本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种铝合金型材的挤压工艺。
背景技术：
铝合金型材是铝棒通过加热、挤压等工艺，从而得到不同截面形状的铝材料。铝合金型材现在是现在社会生产中比较常见的一种材料，因为具有较好的抗腐蚀性、导电性能、导热性能、非铁磁性、可加工型、可成形性和回收性等优点，在广大行业中深受青睐，被广泛用于国防、航天、建筑、电力、通讯、汽车、医用及生活用品等领域。近年来，随着我国大规模的基建投资和工业化进程的快速推进，铝型材全行业的产量和消费量迅猛增长，而我国也一跃成为世界上最大的铝型材消费市场。
铝型材的生产流程主要包括熔铸、挤压和表面处理三个过程。其中，挤压是型材成形的手段。挤压是先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形，然后经过风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。但是现有的铝棒在挤压成型前的加热温度普遍在450-550℃，温度较高，并且铝棒的挤压速度慢，导致产量低、能耗高、表面质量差、生产效率低。
有鉴于此，有必要提出一种新的铝合金型材挤压工艺。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种铝合金型材的挤压工艺，该工艺可以提高产量、表面质量和生产效率，并且可以降低能耗。
为了实现上述目的，本发明所采用的的技术方案为：
一种铝合金型材的挤压工艺，包括以下步骤：
(1)将模具加热至430-480℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至390-420℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至410-450℃，得到加热后的铝棒；
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，得到挤压制品；
(3)对挤压制品进行淬火处理，使挤压制品的温度小于200℃，再冷却使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品；
(4)对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，得到拉伸矫直后的型材；
(5)对拉伸矫直后的型材进行锯切，再装框，得到装框后的型材；
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理。
进一步的，所述步骤(2)中，挤压的压力不超过280kg/cm2。
进一步的，所述步骤(3)中，对壁厚小于1.8mm的型材采用风冷淬火，对壁厚大于1.8mm的型材采用水冷淬火。
再进一步的，所述风冷淬火的冷却速度大于250℃/分钟；
所述水冷淬火的冷却速度大于300℃/分钟。
进一步的，所述步骤(4)中，拉伸率为0.5-2％。
进一步的，所述步骤(5)中，锯切后的型材切口斜度小于2度。
进一步的，所述步骤(6)中，人工时效的温度为195-205℃，对壁厚小于2mm的型材保温1-2.5小时，对壁厚大于2mm的型材保温3-4小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所述的一种铝合金型材的挤压工艺，铝棒的加热通常采用天然气燃烧加热，降低了铝棒挤压成型前的加热温度，从而可以降低能耗；并且降低铝棒挤压成型前的加热温度，可以减少挤压过程中紊流的出现，减少黑道、黑线等情况，提高表面质量；提高挤压速度，可以产生足够的变形热和摩擦热，使挤压制品的出口温度达到要求，并且可以提高产量、生产效率，降低成本。
附图说明
图1为本发明一种铝合金型材的挤压工艺的工艺流程图。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种铝合金型材的挤压工艺，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种铝合金型材的挤压工艺，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
