一种刀角用控温自动化热冲压设备及其工作方法

本发明涉及一种刀角用控温自动化热冲压设备及其工作方法，属于热冲压。

背景技术：

1、刀角是推土机铲斗上的重要零部件之一，在其工作工程中直接与砂石等接触，工作负载大，对零件性能尺寸都有较高的要求，因此，刀角零件的产品质量关系到推土机等设备的工作效率，传统的热冲压工艺，特别是尺寸较小的冲压零件的生产，往往依赖于工人操作。这使得在生产过程中除了存在安全隐患外，还存在温度缺少控制、冲压形状差、模具磨损严重等问题，导致刀角零件的性能较差。

2、热冲压过程往往涉及多个工序，也牵扯多个设备的配合，刀角在生产过程中，需要频繁的更换设备，在生产过程中造成时间和空间上的浪费，中国专利文件cn108380722a公开了一种轻量化铝合金车身构件的热冲压成形方法，将原始t6态铝合金板材坯料置于加热设备中，升温至固溶温度以下50～300℃的温度范围，加热保温1～5分钟，然后快速转移到冲压模具进行热冲压成形并进行模具内保压淬火，获得成形零件。该方法虽然提出了热冲压产线，但其工件转运过程中缺乏保温措施，而且清洁不便。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种刀角用控温自动化热冲压设备，通过各设备之间的配合，将加热-冲压-淬火在时空上连接起来，大大提高了生产效率，而且能够控制冲压前后零件的温度，保证零件的生产质量。

2、本发明还提供上述刀角用控温自动化热冲压设备的工作方法。

3、本发明的技术方案如下：

4、一种刀角用控温自动化热冲压设备，包括热处理装置、运输机构和热冲压装置，热处理装置和热冲压装置之间设置有运输机构，其中，

5、运输机构包括车壳、底盘、升降装置、工作台、加热管、液压伸缩杆、伸缩臂、电磁吸盘、轨道和轨道轮，车壳内通过升降装置设置有工作台，工作台上设置有加热管，车壳顶部设置有开口，开口一侧固定设置有液压伸缩杆，液压伸缩杆上横向设置有伸缩臂，伸缩臂输出端下侧设置有电磁吸盘，车壳底部通过底盘设置有轨道轮，轨道轮设置于轨道上侧，轨道设置于热处理装置与热冲压装置之间。

6、根据本发明优选的，车壳内工作台周向上设置有隔热板，利用隔热板将车壳内部分为加热腔和隔热腔，减少热损失，工作台上设置有若干限位块，避免刀角在转运过程中发生位置偏移。

7、根据本发明优选的，热冲压装置包括外壳、液压筒、上模和下模，外壳顶部通过液压筒设置有上模，外壳中部的冲压台上设置有下模。

8、根据本发明进一步优选的，下模包括可替换下模和分离式下模，可替换下模两侧设置有连接孔，分离式下模设置有对应连接孔的连接管，可替换下模两侧分别通过连接孔和连接管连接有分离式下模，通过更换不同大小的可替换下模可适用不同大小的工件，可替换下模上侧设置有冲压区。可替换下模和分离式下模通过螺栓固定于冲压台。

9、根据本发明优选的，冲压区为网格状，冲压区底部设置有淬火槽，淬火槽底部设置有淬火液次进水管，冲压台上设置有淬火液主进水管，不同规格的可替换下模的淬火液次进水管大小位置不变，保证更换可替换下模后仍可顺利连接淬火液主进水管，淬火槽两侧贯穿可替换下模，冲压台为内嵌式平台，冲压台上设置有淬火液出水管，淬火液淬火完成后，通过淬火槽流出至冲压台，然后经淬火液出水管排出，在淬火时，网格状的冲压区将零件分为多个方格独立进行淬火操作，通过这种分区淬火的方式，解决了在保压淬火中淬火液不能与零件充分接触的问题，可替换下模淬火槽两侧还设置有挡水板，避免淬火液流出冲压台区域。

10、根据本发明优选的，2个分离式下模内分别设置有进料管a和出料管a，进料管a外接有主进料管，出料管a外接有主出料管，主进料管和主出料管上设置有第一控制阀，进料管a和出料管a上均垂直连接有喷管，喷管上设置有喷嘴，喷嘴朝向冲压区，喷管上设置有第二控制阀，上模上设置有进料管b和出料管b。

11、根据本发明优选的，可替换下模上侧四角分别设置有定位块，上模下侧四角分别设置有定位槽，方便可替换下模与上模定位卡扣。

12、根据本发明优选的，热处理装置采用加热炉，加热炉内设置有传送带，传送带末端设置有托盘。

13、上述刀角用控温自动化热冲压设备的工作方法，步骤如下：

14、(1)热处理装置对工件进行热处理，加热到设定温度后，传送带将工件传送至托盘内；

15、(2)运输机构运动至托盘一侧，伸缩臂伸长，将电磁吸盘移动至工件上方，液压伸缩杆降低，使电磁吸盘通电吸附工件，然后液压伸缩杆伸长，伸缩臂缩回，液压伸缩杆降低，将工件放置于工作台上侧，加热管启动保温；

