CN102777763B - 适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯。它由热挤压成型，其特征在于：所述管坯横截面为矩形，该矩形横截面包括四个顶角、四边中段以及连接所在顶角与所在各边中段的过渡段，四边中段各处厚度相同，矩形横截面于各顶角处厚度最小，于各边中段厚度最大，各顶角通过逐渐增厚的过渡段连接其邻近的各边中段。它结构简单、制造方便、成型的成品矩形管尺寸精度高。

Description

适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯

技术领域：

本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯。

背景技术：

随着混合动力和纯电动汽车的近年来的迅猛发展和普及，作为其核心部件的动力电池的需求量也日益增加，而动力电池外壳要求的尺寸精度、散热性、耐腐蚀性和抗形变能力也不断提高。

大横截面薄壁防锈铝合金因其质轻、导热性好等优良特性，日渐成为电池外壳制作的重要原料。但由于此类大断面薄壁防锈铝合金强度低且不可热处理，只有通过冷加工的形式提高强度。

目前制备此类矩形管材主要采用圆形管坯作为拉拔原料，初始圆形管坯一般要经过多道次拉拔先成型过渡椭圆管，再由过渡椭圆管拉拔成型成品矩形管。这种采用初始圆形管坯制造成品矩形管的方案工艺具有生产流程长、制造成本高、难以实现大批量生产的缺陷。此外，圆形管坯在拉拔时截面各处材料变形不合理，金属质点流动的一致性和均匀性较差，往往会出现拉断、角部形成横向裂纹、尺寸超差、壁厚不均匀以及内表面粗糙度不达标等成形问题。

发明内容：

本发明的目的是提供适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯。它结构简单、制造方便、成型的成品矩形管尺寸精度高。

本发明所述的适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯的技术方案是这样实现的：

适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯，它由热挤压成型，所述管坯的横截面为矩形，该管坯的横截面包括四个顶角、四边中段以及位于各边连接所在顶角与所在边中段的过渡段，四边中段各处厚度相同，矩形横截面于各顶角处厚度最小，于各边中段厚度最大，各顶角通过逐渐增厚的过渡段连接其邻近的各边中段。

本发明发明所述的管坯与现有技术相比具有如下优点：

1.现有的制造成品矩形管的管坯是圆形管坯、需再经过多道次拉拔预成形过渡椭圆管、最后由过渡椭圆管拉拔成为成品矩形管。本发明的矩形管坯在一道次拉拔之后即可成型成品矩形管。在缩短了制造流程的同时提高了生产效率，便于大规模生产；

2.本发明提供的管坯为矩形管坯，与成品矩形管形状近似，矩形管坯在材拉拔成形时，四个顶角金属质点流动所受阻力最大，而中段则相对较小，为得到均匀的管材，设计四个顶角处厚度最小，四个顶角经逐渐增厚的过渡段连接相应的矩形横截面中段，有助于减小角部和过渡段金属质点阻力，以提高成品管材尺寸精度和成材率。

上述所述管坯矩形横截面各顶角处的厚度与成品矩形管厚度相同,过渡段上各截面收缩率与四边中段收缩率相同。

上述所述各矩形长边所在的过渡段与所在的中段相交处形成第一过渡点，各矩形短边所在的过渡段与所在的中段相交处形成第二过渡点；

管坯矩形横截面矩形长边为107.5mm，短边为31.9mm，四边中段壁厚1.25mm，第一过渡点距最近的短边中段外壁的距离为26.25mm，第二过渡点距最近的长边中段外壁的距离为8.25mm，各顶角处厚度为1mm。

上述所述各矩形长边所在的过渡段与所在的中段相交处形成第一过渡点，各矩形短边所在的过渡段与所在的中段相交处形成第二过渡点；

管坯矩形横截面矩形长边为151.7mm，短边为59.3mm，四边中段壁厚1.6mm，第一过渡点距最近的短边中段外壁的距离为37.6mm，第二过渡点距最近的长边中段外壁的距离为15.2mm，各顶角处厚度为1.4mm。

附图说明：

下面结合附图对本发明作详细的说明：

图1是本发明初始管坯横截面示意图；

图2是本发明成品矩形管横截面示意图；

图3是本发明初始矩形管坯设计原理示意图;