在详细阐述本发明一种铝合金型材的挤压工艺之前，有必要对本发明中提及的操作步骤和方法等做进一步说明，以达到更好的效果。
本发明的原理为：降低了铝棒挤压成型前的加热温度，可以减少挤压过程中紊流的出现，提高挤压速度，保证可以产生足够的变形热和摩擦热，使出口温度达到510-540℃，让铝合金里面得强化相硅化镁全部溶于铝基体中，保证了金属性能，通过人工时效提高铝型材的硬度，从而该工艺可以降低能耗，提高生产效率、产量以及型材的表面质量。
铝棒挤压成型前的加热温度过高，在挤压过程中，铝棒出现紊流，易出现黑道、黑线等情况，导致型材表面质量下降。
铝型材挤压是对放在容器(挤压筒)内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。
模具主要分为平面模和分流组合模。当要生产空心的型材时，就必须使用分流组合模，是由上模(阳模)，下模(阴模)组合而成的，上模有分流孔，分流桥及模芯，下模有焊合室和型孔，在模芯和型孔上均做有工作带。它的工作原理是：铝材生产时，铝合金锭坯在强大挤压力作用下，被模子的刀(桥部分)分成几股金属流入模子焊合室，在高温高压的条件下使金属重新焊合并从模孔与针形成的间隙中流出而形成所需要形状和尺寸的空心制品，制品的焊缝数与金属流的股数相同。
模具加热的温度为430-480℃，一般需要1.5-4小时保温才可以热透，使模具各处的温度均达到要求的温度。其中，较大的模具要求加热的温度较高，一般取温度范围值的上限，较小的模具要求加热的温度较低，一般取温度范围值的下限。
在挤压过程中，根据挤压不同断面的型材，确定不同的速度，严禁挤压速度选择不当，形成不合格产品的出现。其中大机台的挤压机的挤压压力不超过280kg/cm2，例如1800#机台；小机台的挤压压力不超过210kg/cm2，例如880#机台；中等机台的挤压压力不超过230kg/cm2，例如1300#机台。
铝合金从高温突然降到低温为淬火。淬火处理的目的是经过快速均匀地冷却，在铝中生成硅化镁均匀分布的固溶相，使型材可以获得很高的强度。本发明所述的淬火处理既有水冷淬火，也有风冷淬火。本发明中对壁厚小于1.8mm的型材采用风冷淬火，对壁厚大于1.8mm的型材采用水冷淬火。
拉伸矫直的目的有：①使型材获得良好的板形；②利于改善材料的各向异性；③消除屈服平台、阻止滑移线的形成。拉伸时根据不同的制品选择拉伸的工作面；拉伸空心型材时，应选用适应的塞垫。
锯切要根据生产计划的定尺要求进行，以不改变切口的几何形状及光洁度来调整锯切速度，不可高速锯切；锯切后的型材切口斜度小于2度；定尺长度小于6米时，其长度允许正偏差为10mm，不能出现负偏差。
装框时每框型材截面壁厚应基本一样，壁厚不同的型材避免同放一框。装框原则：装框时型材应轻拿轻放，防止磕、碰、划伤；截面薄的料中间必须有人托引，以防弯曲；堆放整齐；单重大的料放在下面，单重小的料放在上面；几何形状不规则的料，应分层放好。
人工时效是人为的方法，是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度，以析出弥散强化相的热处理，可以提高型材的硬度，消除或减小淬火后工件内的微观应力、机械加工残余应力，防止变形及开裂。时效强化的实质是第二相从不稳定的过饱和固溶体析出和长大，当与母相晶格常数不同的第二相与母相共格时，由于晶格畸变严重，位错运动阻力大，产生了较好的强化效果。
本发明实施例中880#、1300#和1800#为本领域常见机台。
规定非比例延伸强度rp的定义是非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力，rp0.2即为规定的引伸计标距0.2％时的应力。
抗拉强度(rm)指材料在拉断前承受最大应力值。
断后伸长率(a)指金属材料受外力(拉力)作用断裂时，试棒伸长的长度与原来长度的百分比。
在了解了上述操作步骤和方法等之后，下面将结合具体的实施例和图1的工艺流程图，对本发明一种铝合金型材的挤压工艺做进一步的详细介绍：
实施例1.