16、(3)冲压前，通过进料管b和主进料管通入高温介质，对上模和下模进行加热，待达到预热温度后，运输机构将工件运输至热冲压装置一侧，利用电磁吸盘将工件放置于可替换下模上侧的冲压区，液压筒带动下模下压，进行热冲压；

17、(4)热冲压达到设定时间后，保持冲压区内压力不变，由淬火液主进水管通入淬火液，进行保压淬火，淬火过程中，零件上掉落的杂质及部分氧化层从淬火槽随淬火液流出，避免因杂质影响模具寿命及后续零件的热冲压质量；

18、(5)保压淬火完成后，将工件转移走，第二控制阀打开，主出料管关闭，经主进料管和喷嘴向冲压区喷入介质，去除冲压区内残留的杂质及氧化层，并对上下模具进行润滑，冲洗完成后，喷嘴关闭，主出料管打开，继续进行下一工件热冲压。

19、本发明的有益效果在于：

20、1.本发明的下模包括可替换下模和分离式下模，通过更换不同大小的可替换下模可适用不同大小的工件。

21、2.本发明的冲压区设计为网格状，在淬火时，网格状的冲压区将零件分为多个方格独立进行淬火操作，通过这种分区淬火的方式，解决了在保压淬火中淬火液不能与零件充分接触的问题。

22、3.自动化：传统的热加工技术，加热炉、热冲压设备、淬火槽分离，增加人力成本，且高温环境潜在危险较大。本发明将加热炉-热冲压设备-淬火槽通过转运车连接，提高生产效率，降低了危险系数。

23、4.去除氧化皮：热冲压过程中工件表面会产生一层氧化皮，在冲压后氧化皮会残留在模具上，影响加工质量，本发明在模具下模设计喷嘴，在加工一个工件后，通过高速的气体及时清理模具腔内的杂质，通过这种方法既提高了模具寿命也提高了热冲压工件的加工质量，而且喷液管道还能进行工件热冲压前的模具预热，保证热冲压质量。

技术特征：

1.一种刀角用控温自动化热冲压设备，其特征在于，包括热处理装置、运输机构和热冲压装置，热处理装置和热冲压装置之间设置有运输机构，其中，

2.如权利要求1所述的刀角用控温自动化热冲压设备，其特征在于，车壳内工作台周向上设置有隔热板，工作台上设置有若干限位块。

3.如权利要求2所述的刀角用控温自动化热冲压设备，其特征在于，热冲压装置包括外壳、液压筒、上模和下模，外壳顶部通过液压筒设置有上模，外壳中部的冲压台上设置有下模。

4.如权利要求3所述的刀角用控温自动化热冲压设备，其特征在于，下模包括可替换下模和分离式下模，可替换下模两侧设置有连接孔，分离式下模设置有对应连接孔的连接管，可替换下模两侧分别通过连接孔和连接管连接有分离式下模，可替换下模上侧设置有冲压区。

5.如权利要求4所述的刀角用控温自动化热冲压设备，其特征在于，冲压区为网格状，冲压区底部设置有淬火槽，淬火槽底部设置有淬火液次进水管，冲压台上设置有淬火液主进水管，淬火槽两侧贯穿可替换下模，冲压台为内嵌式平台，冲压台上设置有淬火液出水管。

6.如权利要求5所述的刀角用控温自动化热冲压设备，其特征在于，2个分离式下模内分别设置有进料管a和出料管a，进料管a外接有主进料管，出料管a外接有主出料管，主进料管和主出料管上设置有第一控制阀，进料管a和出料管a上均垂直连接有喷管，喷管上设置有喷嘴，喷嘴朝向冲压区，喷管上设置有第二控制阀，上模上设置有进料管b和出料管b。

7.如权利要求6所述的刀角用控温自动化热冲压设备，其特征在于，可替换下模上侧四角分别设置有定位块，上模下侧四角分别设置有定位槽。

8.如权利要求7所述的刀角用控温自动化热冲压设备，其特征在于，热处理装置采用加热炉，加热炉内设置有传送带，传送带末端设置有托盘。

9.如权利要求8所述的刀角用控温自动化热冲压设备的工作方法，其特征在于，步骤如下：

技术总结本发明涉及一种刀角用控温自动化热冲压设备及其工作方法，属于热冲压技术领域。设备包括热处理装置、运输机构和热冲压装置，热处理装置和热冲压装置之间设置有运输机构，其中，运输机构包括车壳、工作台、轨道和轨道轮，车壳内通过升降装置设置有工作台，车壳顶部设置有开口，开口一侧固定设置有液压伸缩杆，液压伸缩杆上横向设置有伸缩臂，伸缩臂输出端下侧设置有电磁吸盘，车壳底部通过底盘设置有轨道轮，轨道轮设置于轨道上侧，轨道设置于热处理装置与热冲压装置之间。本发明通过各设备之间的配合，将加热‑冲压‑淬火在时空上连接起来，大大提高了生产效率，而且能够控制冲压前后零件的温度，保证零件的生产质量。技术研发人员：姜少宁,朱晓宇,林江海,孙煜受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）技术研发日：技术公布日：2024/6/13