一种中空薄壁铝型材挤压加工方法与流程

文档序号:18710011发布日期:2019-09-18 00:38阅读:1264来源:国知局

本发明涉及铝型材加工制造技术领域,特别是涉及一种中空薄壁铝型材挤压加工方法。



背景技术:

型材是铁或钢以及具有一定强度和韧性的材料通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。型材具有一定的外观尺寸,断面呈一定形状,具有一定的力学物理性能。型材既能单独使用也能进一步加工成其他制造品,常用于建筑结构与制造安装。可根据设计要求选择型材的具体形状、材质、热处理状态、力学性能等参数,再根据具体的尺寸形状要求将型材进行分割,而后进一步加工或热处理,达到设计的精度要求。

中空薄壁铝型材是一种常见的型材,市场上的需求量也非常大,但由于中空薄壁铝型材的壁要求薄,挤压变形量大,出料后在后道校直工序易产生变形,批量生产的成品率很低,中空薄壁铝型材的生产一直是挤压生产的难点,按照传统的挤压工艺无法实现中空薄壁铝型材的批量生产。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种中空薄壁铝型材挤压加工方法,能够实现批量化生产。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种中空薄壁铝型材挤压加工方法,包括步骤为:(1)铝棒熔铸;(2)铝棒加热;(3)模具加热;(4)挤压;(5)淬火;(6)校直;(7)锯切,其中步骤(1)中所述铝棒熔铸中铝棒各组分的含量为:以质量百分比计,si0.35%~0.40%、fe<0.2%、cu<0.05%、mn<0.05%、mg0.55%~0.60%、cr<0.05%、zn<0.05%、ti<0.08%、al余量。

在本发明一个较佳实施例中,步骤(2)中所述铝棒加热的温度区间为460-480℃,加热时间为4-6小时。

在本发明一个较佳实施例中,步骤(3)中所述模具加热的温度区间为440-460℃,加热时间为4小时。

在本发明一个较佳实施例中,步骤(4)中所述挤压时的脱气压力设置为110兆帕;

在本发明一个较佳实施例中,步骤(4)中所述挤压采用挤压设备,所述挤压设备的主缸速度为4-6mm/s,所述挤压设备的挤压力不超过210兆帕。

在本发明一个较佳实施例中,步骤(6)中所述校直通过校直设备进行校直,所述校直设备能自动控制校直量,所述校直量为铝型材长度的0.35倍。

在本发明一个较佳实施例中,所述中空薄壁铝型材挤压加工方法还包括步骤:(8)时效;(9)包装。

本发明的有益效果是:本发明的中空薄壁铝型材挤压加工方法,选取了合适的组分,通过对加工过程温度和时间的控制,确保挤压力的设定和校直量的稳定性,能实现稳定的量产中空薄壁铝型材,能够应用于制造业的金属加工中,实现批量化的生产,成品率比普通挤压工艺高。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:

提供一种中空薄壁铝型材挤压加工方法,包括步骤为:

(1)铝棒熔铸:将铝锭和辅助材料进行熔炼,得到铝熔液,对所述铝熔液进行铸造,得到铝棒,其中所述铝棒熔铸中铝棒各组分的含量为:以质量百分比计,si0.35%~0.40%、fe<0.2%、cu<0.05%、mn<0.05%、mg0.55%~0.60%、cr<0.05%、zn<0.05%、ti<0.08%、al余量;

(2)铝棒加热:将步骤(1)得到的铝棒用铝棒加热设备进行加热,得到加热后的铝棒,其中所述铝棒加热的温度区间为460℃,加热时间为6小时;

(3)模具加热:将步骤(4)中用于挤压的模具用模具加热设备进行加热,得到加热后的模具,其中所述模具加热的温度区间为460℃,加热时间为4小时;

(4)挤压:将步骤(2)加热后的铝棒放置到步骤(3)加热后的模具中,采用挤压设备对模具进行挤压,得到挤压后的铝型材,其中脱气压力设置为110兆帕,挤压设备的主缸速度为6mm/s,挤压设备的挤压力不超过210兆帕,为防止铝棒内部或挤压筒内部的气体进入模具,在挤压机达到一定压力后,停止加压,油缸后退,让挤压筒里的气体排出后再继续加压,这个压力叫做脱气压力;

(5)淬火:对步骤(4)得到的挤压后的铝型材进行淬火,得到淬火后的铝型材;

(6)校直:步骤(5)得到的淬火后的铝型材通过校直设备进行校直,得到校直后的铝型材,其中所述校直设备能自动控制校直量,所述校直量为铝型材长度的0.35倍,即校直量=0.35%*铝型材长度;

(7)锯切:对步骤(6)得到的校直后的铝型材进行锯切处理,得到锯切后的铝型材;

(8)时效:对步骤(7)得到的锯切后的铝型材进行时效处理,得到处理后的铝型材;