图4是图3的角部及过渡段放大示意图；

图5是制造本发明所述的矩形管管坯的分流组合模示意图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3、图4所示，适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯，它由热挤压成型，其设计横截面为矩形，矩形横截面包括四个顶角1、四边中段2以及连接顶角1与各边中段2的过渡段3，四边中段2各处厚度β相同，矩形横截面各顶角厚度α最小，各边中段厚度β最大，各顶角1通过逐渐增厚的过渡段3分别连接其邻近的各边中段2。所述各顶角α厚度与成品矩形管厚度γ相同，过渡段3上各截面收缩率与四边中段2收缩率相同。

所述各矩形长边所在的过渡段3与所在的中段2相交处形成第一过渡点7，各矩形短边所在的过渡段3与所在的中段2相交处形成第二过渡点8；

管坯矩形横截面长边为107.5mm，短边为31.9mm，四边中段2壁厚1.25mm，第一过渡点7距最近的短边中段2外壁的距离为26.25mm，第二过渡点8距最近的长边中段2外壁的距离为8.25mm，各顶角1处厚度为1mm；

所制造的成品矩形管长边为102mm，短边为30mm，各边及顶角厚度γ为1mm。

矩形管坯在材拉拔成形时，四个角部金属质点流动所受阻力最大，而中段2则相对较小，为得到均匀的管材，设计四个顶角1处厚度最小，四个顶角1经逐渐增厚的过渡段3连接相应的矩形横截面中段2，有助于减小角部和过渡段3金属质点阻力，以提高成品管材尺寸精度和成材率。

作为本管坯实施例的另一优选方案：

管坯矩形横截面矩形长边为151.7mm，短边为59.3mm，四边中段2壁厚1.6mm，第一过渡点7距最近的短边中段2外壁的距离为37.6mm，第二过渡点8距最近的长边中段2外壁的距离为15.2mm，各顶角1处厚度为1.4mm；

所制造的成品矩形管长边为146.8mm，短边为57.2mm，各边及顶角γ厚度为1.4mm。

如图5所示，本发明所述的矩形管管坯由一分流组合模制作，分流组合模包括模桥4、模腔5、上模6、下模9和模芯10。热挤压时，铸锭被模桥4分成四股金属流填充模腔，并在模桥4底部焊合，再通过下模6与模芯10之间的间隙流出。该方法由于模具、挤压筒、挤压杆三者之间较好的同轴度配合，得到的初始矩形管坯壁厚均匀性程度较高，符合设计尺寸要求。

根据上述实施例，制造出的成品矩形管横截面长边、短边、壁厚尺寸精度分别可达±0.1mm、±0.1mm、±0.02mm；解决了拉拔过程中管坯拉断、角部形成横向裂纹等问题。产品性能大幅提高，达到H14水平。

如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。例如：所述矩形管坯的各项尺寸并不仅限于实施例公布的数据。凡与本发明方法、结构等近似、雷同，或是对于发明构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯，它由热挤压成型，其特征在于：所述管坯的横截面为矩形，该管坯的横截面包括四个顶角、四边中段以及位于各边连接所在顶角与所在边中段的过渡段，四边中段各处厚度相同，矩形横截面于各顶角处厚度最小，于各边中段厚度最大，各顶角通过逐渐增厚的过渡段连接其邻近的各边中段。

2.根据权利要求1所述的适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯，其特征在于：所述管坯的横截面各顶角处的厚度与成品矩形管厚度相同,过渡段上各截面收缩率与四边中段收缩率相同。

3.根据权利要求1至2之一所述的适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯，其特征在于：

所述管坯的横截面的各长边所在的过渡段与所在的中段相交处形成第一过渡点，管坯的横截面的各短边所在的过渡段与所在的中段相交处形成第二过渡点；

管坯的横截面的长边为107.5mm，短边为31.9mm，四边中段壁厚1.25mm，第一过渡点距最近的短边中段外壁的距离为26.25mm，第二过渡点距最近的长边中段外壁的距离为8.25mm，各顶角处厚度为1mm。

4.根据权利要求1至2之一所述的适于拉拔形成矩形管的不可热处理强化铝合金矩形管管坯，其特征在于：

所述管坯的横截面的各长边所在的过渡段与所在的中段相交处形成第一过渡点，管坯的横截面的各短边所在的过渡段与所在的中段相交处形成第二过渡点；

管坯的横截面的长边为151.7mm，短边为59.3mm，四边中段壁厚1.6mm，第一过渡点距最近的短边中段外壁的距离为37.6mm，第二过渡点距最近的长边中段外壁的距离为15.2mm，各顶角处厚度为1.4mm。

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