以880#机台为例：
(1)将模具加热至430℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至420℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至410℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为210kg/cm2，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)此批型材的壁厚小于1.8mm，通过风机对挤压制品进行风冷淬火处理，冷却速度大于250℃/分钟，使挤压制品的温度为140℃；再减少风机数量冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为0.5％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，此批型材的壁厚小于2mm，人工时效的温度为195℃，保温1小时，然后自然冷却至室温。
880#机台原挤压时间65-70秒，现挤压时间55秒，挤压时间减少了16％-22％，该工艺可以提高生产效率、产量。
经检测，硅含量为0.42％，镁含量为0.56％，铁含量为0.17％，硬度为11度，规定非比例延伸强度(rp0.2)为215mpa，抗拉强度(rm)为235mpa，断后伸长率(a)为14.0％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(rp0.2)大于110mpa，抗拉强度(rm)大于160mpa，断后伸长率(a)大于8％)
本发明实施例所述的一种铝合金型材的挤压工艺，降低铝棒挤压成型前的加热温度，从而可以降低能耗、提高表面质量；提高挤压速度，可以产生足够的变形热和摩擦热，使挤压制品的出口温度达到要求，还可以提高产量、生产效率，降低成本。
实施例2.
以880#机台为例：
(1)将模具加热至440℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至420℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至415℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为200kg/cm2，得到挤压制品。
(3)此批型材的壁厚大于1.8mm，对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度为180℃；再通过风机冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为0.8％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，此批型材的壁厚大于2mm，人工时效的温度为198℃，保温3小时，然后自然冷却至室温。
880#机台原挤压时间65-70秒，现挤压时间50秒，挤压时间减少了23％-29％，该工艺可以提高生产效率、产量。
经检测，硅含量为0.42％，镁含量为0.58％，铁含量为0.15％，硬度为11度，规定非比例延伸强度(rp0.2)为213mpa，抗拉强度(rm)为230mpa，断后伸长率(a)为13.5％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(rp0.2)大于110mpa，抗拉强度(rm)大于160mpa，断后伸长率(a)大于8％)
本发明实施例所述的一种铝合金型材的挤压工艺，降低铝棒挤压成型前的加热温度，从而可以降低能耗、提高表面质量；提高挤压速度，可以产生足够的变形热和摩擦热，使挤压制品的出口温度达到要求，还可以提高产量、生产效率，降低成本。
实施例3.
以1300#机台为例：
(1)将模具加热至450℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至390℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至450℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为230kg/cm2，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)此批型材的壁厚小于1.8mm，通过风机对挤压制品进行风冷淬火处理，冷却速度大于250℃/分钟，使挤压制品的温度小于200℃；再减少风机数量冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为2％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，此批型材的壁厚小于2mm，人工时效的温度为205℃，保温2.5小时，然后自然冷却至室温。
1300#机台原挤压时间85-90秒，现挤压时间65秒，挤压时间减少了23％-28％，该工艺可以提高生产效率、产量。
经检测，硅含量为0.44％，镁含量为0.57％，铁含量为0.16％，硬度为13度，规定非比例延伸强度(rp0.2)为210mpa，抗拉强度(rm)为231mpa，断后伸长率(a)为14.1％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(rp0.2)大于110mpa，抗拉强度(rm)大于160mpa，断后伸长率(a)大于8％)
本发明实施例所述的一种铝合金型材的挤压工艺，降低铝棒挤压成型前的加热温度，从而可以降低能耗、提高表面质量；提高挤压速度，可以产生足够的变形热和摩擦热，使挤压制品的出口温度达到要求，还可以提高产量、生产效率，降低成本。
实施例4.
以1300#机台为例：
(1)将模具加热至455℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至390℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至450℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为220kg/cm2，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)此批型材的壁厚大于1.8mm，对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度为150℃；再通过风机冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为1.2％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，此批型材的壁厚大于2mm，人工时效的温度为205℃，保温4小时，然后自然冷却至室温。
1300#机台原挤压时间为85-90秒，现挤压时间为60秒，挤压时间减少了29％-33％，该工艺可以提高生产效率、产量。
经检测，硅含量为0.43％，镁含量为0.59％，铁含量为0.17％，硬度为12度，规定非比例延伸强度(rp0.2)为205mpa，抗拉强度(rm)为225mpa，断后伸长率(a)为13.2％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(rp0.2)大于110mpa，抗拉强度(rm)大于160mpa，断后伸长率(a)大于8％)
本发明实施例所述的一种铝合金型材的挤压工艺，降低铝棒挤压成型前的加热温度，从而可以降低能耗、提高表面质量；提高挤压速度，可以产生足够的变形热和摩擦热，使挤压制品的出口温度达到要求，还可以提高产量、生产效率，降低成本。
实施例5.
