18,實(shí)現(xiàn)板料中間區(qū)域?yàn)轳R氏體相，兩端區(qū)域?yàn)殍F素 體和珠光體混合相的情況；采用尺寸規(guī)格為2000mmX600mmX 1. 5mm的材質(zhì)為22MnB5的高 強(qiáng)度鋼板料15作為操作對(duì)象，將高強(qiáng)度鋼板料15在長(zhǎng)度（即2000mm)方向加工為三個(gè)區(qū) 域，即將中間加工為馬氏體相區(qū)域（長(zhǎng)1000mm)，兩端為鐵素體和珠光體混合相區(qū)域（長(zhǎng) 500mm)，保證整個(gè)板料在成形前均達(dá)到65(TC。
[0088] 步驟如下：
[0089] 1.利用切割機(jī)切割好1塊規(guī)格尺寸為2000mmX600mmX 1. 5mm的材質(zhì)為22MnB5的 高強(qiáng)度鋼板料15 ;
[0090] 2.通過機(jī)械裝置將切割好的高強(qiáng)度鋼板料15放置到下部機(jī)構(gòu)的下導(dǎo)熱板8的上 表面上，并利用定位銷14對(duì)高強(qiáng)度鋼板料15進(jìn)行定位，與高強(qiáng)度鋼板料15接觸后熱電偶 23開始測(cè)量溫度，熱信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過外部設(shè)備實(shí)時(shí)觀察高強(qiáng)度鋼板料15溫度變 化；
[0091] 3.打開加熱機(jī)構(gòu)的控制開關(guān)，使C組加熱總成、D組加熱總成以0. 5m/s的速度向 前移動(dòng)，移動(dòng)1000mm后停止，此時(shí)C組加熱總成、D組加熱總成中的C組加熱板、D組加熱板 將正下方的下導(dǎo)熱板8上的對(duì)應(yīng)位置完全覆蓋但并不與高強(qiáng)度鋼板料15發(fā)生接觸，兩者之 間應(yīng)保持〇. lm的垂直間隙；
[0092] 4.使C組加熱總成、D組組加熱總成對(duì)高強(qiáng)度鋼板料15中部進(jìn)行加熱，加熱至 900°C后保持恒溫，使高強(qiáng)度鋼板料15中部完全奧氏體化；
[0093] 5.使C組加熱總成、D組加熱總成以0. 5m/s的速度向后移動(dòng)，移動(dòng)1000mm后停止； 在這段時(shí)間內(nèi)，沖壓總成C、D組以0. 5m/s的速度向下運(yùn)動(dòng)，直至其與高強(qiáng)度鋼板料15上表 面相接觸，并對(duì)其施加 lOMPa的壓力；同時(shí)，A組加熱總成、B組加熱總成、E組加熱總成、F 組加熱總成以〇. 5m/s的速度向前移動(dòng)，移動(dòng)1000mm后停止，此時(shí)A組加熱總成、B組加熱 總成、E組加熱總成、F組加熱總成中的A組加熱板、B組加熱板、E組加熱板與F組加熱板 將正下方的下導(dǎo)熱板8上的對(duì)應(yīng)位置完全覆蓋但并不與下導(dǎo)熱板8發(fā)生接觸，保持0. lm的 垂直間隙；
[0094] 6.使A組加熱總成、B組加熱總成、E組加熱總成、F組加熱總成對(duì)高強(qiáng)度鋼板料 15兩側(cè)進(jìn)行加熱，加熱至650°C后保持恒溫，與此同時(shí)，打開設(shè)置有上冷卻水道6的C組上 冷卻塊、D組上冷卻塊及設(shè)置有下冷卻水道13的C組下冷卻塊、D組下冷卻塊的開關(guān)，對(duì)高 強(qiáng)度鋼板料15中部進(jìn)行快速冷卻，通過調(diào)節(jié)設(shè)置有上冷卻水道6的C組上冷卻塊、D組上 冷卻塊及調(diào)節(jié)設(shè)置有下冷卻水道13的C組下冷卻塊、D組下冷卻塊中液流的流速，保證當(dāng) 高強(qiáng)度鋼板料15兩側(cè)達(dá)到650°C時(shí)，高強(qiáng)度鋼板料15中部也達(dá)到650°C，即整個(gè)高強(qiáng)度鋼 板料15都大約為650±10°C ;
[0095] 7. A組加熱總成、B組加熱總成、E組加熱總成、F組加熱總成以0. 5m/s的速度向 后移動(dòng)，移動(dòng)1000mm后停止，與此同時(shí)，關(guān)閉設(shè)置有上冷卻水道6的C組上冷卻塊、D組上 冷卻塊及設(shè)置有下冷卻水道13的C組下冷卻塊、D組下冷卻塊開關(guān)，C組沖壓總成、D組沖 壓總成以0. 5m/s的速度向上運(yùn)動(dòng)，使其移動(dòng)到初始位置，同時(shí)切斷熱電偶23傳遞的信號(hào)， 熱電偶23測(cè)溫結(jié)束；
[0096] 8.關(guān)閉加熱機(jī)構(gòu)的控制開關(guān)，通過機(jī)械裝置夾取高溫的高強(qiáng)度鋼板料15,快速轉(zhuǎn) 移至沖壓模具內(nèi)，通過壓力機(jī)向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)模具合攏，將高強(qiáng)度鋼板料15快速?zèng)_壓成形， 并保溫保壓得到最終的熱成形拼接零件。
[0097] 實(shí)施例2
[0098] 參閱3-c、圖16、圖17和圖18,實(shí)現(xiàn)板料左半邊為馬氏體相，右半邊為鐵素體和珠 光體混合相的情況；采用尺寸規(guī)格為2000mmX600mmX 1. 5mm的材質(zhì)為22MnB5的高強(qiáng)度鋼 板料15作為操作對(duì)象，將高強(qiáng)度鋼板料15在長(zhǎng)度（即2000mm)方向加工為兩個(gè)區(qū)域，左邊 為馬氏體相區(qū)域（長(zhǎng)1000mm)，右邊為鐵素體和珠光體混合相區(qū)域（長(zhǎng)1000mm)，保證整個(gè) 板料在成形前均達(dá)到650°C。
[0099] 該工作過程包括以下步驟：