(9)包装:对步骤(8)中处理后的铝型材进行包装,便于以后使用。

实施例二:

提供一种中空薄壁铝型材挤压加工方法,包括步骤为:

(1)铝棒熔铸:将铝锭和辅助材料进行熔炼,得到铝熔液,对所述铝熔液进行铸造,得到铝棒,其中所述铝棒熔铸中铝棒各组分的含量为:以质量百分比计,si0.35%~0.40%、fe<0.2%、cu<0.05%、mn<0.05%、mg0.55%~0.60%、cr<0.05%、zn<0.05%、ti<0.08%、al余量;

(2)铝棒加热:将步骤(1)得到的铝棒用铝棒加热设备进行加热,得到加热后的铝棒,其中所述铝棒加热的温度区间为480℃,加热时间为4小时;

(3)模具加热:将步骤(4)中用于挤压的模具用模具加热设备进行加热,得到加热后的模具,其中所述模具加热的温度区间为440℃,加热时间为4小时;

(4)挤压:将步骤(2)加热后的铝棒放置到步骤(3)加热后的模具中,采用挤压设备对模具进行挤压,得到挤压后的铝型材,其中脱气压力设置为110兆帕,挤压设备的主缸速度为4mm/s,挤压设备的挤压力不超过210兆帕;

(5)淬火:对步骤(4)得到的挤压后的铝型材进行淬火,得到淬火后的铝型材;

(6)校直:步骤(5)得到的淬火后的铝型材通过校直设备进行校直,得到校直后的铝型材,其中所述校直设备能自动控制校直量,所述校直量为铝型材长度的0.35倍,即校直量=0.35%*铝型材长度;

(7)锯切:对步骤(6)得到的校直后的铝型材进行锯切处理,得到锯切后的铝型材;

(8)时效:对步骤(7)得到的锯切后的铝型材进行时效处理,得到处理后的铝型材;

(9)包装:对步骤(8)中处理后的铝型材进行包装,便于以后使用。

实施例三:

提供一种中空薄壁铝型材挤压加工方法,包括步骤为:

(1)铝棒熔铸:将铝锭和辅助材料进行熔炼,得到铝熔液,对所述铝熔液进行铸造,得到铝棒,其中所述铝棒熔铸中铝棒各组分的含量为:以质量百分比计,si0.35%~0.40%、fe<0.2%、cu<0.05%、mn<0.05%、mg0.55%~0.60%、cr<0.05%、zn<0.05%、ti<0.08%、al余量;

(2)铝棒加热:将步骤(1)得到的铝棒用铝棒加热设备进行加热,得到加热后的铝棒,其中所述铝棒加热的温度区间为470℃,加热时间为5小时;

(3)模具加热:将步骤(4)中用于挤压的模具用模具加热设备进行加热,得到加热后的模具,其中所述模具加热的温度区间为450℃,加热时间为4小时;

(4)挤压:将步骤(2)加热后的铝棒放置到步骤(3)加热后的模具中,采用挤压设备对模具进行挤压,得到挤压后的铝型材,其中脱气压力设置为110兆帕,挤压设备的主缸速度为5mm/s,挤压设备的挤压力不超过210兆帕;

(5)淬火:对步骤(4)得到的挤压后的铝型材进行淬火,得到淬火后的铝型材;

(6)校直:步骤(5)得到的淬火后的铝型材通过校直设备进行校直,得到校直后的铝型材,其中所述校直设备能自动控制校直量,所述校直量为铝型材长度的0.35倍,即校直量=0.35%*铝型材长度;

(7)锯切:对步骤(6)得到的校直后的铝型材进行锯切处理,得到锯切后的铝型材;

(8)时效:对步骤(7)得到的锯切后的铝型材进行时效处理,得到处理后的铝型材;

(9)包装:对步骤(8)中处理后的铝型材进行包装,便于以后使用。

利用本发明生产的型材成品率可以达到82.5%,较传统挤压工艺成品率75%上升7.5个百分点。

本发明在熔铸的铝棒的组分选择过程中,si和mg作为关键成分发挥作用。mg和si组成辅助材料强化相mg2si,mg的含量愈高,mg2si的加入量就愈多,热处理强化效果就愈大,型材的抗拉强度就愈高,但变形抗力也随之增大,合金的塑性下降,加工性能变坏,耐蚀性变坏。因此,本发明选取合适的si和mg组分配比,可以有效降低挤压力,并能保证力学性能达到国家标准。本发明中通过校直设备自动控制校直量,能确保每次的校直量稳定一致,从而控制铝型材的变形量。

本发明的有益效果是:

一、所述中空薄壁铝型材挤压加工方法选取了合适的组分,通过对加工过程温度和时间的控制,确保挤压力的设定和校直量的稳定性,能实现稳定的量产中空薄壁铝型材;

二、所述中空薄壁铝型材挤压加工方法能够应用于制造业的金属加工中,实现批量化的生产,成品率比普通挤压工艺高。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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