[发明专利]一种获得变强度汽车结构件的气雾淬火生产线及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种获得变强度汽车结构件的气雾淬火生产线及其生产工艺，所述生产线包括沿直线依次设置的高强钢开卷设备、高强钢剪裁设备、第一传送装置、冷冲压设备、第二传送装置、加热装置、第三传送装置、气雾淬火装置和第四传送设备。气雾淬火装置包括顶端框架和底端框架，顶端框架包括第一喷头组和第二喷头组和相应的驱动装置，底端框体内设有空压机、高压储气瓶、储水罐、高压气管、高压水管、废水排水管和废水处理系统，所述底端框体上端设有第五传送设备。本发明具有自动化程度高、集成程度高、生产效率高、生产成本低、工作环境好等优点，可以实现力学性能梯度分布的可热处理强化高强钢零件的制备，有效地实现汽车车身安全与轻量化目标。

技术领域

本发明涉及一种新型的高强钢汽车结构件的生产以及热处理领域，具体是当高强钢在冷冲压后进行特殊热处理以获得力学性能梯度分布的汽车结构件的制备生产线与生产工艺。

背景技术

轻量化与安全性是汽车工业所追求的两大永恒目标。通过调整界面厚度尺寸及力学性能的差异化分布进而实现汽车白车身零部件的性能梯度分布，将有利于钢材的节约及确保车身安全性前提下的结构轻量化目标。在传统的冷成形技术的基础上，衍生出一种更适合汽车结构件承载分布的成形技术——梯度复合热成形技术。它实现了零部件在承受冲击载荷的区域仍具备高强度，在需要吸收能量的区域则具备更好的塑性。这种梯度变化强度相较于均匀强度性能要求对于汽车轻量化而言更具意义，可获得更满足承载要求，符合碰撞安全性，重量更轻的零部件，更满足现代汽车车身制造的功能设计需求。

进一步地，为实现强度梯度的冷成形零件制造，可以结合新型气雾淬火技术来实现高强度硼钢的分区分段快速淬火过程，不同的区域冷速不同，可有效的实现淬火后材料微观组织的梯度分布，进而实现力学性能梯度分布。该技术具备传热均匀，淬火部位和控制参数可调可控等优点，已成为实现获取力学性能梯度化分布零件的一个重要发展方向。目前获取上述具有变强度性能分布汽车零件的方法主要依赖于模具，如模具分区冷却、制备表面热障涂层等方法(中国专利号：201210589839.4、201310503329.5、201510352876.7等)，均取决于改变模具结构和属性并结合冲压过程中的工艺改变。然而热冲压的实际冲压过程中的工艺因素控制范围较小，并且难以精确、有效地实现闭环控制，很难在很短时间内实现冷却淬火速度的调节和控制，更无法获得更大尺寸零件的力学性能连续梯度分布的特征。此外，不同零件需要不同的模具，又使得生产成本增加，效率降低。因此，一种获得变强度汽车结构件的气雾淬火生产线及其生产工艺具有重要意义和价值。

发明内容

根据上述技术问题，本专利提供一种获得变强度汽车结构件的气雾淬火生产线及其生产工艺。本发明主要基于高强钢结构件传统的冷冲压成形工序后加入加热流程以及气雾淬火流程，使用专门的、高度集成的、全自动的气雾淬火装置，从而实现高强钢结构件不同区域强度梯度分布的特点。

一种获得变强度汽车结构件的气雾淬火生产线，包括沿直线依次设置的高强钢开卷设备、高强钢剪裁设备、第一传送装置、冷冲压设备、第二传送装置、加热装置、第三传送装置、气雾淬火装置(其中集成了第五传送装置)和第四传送设备；

所述高强钢开卷设备、所述高强钢剪裁设备、所述第一传送装置、所述冷冲压设备、所述第二传送装置、所述加热装置、所述第三传送装置、所述气雾淬火装置和所述第四传送设备均通过数据线与生产线中央电控系统连接；

气雾淬火装置包括顶端框架和底端框架；

所述顶端框体和所述底端框体之间通过电控液压系统连接；

所述顶端框体内设有第一喷头组(第一喷头组的喷头位置固定，喷头角度可变)和第二喷头组(第二喷头组的喷头位置可变，喷头角度固定)，所述第一喷头组和所述第二喷头组均包括多个沿所述直线方向排列的喷头，所述第一喷头组上设有驱动所述第一喷头组绕所述第一喷头组的轴线旋转的第一驱动装置，所述第二喷头组上设有驱动所述第二喷头组沿所述第二喷头组的轴线方向移动的第二驱动装置；