CN104438407A - 一种高强微型减速机铝合金壳体型材的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝型材加工技术领域，是一种高强微型减速机铝合金壳体型材的生产方法，其特征是：首先选用型材坯料，其化学成份重量百分比为：Si 0.8-1.05，Fe 0.15-0.25，Cu 0.35-0.5，Mn 0.35-0.45，Mg 1.1-1.3，Re 0.1-0.15，Zn 0.00-0.05，Ti 0.01-0.05，Al余量；然后采用实心锭无缝穿孔挤压工艺进行生产，具体步骤是：1）将上述成份的铝合金实心园铸锭加温到460-500℃，保温4-5小时；2）采用挤压机穿孔针从挤压轴方向穿透实心圆铸锭，再使铝合金金属流通过模具挤压成型；3）成型合金经525-530℃人工淬火后，锯切头尾；加温至175℃条件下保温8小时后为成品。本发明解决了现有微型减速机铝合金壳体型材生产成本高，产品强度差，影响用户生产成本质量等问题。
Description
技术领域
本发明涉及铝型材加工技术领域，尤其是一种高强微型减速机铝合金壳体型材的生产方法。
背景技术
随着我国运动控制及动力传动机械的迅速发展，其中的微型减速机及驱动***大量地应用于航空、航天、舰船、通迅、数控机床等多个领域，其微型减速机壳体通常是由前盖、后盖及中间体组成，是铝合金型材经机械加工制作而成。目前此类型材主要是采用铝合金热挤压工艺用平面分流模挤压成型的，主要型材有两种：一种是方形内有圆孔，另一种是圆形内有圆孔，型材截面见图1、图2。现有的生产工艺是：选用6063铝合金其化学成份百分比：Si 0.4-0.5,Fe 0.01-0.35，Cu 0.00-0.35, Mn 0.0-0.10,Mg 0.6-0.7,Cr 0.0-0.05,Zn 0.0-0.1, Ti 0.01-0.05,Al 余量，然后将上述成份的铝合金实心园铸锭在挤压机挤压力的作用下，进入分流模孔时被分成几股金属流，然后在高温、高压条件在模腔内重新焊合、再通过内模芯与外模孔所形成的间隙流出，从而形成有一定形状与尺寸要求的管材或空心型材。所以此工艺生产的管材内部均存在数条严重影响材质强度的隐形焊缝3，因此又称“有缝管”，见图3、4示意图。壳体型材存在下列问题：
1.型材采购受限。此类壳体型材截面积大，线密度达30-50KG/M，为保证焊缝强度，至少也需万吨挤压机才能生产，目前国内厂家此类设备拥有量太少，对采购量和价格有特殊性要求，因此对一般中小客户很难及时供货。
2.型材模具价格昂贵，寿命短。高达8万元/套，对于多品种、小批量的客户很难承受，而且分流组合模结构复杂、挤压阻力大，受力条件恶劣，所以其寿命仅为60—80T/套。
3.由于采用组合模挤压生产工艺，材质必须具有无应力腐蚀，氧化后无焊合线等到特性，因此在材质的选择上只能选择强度较低的6063合金。
4.产品整体强度差，由于焊缝处的强度仅为基体强度70%，使整体强度大幅降低，给产品使用带来安全隐患。
5.型材在机加工过程中，有时在精车工序就能发现明显的焊缝痕迹，甚至出现批量报废，由此产生的废品率高达15%以上。
6.多数厂家为了满足用户使用特性要求，不得不采用实体棒材加工出内孔，多消耗材料高达20%，浪费了大量的人力、物力，产品成本高，生产效率低。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有微型减速机铝合金壳体型材生产成本高，整体强度差，影响用户生产成本增大等问题，提供一种高强微型减速机铝合金壳体型材的生产方法。
本发明的具体方案是：一种高强微型减速机铝合金壳体型材的生产方法，其特征是：首先选用型材坯料，其化学成份重量百分比为：Si 0.8-1.05，Fe 0.15-0.25，Cu 0.35-0.5，Mn 0.35-0.45,Mg 1.1-1.3，Re 0.1-0.15，Zn 0.00-0.05，Ti 0.01-0.05，Al 余量；然后采用实心锭无缝穿孔挤压工艺进行生产，具体步骤是：1)将上述成份的铝合金实心园铸锭加温到460-500℃，保温4-5小时；2)选用2500T双动挤压机，采用挤压机穿孔针从挤压轴方向穿透实心圆铸锭，再使铝合金金属流通过模具挤压成型；3)成型合金经525-530℃人工淬火后，再进行张力矫直后按尺寸规格要求锯切头尾；4)加温至175℃条件下保温8小时进行时效处理后为成品。
本发明中型材坯料的最佳化学成份重量百分比为：Si 0.86，Fe 0.19，Cu 0.42，Mn 0.39,Mg 1.17，Re 0.12，Zn 0.02，Ti 0.02，Al 余量。
本发明通过对壳体型材的材质改良创新，合理选择挤压成型工艺，使本发明具有以下优点：
1.应用本发明方法生产的产品整体强度大幅度提高。
由于消除了“焊缝”，管材截面组织均匀、性能稳定、整体强度一致。加入稀土元素Re的铝合金，其T6状态抗拉强度达325MPA以上，而传统6063为195MPA，强度提高64%。考虑到“焊缝”的影响因素，改进后的铝合金无缝管较6063-T6有缝管强度实际提高91%以上。
2.使用本发明生产的型材制造微型减速机壳体，可改善壳体散热性，延长整机寿命。
由于在材质中加入了Re，通过进一步细化晶粒，减少气体与夹渣，使组织更致密，不仅提高了材质性能，并且大大改善了热传导性，使壳体散热快，内部温度易于控制，有效延长了传动与电机部件的寿命。