[0100] 1.利用切割機(jī)切割好1塊尺寸規(guī)格為2000mmX600mmX 1. 5mm的材質(zhì)為22MnB5的 高強(qiáng)度鋼板料15 ;
[0101] 2.通過機(jī)械裝置將切割好的高強(qiáng)度鋼板料15放置到下部機(jī)構(gòu)的下導(dǎo)熱板8的上 表面上，并利用定位銷14對(duì)其進(jìn)行定位，與高強(qiáng)度鋼板料15接觸后熱電偶23開始測(cè)量溫 度，熱信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過外部設(shè)備實(shí)時(shí)觀察高強(qiáng)度鋼板料15溫度變化；
[0102] 3.打開加熱機(jī)構(gòu)的控制開關(guān)，使A組加熱總成、B組加熱總成、C組加熱總成以 0. 5m/s的速度向前移動(dòng)，移動(dòng)1000mm后停止，此時(shí)A組加熱總成、B組加熱總成、C組加熱 總成中的加熱板17將下導(dǎo)熱板8上的對(duì)應(yīng)位置完全覆蓋，但并不與下導(dǎo)熱板8發(fā)生接觸， 保持0. lm的垂直間隙；
[0103] 4.使A組加熱總成、B組加熱總成、C組加熱總成對(duì)高強(qiáng)度鋼板料15左側(cè)進(jìn)行加 熱，加熱至90(TC后保持恒溫，使高強(qiáng)度鋼板料15左側(cè)完全奧氏體化；
[0104] 5.使A組加熱總成、B組加熱總成、C組加熱總成以0. 5m/s的速度向后移動(dòng)，移動(dòng) 1000mm后停止；在這段時(shí)間內(nèi)，A組沖壓總成、B組沖壓總成、C組沖壓總成以0. 5m/s的速 度向下運(yùn)動(dòng)，直至其與高強(qiáng)度鋼板料15上表面相接觸，并對(duì)其施加 lOMPa的壓力；同時(shí)，D 組加熱總成、E組加熱總成、F組加熱總成以0. 5m/s的速度向前移動(dòng)，移動(dòng)1000mm后停止， 此時(shí)D組加熱總成、E組加熱總成、F組加熱總成的加熱板17將下導(dǎo)熱板8右側(cè)的對(duì)應(yīng)位置 完全覆蓋但并不與高強(qiáng)度鋼板料15發(fā)生接觸，兩者之間應(yīng)保持0. lm的垂直間隙；
[0105] 6.使D組加熱總成、E組加熱總成、F組加熱總成對(duì)高強(qiáng)度鋼板料15右側(cè)進(jìn)行加 熱，加熱至650°C后保持恒溫，與此同時(shí)，打開設(shè)置有上冷卻水道6的A組上冷卻塊、B組上 冷卻塊、C組上冷卻塊及設(shè)置有下冷卻水道13的A組下冷卻塊、B組下冷卻塊、C組下冷卻 塊開關(guān)，對(duì)高強(qiáng)度鋼板料15左側(cè)進(jìn)行快速冷卻，通過調(diào)節(jié)設(shè)置有上冷卻水道6的A組上冷 卻塊、B組上冷卻塊、C組上冷卻塊及設(shè)置有下冷卻水道13的A組下冷卻塊、B組下冷卻塊、 C組下冷卻塊中液流的流速，保證當(dāng)高強(qiáng)度鋼板料15右側(cè)達(dá)到650°C時(shí)，高強(qiáng)度鋼板料15 左側(cè)也達(dá)到650°C，即整個(gè)高強(qiáng)度鋼板料15都為650±10°C ;
[0106] 7. D組加熱總成、E組加熱總成、F組加熱總成以0. 5m/s的速度向后移動(dòng)，移動(dòng) 1000mm后停止，與此同時(shí)，關(guān)閉設(shè)置有上冷卻水道6的A組上冷卻塊、B組上冷卻塊、C組上 冷卻塊及設(shè)置有下冷卻水道13的A組下冷卻塊、B組下冷卻塊、C組下冷卻塊開關(guān)，A組沖 壓總成、B組沖壓總成、C組沖壓總成以0. 5m/s的速度向上運(yùn)動(dòng)，使其移動(dòng)到初始位置，同時(shí) 切斷熱電偶23傳遞的信號(hào)，熱電偶23測(cè)溫結(jié)束；
[0107] 8.關(guān)閉加熱機(jī)構(gòu)的控制開關(guān)，通過機(jī)械裝置夾取高溫的高強(qiáng)度鋼板料15,快速轉(zhuǎn) 移至沖壓模具內(nèi)，通過壓力機(jī)向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)模具合攏，將高強(qiáng)度鋼板料15快速?zèng)_壓成形， 并保溫保壓得到最終的熱成形拼接零件。
[0108] 其中上述兩個(gè)實(shí)施例中步驟5中施加 lOMPa的壓力是為了消除高強(qiáng)度鋼板料15 上下表面和各沖壓總成中的上導(dǎo)熱板7與下導(dǎo)熱板8表面間的間隙，加快熱傳導(dǎo)。整個(gè)步 驟中高強(qiáng)度鋼板料15的熱量迅速通過各沖壓總成中的上導(dǎo)熱板7傳遞給各沖壓總成中的 上冷卻塊5,通過下導(dǎo)熱板8傳遞給下冷卻塊基座9中的各下冷卻塊12,熱量迅速被各沖壓 總成中的上冷卻塊5內(nèi)的上冷卻水道6、下冷卻塊12內(nèi)的下冷卻水道13中的循環(huán)冷卻水吸 收帶走。
【權(quán)利要求】
1. 一種高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱 裝置包括上部機(jī)構(gòu)、下部機(jī)構(gòu)與加熱機(jī)構(gòu)； 下部機(jī)構(gòu)包括上模座支撐柱（2)與下部底座（11)，下部機(jī)構(gòu)通過下部底座（11)與地基 螺栓連接，上部機(jī)構(gòu)包括上模座（1)，上部機(jī)構(gòu)通過上模座（1)安裝在下部機(jī)構(gòu)中的4個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的上模座支撐柱（2)的上表面上，并采用焊接方式將上模座支撐柱（2)的上表面與 上模座（1)的下表面固定連接，加熱機(jī)構(gòu)安裝在下部機(jī)構(gòu)后側(cè)的地基上。