以1800#机台为例：
(1)将模具加热至480℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至405℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至430℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为225kg/cm2，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)此批型材的壁厚小于1.8mm，通过风机对挤压制品进行风冷淬火处理，冷却速度大于250℃/分钟，使挤压制品的温度为160℃；再减少风机数量冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为0.95％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，此批型材壁厚小于2mm，人工时效的温度为200℃，保温2小时，然后自然冷却至室温。
1800#机台原挤压时间为110-120秒，现挤压时间为95秒，挤压时间减少了14％-21％，该工艺可以提高生产效率、产量。
经检测，硅含量为0.42％，镁含量为0.54％，铁含量为0.17％，硬度为11度，规定非比例延伸强度(rp0.2)为209mpa，抗拉强度(rm)为228mpa，断后伸长率(a)为13.0％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(rp0.2)大于110mpa，抗拉强度(rm)大于160mpa，断后伸长率(a)大于8％)
本发明实施例所述的一种铝合金型材的挤压工艺，降低铝棒挤压成型前的加热温度，从而可以降低能耗、提高表面质量；提高挤压速度，可以产生足够的变形热和摩擦热，使挤压制品的出口温度达到要求，还可以提高产量、生产效率，降低成本。
实施例6.
以1800#机台为例：
(1)将模具加热至460℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至400℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至425℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为280kg/cm2，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)此批型材的壁厚大于1.8mm，对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度为170℃；再通过风机冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为1.3％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，此批型材的壁厚大于2mm，人工时效的温度为200℃，保温3.5小时，然后自然冷却至室温。
1800#机台原挤压时间为110-120秒，现挤压时间为90秒，挤压时间减少了18％-25％，该工艺可以提高生产效率、产量。
经检测，硅含量为0.41％，镁含量为0.55％，铁含量为0.12％，硬度为12度，规定非比例延伸强度(rp0.2)为210mpa，抗拉强度(rm)为220mpa，断后伸长率(a)为13.4％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(rp0.2)大于110mpa，抗拉强度(rm)大于160mpa，断后伸长率(a)大于8％)
本发明实施例所述的一种铝合金型材的挤压工艺，降低铝棒挤压成型前的加热温度，从而可以降低能耗、提高表面质量；提高挤压速度，可以产生足够的变形热和摩擦热，使挤压制品的出口温度达到要求，还可以提高生产效率、产量。
实施例7.
以1800#机台为例：
(1)将模具加热至450℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至403℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至420℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为260kg/cm2，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)此批型材的壁厚大于1.8mm但小于2mm，对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度为175℃；再自然冷却使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为1.3％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，此批型材的壁厚小于于2mm，人工时效的温度为203℃，保温1.5小时，然后自然冷却至室温。
1800#机台原挤压时间为110-120秒，现挤压时间为92秒，挤压时间减少了16％-23％，该工艺可以提高生产效率、产量。
经检测，硅含量为0.40％，镁含量为0.53％，铁含量为为0.15％，硬度为11度，规定非比例延伸强度(rp0.2)为210mpa，抗拉强度(rm)为220mpa，断后伸长率(a)为13.4％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(rp0.2)大于110mpa，抗拉强度(rm)大于160mpa，断后伸长率(a)大于8％)
本发明实施例所述的一种铝合金型材的挤压工艺，降低铝棒挤压成型前的加热温度，从而可以降低能耗、提高表面质量；提高挤压速度，可以产生足够的变形热和摩擦热，使挤压制品的出口温度达到要求，还可以提高产量、生产效率，降低成本。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。