3.材料成本大幅降低。
（1）相较用实心棒加工，节省了中心孔处的材料，使材料成本降低20%；
（2）本发明方法生产的型材强度高，但市场价格与传统6063相差无几，选用新材质性价比高。
4.用户生产加工壳体成品率高。
应用本发明生产的型材机加工过程中，坯料合格率100%，成品率较有缝管提高15%以上，极大地提高了生产效率，显著地降低了生产成本。
5.供货及时，易于采购。
此类无缝管用普通的2500T双动挤压机就能生产，设备资源较多，完全可以满足中小客户及时供货的要求。
6.模具成本低、寿命长。
（1）选用2500吨挤压机比万吨挤压机的模具外形尺寸要小得多，模具价格2万元/套，仅为万吨机用分流模的20%，每套模具节约6万元，对多品种的客户，效益非常可观。
（2）无缝管模具结构简单，所需挤压力小，模具承裁的压力较分流模要小得多，所以模具很耐用，平均寿命可达150-200吨/套，几乎为分流模的2倍。
7.为机壳产品的升级换代奠定了良好的基础。
由于无缝管对材质的选择不需要再注重“焊合性好、无应力腐蚀开裂倾向”等特点，转而可选择硬度、强度理想的硬铝及超硬铝合金，从而大大提高产品的强度及寿命，使其品质跃上新台阶。
附图说明
图1是壳体型材结构一的截面图；
图2是壳体型材结构二的截面图；
图3是有缝壳体型材结构一的截面图；
图4是有缝壳体型材结构二的截面图。
图中：1—方形壳体型材，2—圆形壳体型材，3—焊缝。
具体实施方式
例1：应用本发明方法生产图1所示方形壳体型材1的工艺方法是：首先选用型材坯料，其化学成份重量百分比为：Si 0.8，Fe 0.15，Cu 0.5，Mn 0.35,Mg 1.3，Re 0.1，Zn 0.01，Ti 0.05，Al 余量；然后采用实心锭无缝穿孔挤压工艺进行生产，具体步骤是：1）将上述成份的铝合金实心园铸锭加温到460℃，保温4小时；2）选用2500T双动挤压机，采用挤压机穿孔针从挤压轴方向穿透实心圆铸锭，再使铝合金金属流通过模具挤压成型；3）成型合金经525℃人工淬火后，再进行张力矫直后按尺寸规格要求锯切头尾；4）加温至175℃条件下保温8小时进行时效处理后为成品。经检测成品型材，T6状态抗拉强度达325MPA。
例2：应用本发明方法生产的图2所示圆形型材2的工艺方法是：首先选用型材坯料，其化学成份重量百分比为：Si 1.05，Fe 0.25，Cu 0.35，Mn 0.45,Mg 1.1，Re 0.15，Zn 0.05，Ti 0.01，Al 余量；然后采用实心锭无缝穿孔挤压工艺进行生产，具体步骤是：1）将上述成份的铝合金实心园铸锭加温到500℃，保温5小时；2）选用2500T双动挤压机，采用挤压机穿孔针从挤压轴方向穿透实心圆铸锭，再使铝合金金属流通过模具挤压成型；3）成型合金经530℃人工淬火后，再进行张力矫直后按尺寸规格要求锯切头尾；4）加温至175℃条件下保温8小时进行时效处理后为成品。经检测成品型材，T6状态抗拉强度达350MPA。
例3：应用本发明方法生产图1所示方形壳体型材1的工艺方法是：首先选用型材坯料，其化学成份重量百分比为：Si 0.86，Fe 0.19，Cu 0.42，Mn 0.39,Mg 1.17，Re 0.12，Zn 0.02，Ti 0.02，Al 余量；然后采用实心锭无缝穿孔挤压工艺进行生产，具体步骤是：1）将上述成份的铝合金实心园铸锭加温到500℃，保温5小时；2）选用2500T双动挤压机，采用挤压机穿孔针从挤压轴方向穿透实心圆铸锭，再使铝合金金属流通过模具挤压成型；3）成型合金经530℃人工淬火后，再进行张力矫直后按尺寸规格要求锯切头尾；4）加温至175℃条件下保温8小时进行时效处理后为成品。经检测成品型材，T6状态抗拉强度达390MPA。
Claims (2)
1.一种高强微型减速机铝合金壳体型材的生产方法，其特征是：首先选用型材坯料，其化学成份重量百分比为：Si 0.8-1.05，Fe 0.15-0.25，Cu 0.35-0.5，Mn 0.35-0.45,Mg 1.1-1.3，Re 0.1-0.15，Zn 0.00-0.05，Ti 0.01-0.05，Al 余量；然后采用实心锭无缝穿孔挤压工艺进行生产，具体步骤是：
1）将上述成份的铝合金实心园铸锭加温到460-500℃，保温4-5小时；
2）选用2500T双动挤压机，采用挤压机穿孔针从挤压轴方向穿透实心圆铸锭，再使铝合金金属流通过模具挤压成型；
3)成型合金经525-530℃人工淬火后，再进行张力矫直后按尺寸规格要求锯切头尾；
4)加温至175℃条件下保温8小时进行时效处理后为成品。
2.根据权利要求1所述的一种高强微型减速机铝合金壳体型材的生产方法，其特征是：型材坯料的化学成份重量百分比为：Si 0.86，Fe 0.19，Cu 0.42，Mn 0.39,Mg 1.17，Re 0.12，Zn 0.02，Ti 0.02，Al 余量。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1060806A2 (de) * | 1999-06-14 | 2000-12-20 | SMS Eumuco GmbH | Rohrstrangpresse |
| CN1317593A (zh) * | 2000-04-13 | 2001-10-17 | 上海稀土材料中心 | 一种耐腐蚀铝合金型材及其制造方法 |