2. 按照權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的下部機(jī) 構(gòu)還包括有下導(dǎo)熱板（8)、下冷卻塊基座（9)、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的下冷卻塊（12)、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的定位銷（14)與18個(gè)結(jié)構(gòu)相同的熱電偶（23); 4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱（2)的底端采用焊接方式垂直地對(duì)稱地固定在下部底座 (11)的四角處，下冷卻塊基座（9)安裝在4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上模座支撐柱（2)之間的下部底 座（11)的上表面上，兩者之間采用焊接方式連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的下冷卻塊（12)安裝在下 冷卻塊基座（9)上端的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的通孔內(nèi)為靜配合，下導(dǎo)熱板（8)安裝在下冷卻塊基 座（9)的頂端面上，兩者之間采用焊接方式連接，18個(gè)結(jié)構(gòu)相同的熱電偶（23)安裝在下導(dǎo) 熱板（8)上的凹槽內(nèi)，每個(gè)熱電偶（23)采用點(diǎn)焊連接在下導(dǎo)熱板（8)上的凹槽內(nèi)，2個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的定位銷（14)安裝在下導(dǎo)熱板（8)上表面一側(cè)的定位銷孔內(nèi)，兩者通過焊接進(jìn)行連 接。
3. 按照權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的下導(dǎo)熱 板（8)為長(zhǎng)方形板類結(jié)構(gòu)件，其工作面積與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上導(dǎo)熱板（7)的底面面積之和 相同，厚度與上導(dǎo)熱板（7)厚度相同，同樣采用導(dǎo)熱性能好的紫銅材料，下導(dǎo)熱板（8)上表 面等間距對(duì)稱地設(shè)置6列結(jié)構(gòu)相同的凹槽，凹槽內(nèi)安裝有熱電偶（23)，下導(dǎo)熱板（8)的四周 設(shè)置有布置導(dǎo)線的并與凹槽連通的通道孔，下導(dǎo)熱板（8) -側(cè)均勻布置有安裝定位銷（14) 的定位銷孔。
4. 按照權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的上部機(jī) 構(gòu)還包括有12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒（3)、12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的活塞桿（4)、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上冷卻 塊（5)與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上導(dǎo)熱板（7); 上模座（1)為長(zhǎng)方體形的中空的箱體式結(jié)構(gòu)件，上模座（1)的下表面設(shè)置有12個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的圓孔，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的圓孔在上模座（1)的下表面上從左至右分為6列，每列前后2 個(gè)，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒（3)的上端裝入12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的圓孔內(nèi)為固定連接，12個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的活塞桿（4)裝入12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的缸筒（3)內(nèi)為滑動(dòng)連接，12個(gè)結(jié)構(gòu)相同的活塞桿（4) 的下端從左至右依次和6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上冷卻塊（5)上端采用螺紋連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上 冷卻塊（5)的底面與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的上導(dǎo)熱板（7)上表面采用焊接方式連接。
5. 按照權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的上冷卻 塊（5)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)件，上冷卻塊（5)的頂端面上沿縱向設(shè)置有用于連接的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的內(nèi)螺紋孔，上冷卻塊（5)上沿縱向設(shè)置有4個(gè)相互平行的圓形通孔即上冷卻水道￠)，圓 形通孔式的上冷卻水道（6)分兩層布置，上冷卻水道￠)的直徑為40?60mm，每層相鄰兩 個(gè)上冷卻水道（6)的中心距為150?180mm，上下層的上冷卻水道（6)在垂直方向中心距為 120 ?150mm。
