一种铝材三向接头及其加工方法与流程

本发明涉及铝材连接件领域，特别涉及一种铝材三向接头及其加工方法。

背景技术：

铝材的质量轻、抗腐蚀性能极高，且不易褪色，由铝材制造的产品的重量轻且寿命长，在各行各业中越来越多地采用铝材来替代钢材来制作产品。特别是在汽车行业中，汽车的轻量化已经成为世界发展趋势，世界节能与环境协会的研究报告指出：汽车自重每减少10％，燃油消耗可降低6％-8％，排放降低5％-6％。汽车轻量化是节能和环保的需要。

如车厢、柜子等在采用铝材制作产品时，经常需要在转角处把三个铝材的端部连接起来，以形成铝材骨架。现有的铝材在转角的连接处一般都是在铝材的端部切割出一定的角度，然后采用螺栓或焊接的方式进行连接。这种方式不仅在安装时花费时间长，而且如果铝材的端部配合不好并出现焊接热影响区会直接影响铝材的连接效果。也有采用现有的三向接头来把三个铝材的端部进行连接起来的，但现有的三向接头多为钢制接头，其会增加产品的重量，且铝材与三向接头的材质不一样，会对铝材的回收利用带来不便。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铝材三向接头及其加工方法，从而克服现有的铝材进行连接时采用的三向接头会增加产品的重量且不便于对铝材进行回收利用的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种铝材三向接头，其中，包括：第一接头；第二接头，其一端与所述第一接头的一端垂直连接；第三接头，所述第一接头与所述第二接头进行连接的一端还与该第三接头的一端连接，且该第三接头同时垂直于所述第一接头和第二接头；所述第一接头、第二接头及第三接头的材质均为铝材，且所述第一接头、第二接头及第三接头一体成型。

优选地，上述技术方案中，所述第一接头、第二接头及第三接头上均设置有减重孔。

优选地，上述技术方案中，所述第一接头上设置的所述减重孔平行于所述第一接头的长度方向，且所述第一接头上设置的所述减重孔的数量为一个。

优选地，上述技术方案中，所述第二接头及第三接头上设置的所述减重孔平行于所述第一接头上设置的所述减重孔，且所述第二接头及第三接头上各设置有两个所述减重孔。

优选地，上述技术方案中，所述第一接头、第二接头及第三接头均为方形接头，且所述减重孔为方形孔。

优选地，上述技术方案中，所述第一接头、第二接头及第三接头的材质为6xxx系铝合金。

本发明还提供了一种上述的铝材三向接头的加工方法，其中，包括以下步骤：步骤一，采用模具对铝铸锭进行挤压成形，以得到呈L形状的毛坯；步骤二，对步骤一得到的所述毛坯进行淬火和时效处理；步骤三，对经步骤二处理后的所述毛坯进行锯切，以得到毛坯块；以及步骤四，对步骤三得到的所述毛坯块进行铣削加工，以加工出所述第一接头、第二接头及第三接头。

优选地，上述技术方案中，所述铝铸锭的材质为6xxx系铝合金。

优选地，上述技术方案中，所述步骤一中得到的所述毛坯在成形时形成有减重孔，所述减重孔平行于所述毛坯的长度方向，且所述毛坯的转角处分布有一个所述减重孔，所述毛坯的两侧边各分布有两个所述减重孔。

优选地，上述技术方案中，所述步骤四中通过CNC对毛坯块进行铣削加工。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的三个接头通过铝材一体成型，其重量轻且具有良好的刚度和强度，其还能够与铝材一起进行回收利用。

2、本发明的三个接头上均设置有减重孔，以进一步减轻接头的重量。

3、本发明的第一接头上设置的减重孔沿第一接头的长度方向分布，第二接头与第三接头上设置的减重孔平行于第一接头上设置的减重孔，从而在减重的同时，仍然保证接头具有良好的刚度和强度。

附图说明

图1是根据本发明铝材三向接头的立体结构示意图。

图2是根据本发明铝材三向接头的加工方法的流程图。

图3是根据本发明铝材三向接头的毛坯的截面的结构示意图。

图4是根据本发明铝材三向接头的毛坯块的立体结构示意图。

主要附图标记说明：

1-第一接头；2-第二接头；3-第三接头；4-减重孔；5-毛坯；6-毛坯块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例1