| CN1485157A (zh) * | 2002-09-28 | 2004-03-31 | 张修基 | 一种油压双动铝型材挤压生产*** |
| CN1857814A (zh) * | 2006-06-05 | 2006-11-08 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 一种管材堵板挤压工艺方法 |
| CN200970599Y (zh) * | 2006-04-19 | 2007-11-07 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 一种管材堵板挤压成型用模具 |
| CN101545063A (zh) * | 2008-03-25 | 2009-09-30 | 株式会社神户制钢所 | 弯曲压坏性和耐蚀性优异的铝合金挤压材及其制造方法 |
| CN101935787A (zh) * | 2010-10-19 | 2011-01-05 | 上海友升铝业有限公司 | 高延伸率的铝合金材料 |
| CN102728649A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-17 | 北京有色金属研究总院 | 一种镁铝层状复合材料薄壁管材的制备方法 |
| CN103060635A (zh) * | 2013-01-10 | 2013-04-24 | 宁波江北奇宇特种轮毂有限公司 | 三片式铝合金锻造轮毂材料 |
| CN103357688A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-23 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种铝合金无缝管材穿孔挤压生产方法 |
| CN103381429A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-11-06 | 佛山市南海区明晟机械制造有限公司 | 用于加工变断面无缝管的挤压机 |
| CN103522006A (zh) * | 2013-05-29 | 2014-01-22 | 上海汇众汽车制造有限公司 | 汽车后桥铝合金控制臂加工工艺 |
-
2014
- 2014-09-16 CN CN201410468579.4A patent/CN104438407B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1060806A2 (de) * | 1999-06-14 | 2000-12-20 | SMS Eumuco GmbH | Rohrstrangpresse |
| CN1317593A (zh) * | 2000-04-13 | 2001-10-17 | 上海稀土材料中心 | 一种耐腐蚀铝合金型材及其制造方法 |
| CN1485157A (zh) * | 2002-09-28 | 2004-03-31 | 张修基 | 一种油压双动铝型材挤压生产*** |
| CN200970599Y (zh) * | 2006-04-19 | 2007-11-07 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 一种管材堵板挤压成型用模具 |
| CN1857814A (zh) * | 2006-06-05 | 2006-11-08 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 一种管材堵板挤压工艺方法 |
| CN101545063A (zh) * | 2008-03-25 | 2009-09-30 | 株式会社神户制钢所 | 弯曲压坏性和耐蚀性优异的铝合金挤压材及其制造方法 |
| CN101935787A (zh) * | 2010-10-19 | 2011-01-05 | 上海友升铝业有限公司 | 高延伸率的铝合金材料 |
| CN102728649A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-17 | 北京有色金属研究总院 | 一种镁铝层状复合材料薄壁管材的制备方法 |
| CN103060635A (zh) * | 2013-01-10 | 2013-04-24 | 宁波江北奇宇特种轮毂有限公司 | 三片式铝合金锻造轮毂材料 |
| CN103522006A (zh) * | 2013-05-29 | 2014-01-22 | 上海汇众汽车制造有限公司 | 汽车后桥铝合金控制臂加工工艺 |
| CN103381429A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-11-06 | 佛山市南海区明晟机械制造有限公司 | 用于加工变断面无缝管的挤压机 |
| CN103357688A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-23 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种铝合金无缝管材穿孔挤压生产方法 |
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