6. 按照權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的加熱機(jī) 構(gòu)包括6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩（16)、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板（17)、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板 支撐桿（18)、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊（19)、加熱機(jī)構(gòu)底座（20)與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的加熱機(jī)構(gòu)底座后蓋板（22); 6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩（16)位于整個(gè)加熱機(jī)構(gòu)的最上部，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩 (16) 的拱形內(nèi)表面的左右兩端依次與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板（17)的上表面的左右兩端相 接觸并采用焊接連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板罩（16)的拱形內(nèi)表面依次與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的 加熱板支撐桿（18)的頂端面通過焊接進(jìn)行連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支撐桿（18)下端依 次與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊（19)上表面采用焊接連接，6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī) 構(gòu)底座滑塊（19)裝入加熱機(jī)構(gòu)底座（20)上的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軌道內(nèi)為滑動(dòng)連接，6個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的加熱機(jī)構(gòu)底座后蓋板（22)與加熱機(jī)構(gòu)底座（20)上的6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軌道后部采用 焊接連接。
7. 按照權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的加熱機(jī) 構(gòu)底座（20)為矩形的板類結(jié)構(gòu)件，在加熱機(jī)構(gòu)底座（20)的上表面上設(shè)置有6條結(jié)構(gòu)相同 的長(zhǎng)方體形的軌道，6條結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)方體形的軌道上加工有橫截面為倒T字形的用于安 裝6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱機(jī)構(gòu)底座滑塊（19)與6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱板支撐桿（18)下端的凹 槽滑道，6條結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)方體形的軌道上的凹槽滑道的前端是封閉的，6條結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng) 方體形的軌道上的凹槽滑道的后端是敞開的，加熱機(jī)構(gòu)底座（20)的左右兩端設(shè)置有用于 安裝加熱機(jī)構(gòu)固定螺栓（21)的螺栓通孔。
8. 按照權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的加熱板 (17) 為長(zhǎng)方形的平板類結(jié)構(gòu)件，其下表面設(shè)置有相互平行的半圓柱體形的型號(hào)為HLS的紅 外加熱管，加熱管半徑為15?20mm，每個(gè)加熱板（17)上布置6?8個(gè)加熱管，相鄰兩加熱 管的中心間距為45?50mm。
9. 按照權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)度鋼熱成形局部加熱裝置，其特征在于，所述的加熱板 (17)位于高強(qiáng)度鋼板料（15)的正上方，兩者之間保持0. lm的垂直間隙。
【文檔編號(hào)】C21D1/34GK203999688SQ201420369860
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月6日
【發(fā)明者】莊蔚敏, 李冰嬌, 解東旋, 閆雪燕, 李曉鵬, 郭帥, 胡哲, 張凱希, 李想 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)