图1显示了根据本发明优选实施方式的一种铝材三向接头的结构示意图，该铝材三向接头包括第一接头1、第二接头2以及第三接头3，参考图1，第二接头2的一端与第一接头1的一端垂直连接，第二接头2与第三接头3的长度相同，第一接头1与第二接头2进行连接的一端还与第三接头3的一端连接，且第三接头3同时垂直于第一接头1和第二接头2，从而使任意两个接头均形成L形状，三个接头各套设于一个铝材的端部，便可以把三个铝材相互垂直地连接在一起，为方便每个接头与铝材套接，可以在每个接头的端部设置倒角，倒角在与铝材进行套接的过程中起到引导的作用。第一接头1、第二接头2及第三接头3的材质均为铝材，且第一接头1、第二接头2及第三接头一体成型3。优选地，第一接头1、第二接头2及第三接头3的材质为6xxx系铝合金。三个接头通过铝材一体成型，其重量轻且具有良好的刚度和强度，且由于本发明的三向接头的材质也为铝材，三向接头可以直接与铝材一起进行回收利用，其不必在对铝材回收时需要先把三向接头拆下来。

继续参考图1，优选地，第一接头1、第二接头2及第三接头3上均设置有减重孔4，通过设置减重孔4能够进一步减轻三向接头的重量，以满足产品轻量化的需求。减重孔4可以设置于接头上任意合适的位置，且减重孔4的形状也可以根据需要进行设计。本发明进一步优选地，第一接头1上设置的减重孔4沿第一接头1的长度方向分布，且第一接头1上设置的减重孔4的数量为一个，且减重孔4为通孔，其贯穿第一接头1的两端。再进一步优选地，第二接头2与第三接头3上设置的减重孔4平行于第一接头1上设置的减重孔4，且第二接头2及第三接头3上设置的减重孔4的数量为两个，减重孔4为通孔，即第二接头2上的减重孔4贯穿第二接头2的两侧面，且第三接头2上的减重孔4也贯穿第三接头2的两侧面。本发明的第一接头1上设置的减重孔4沿第一接头1的长度方向分布，第二接头2与第三接头3上设置的减重孔4平行于第一接头1上设置的减重孔4，从而在减重的同时，仍然保证三向接头具有良好的刚度和强度。

继续参考图1，第一接头1、第二接头2及第三接头3可以根据需要设置成圆形或多边形，本发明优选地，第一接头1、第二接头2及第三接头3均为方形接头，以便于与方形铝材进行连接，第二接头2的一端和第三接头3的一端分别与第一接头1的一端的相邻的两个侧面连接。进一步优选地，减重孔4为方形孔，以使方形接头具有均匀的壁厚。

实施例2

图2显示了根据本发明优选实施方式的一种铝材三向接头的加工方法的流程图，其包括以下步骤：

步骤一，参考图3，加工中需要的毛坯5的截面形状设计为L形状，毛坯5的两个侧边为方形结构，且两个侧边的长度相同，根据该截面形状来设计模具，然后采用设计好的模具对圆柱状的铝铸锭进行挤压成形，以得到呈L形状的毛坯5。优选地，铝铸锭的材质采用6xxx系铝合金，从而使最后得到的三向接头的材质为6xxx系铝合金。

步骤二，对步骤一得到的毛坯5进行淬火和时效处理，以提高其强度和消除应力。

步骤三，对经步骤二处理后的毛坯5进行锯切，以得到毛坯块6，毛坯块6的具体结构如图4所示，每个毛坯块6的长度与第一接头1的长度对应。

步骤四，对步骤三得到的毛坯块6进行铣削加工，以加工出第一接头1、第二接头2及第三接头3，最终得到的三向接头的具体结构如图1所示。可以在设计时把得到的毛坯块6的两个侧边的长度直接设置为等于第二接头2和第三接头3的长度，且锯切毛坯5时，直接使毛坯块6的长度等于第一接头1的长度，从而在铣削加工时，只需铣削掉毛坯块6的两个侧边的一部分即可得到三向接头。另外，还可以在各个接头的端部加工出倒角，以方便三向接头与铝材进行套接。优选地，步骤四中通过CNC(数控加工)对毛坯块6进行铣削加工。

本发明为了进一步减轻三向接头的重量，在第一接头1上设置有一个减重孔4，第二接头2和第三接头3上各设置两个减重孔4。减重孔4可以在得到三向接头后再通过后续加工来获得，也可以在挤压成形过程中直接在毛坯5中形成。本发明优选地，继续参考图3，把毛坯5的截面形状设计成在转角有一个减重孔4，且两个侧边也各有两个减重孔4，减重孔4为方形孔，根据上述截面形状来设计模具，以使挤压成形后得到的毛坯5具有五个方形的减重孔4，对毛坯5进行锯切后得到的毛坯块6，再对毛坯块6的两个侧边进行铣削后得到的三向接头便具有对应的五个减重孔4，而不再需要通过后续加工来得到减重孔4。

本发明的三向接头的结构布置合理，重量轻且具有良好的刚度和强度，通过本发明的加工方法加工得到的三向接头的一体化程度高，结构稳定，其用于三个铝材的转角连接能够满足产品的轻量化需求，并便于与铝材产品一起进行回收利用。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。