間接熱成形生產(chǎn)線核心設備
間接熱成形生產(chǎn)線的核心設備有熱成形壓機、自動化搬運系統(tǒng)、加熱爐、水冷模具。行業(yè)內(nèi)以壓機為主導，自動化、加熱爐等均由壓機廠家配套供應。圖8 為典型間接熱成形生產(chǎn)線的核心設備布置圖。
熱成形壓機
間接熱成形壓機相較于直接熱成形壓機有以下幾個特點。⑴更快的合模速度。為減少工件的空冷熱量損失，需要更快的合模。⑵更長的保壓時間。更大的工件需要更長的保壓時間來實現(xiàn)淬火和形狀穩(wěn)定。⑶更精確的板料溫度檢測系統(tǒng)。工件尺寸更大、形狀更復雜，溫度區(qū)更多，需要更精確的溫度檢測系統(tǒng)來保證工件溫度場在合格范圍內(nèi)。⑷效率更高的冷卻系統(tǒng)。更大的工件需要更高效的冷卻系統(tǒng)來保證合模淬火效果。⑸滑塊建壓速度更快。間接熱成形壓機的成形行程為零，沒有壓力漸變過程，需要在合模后的極短時間內(nèi)將壓力加到最高，才能保證工件在合模淬火階段有足夠的合模力抵消劇增的內(nèi)部應力，保證產(chǎn)品質(zhì)量合格。⑹噸位更大。直接熱成形壓機的使用噸位為600 ～1100 噸，而間接熱成形壓機的使用噸位為1500 ～2500 噸。⑺較低的模具輔助系統(tǒng)要求。具備模具冷卻水和輔助氣路即可，一般不需要模具輔助油路。⑻不同的壓力行程曲線。間接熱成形工作過程中的壓力—位移曲線與直接熱成形區(qū)別較大，對速度和壓力的敏感性更高，工藝曲線貼合的技術難度高。圖9 為間接熱成形壓機。
自動化搬運系統(tǒng)
間接熱成形生產(chǎn)線的自動化搬運系統(tǒng)一般包含以下幾個部分：拆垛輸送線、視覺對中系統(tǒng)（圖10）、轉(zhuǎn)運機器人、中轉(zhuǎn)臺、出/入爐升降臺，上料機械手、熱成像系統(tǒng)、下料機械手、下料傳送帶、整線總控系統(tǒng)。
與直接熱成形生產(chǎn)線相比有以下區(qū)別：⑴采用人工拆垛而不是機器人拆垛。⑵打標工作在預成形工序完成，沒有單獨的打標系統(tǒng)。⑶對中系統(tǒng)采用視覺對中而不是機械對中。⑷工件入模溫度檢測采用精度更高的熱成像系統(tǒng)而不是紅外傳感器。加熱爐
間接熱成形生產(chǎn)線目前所使用加熱爐的加熱方式僅有輻射加熱一種，因為間接熱成形工件形狀的特殊性，其他加熱方式很難應用在間接熱成形工藝上，均未實際投入市場。間接熱成形目前主流的加熱爐結(jié)構(gòu)也分箱式加熱爐和輥底式加熱爐兩種。⑴間接熱成形箱式爐與直接熱成形箱式爐的結(jié)構(gòu)基本相同，都是疊層型多層爐，如圖11 所示。間接熱成形箱式爐的每一層的爐膛尺寸和總體外形尺寸更大，內(nèi)部有更多的溫區(qū)，可以通過控制各溫區(qū)的溫度來滿足不同零件的工藝需求；爐內(nèi)的托料架采用矩陣式結(jié)構(gòu)，通用性好，可以通過調(diào)整/更換定位銷來滿足不同形狀零件的需求；考慮上料時間問題，爐體不是直接安裝在地面，而是有一半在地下。
箱式爐工作過程：爐門打開→出/入爐升降臺將冷件送入爐膛→爐門關閉加熱→爐門打開→出/入爐升降臺將熱件取出；工件加熱過程保持靜止狀態(tài)；爐門開口較大，爐內(nèi)氣氛和溫度控制比較麻煩。⑵間接熱成形輥底爐與直接熱成形輥底爐結(jié)構(gòu)不同，為雙層結(jié)構(gòu)，下層為封閉式加熱層；上層為半開放式傳送層，用于將爐內(nèi)托料架送回線首，如圖12所示。間接熱成形輥底爐的加熱層結(jié)構(gòu)與直接熱成形輥底爐相同，只是加熱層爐膛更高、爐門開口更大，工件不能直接傳送，需要放置在特制的爐內(nèi)托料架上；其優(yōu)點是工件不與加熱爐的傳送裝置直接接觸，沒有爐輥損耗；爐內(nèi)溫度和氣氛控制難度低；缺點是每種零件都需要一整套托料架，且托料架因反復升溫—降溫的工作環(huán)境，對材料要求極高，成本難以控制；爐內(nèi)托料架輸送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，使用成本高。
輥底爐工作過程：工件放置在加熱層入口等待的爐內(nèi)托料架上→托料架帶工件一起進入加熱層加熱→加熱完成托料架帶工件一起從加熱層出口出來→工件取走壓制，托料架被出爐升降機構(gòu)抬升至上層傳送區(qū)→托料架傳送至線首→托料架被出爐升降機構(gòu)下降至加熱層入口等待；因為間接熱成形工藝的特殊性，箱式爐生產(chǎn)線的節(jié)拍大約在3 ～3.5spm，輥底爐生產(chǎn)線的節(jié)拍大約在3 ～4spm ，兩者的效率并沒有決定性的差距。水冷模具
熱成形生產(chǎn)線廣泛使用的水冷模具按模具結(jié)構(gòu)分為三類：鉆孔式結(jié)構(gòu)、分層式結(jié)構(gòu)、熔鑄式結(jié)構(gòu)，如圖13 所示。
⑴鉆孔式結(jié)構(gòu)：以鍛件為毛坯，加工型面，冷卻水路采用鉆孔工藝加工，只能加工直孔；易加工，便于維修更換，但是無法做到隨形加工，冷卻均勻性差；一般用于制造工件形狀簡單的模具；幾乎不用于制造間接熱成形水冷模具。⑵分層式結(jié)構(gòu)：使用板材折彎、機加工后拼裝成形；隨形性好，換熱面積大，密封性好，但是設計復雜，對機加工精度要求高；適用于模具損耗小的間接熱成形產(chǎn)品，以及生產(chǎn)不等強度件的模具，是間接熱成形模具的主要發(fā)展方向。⑶熔鑄式結(jié)構(gòu)：以鋼管彎曲焊接成冷卻水路后埋入鑄造模具澆鑄成形，然后機加工型面；冷卻通道設計簡單，隨形性好，加工簡單，但是模具強度較差，難以維修；適用于模具壓力小、產(chǎn)品形狀復雜的間接熱成形工藝產(chǎn)品，是目前間接熱成形模具的主流制造工藝。
