CN107695118A - 一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺 - Google Patents

一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于铝型材加工技术领域，涉及一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺，通过改进汽车尾翼板型材模具构造，在汽车尾翼板型材一侧空腔部分加上一个虚接的支撑斜筋，汽车尾翼板型材淬火过程中右侧空腔部分容易发生受冷变形，加上支撑斜筋能够减少汽车尾翼板型材得变形量，支撑斜筋与汽车尾翼板型材模具的上型材和下型材为点状连接，这样在汽车尾翼板型材挤压成型后，仅需人工用锤或者机械手就可将该支撑斜筋撕掉，撕掉的支撑斜筋可作为一级废料进行重熔，进而减少废料的产生。

Description

一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺
技术领域
本发明属于铝型材加工技术领域，涉及一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺。
背景技术
汽车尾翼，常叫做定风翼，还可以叫扰流板，其作用是可以有效地减少轿车在高速行驶时的空气阻力和节省燃料。
由于汽车尾翼板型材的复杂程度较高加上汽车尾翼板型材上下面的悬臂开口式结构局限性，造成汽车尾翼板型材挤压成型困难，导致该汽车尾翼板型材生产的初期成品率极低，生产过程控制比较困难，淬火后汽车尾翼板型材的形位尺寸不能保证。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决汽车尾翼板型材生产初期成品率低，生产过程控制困难，淬火后汽车尾翼板型材的形位尺寸不能保证的问题，提供一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺。
为达到上述目的，本发明提供一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺，包括以下步骤：
A、熔铸：按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si：0.55％～0.6％、Fe：0.16～0.21％、Cu：0.08％～0.13％、Mn：0.19％～0.24％、Mg：0.47％～0.52％、Cr：0.05％、Zn：0.05％、Ti：0.05％和余量Al，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸棒；
B、均质：将熔铸得到铝合金铸棒加热至475～485℃，保温10～12小时，冷却至常温得到均质后的铝合金铸棒；
C、挤压：将均质后的铝合金铸棒送入挤压筒中进行挤压，通过挤压模具的改进使得挤压机挤压出的汽车尾翼板型材一侧空腔部分虚接一个支撑斜筋，得到带支撑斜筋的汽车尾翼板型材，其中挤压机的挤压速度为4.0m/min；
D、在线淬火：将挤压后带支撑斜筋的汽车尾翼板型材进行淬火处理，淬火前汽车尾翼板型材的温度为510℃，淬火过程中汽车尾翼板型材冷却方式为分级风冷，在线淬火区总长度为5m，第一冷却阶段为在0～1.5m区间内铝型材冷却速率为2.7℃/S，铝型材从510℃下降至450℃，第二冷却阶段为在1.5～5m区间内铝型材冷却速率为6℃/S，铝型材从450℃下降至140℃，得到带支撑斜筋的高强度汽车尾翼板型材；
E、去斜筋后矫正形位：去掉带支撑斜筋的汽车尾翼板型材一侧的支撑斜筋，将制备的高强度汽车尾翼板型材矫正形位，矫正形位工序为测量、辊矫、测量，得到合格的汽车尾翼板型材；
F、人工时效热处理：将合格的汽车尾翼板型材在170～180℃，人工时效6h。
进一步，步骤C中支撑斜筋通过点连接的方式连接在汽车尾翼板型材上型材和下型材之间。
进一步，步骤C中支撑斜筋与汽车尾翼板型材上型材和下型材之间的夹角为60～75°。
进一步，步骤E中汽车尾翼板型材矫正形位通过拉伸机进行，拉伸机的拉伸变形率≤1.5％。
本发明的有益效果在于：
1、本发明用于汽车尾翼板型材的生产工艺生产出的汽车尾翼板型材，改进汽车尾翼板型材模具构造，使得汽车尾翼板型材左侧空腔部分加上一个虚接的支撑斜筋，使其挤出汽车尾翼板型材的断面图如图2所示，可起到防止汽车尾翼板型材变形，保证高温成形的汽车尾翼板型材形位和尺寸稳定性。从图2中可看出，该支撑斜筋与汽车尾翼板上下型材为点状连接，这样在挤压成型后，通过我公司研发的压边工装，通过将支撑斜筋置于工作台上，开启工作台上的机械手将汽车尾翼板型材一侧的支撑斜筋压掉，或者人工用锤将该支撑斜筋撕掉。撕掉的支撑斜筋可作为一级废料进行重熔，减少废料的产生。
2、本发明用于汽车尾翼板型材的生产工艺生产出的汽车尾翼板型材，热处理过程采用分级风冷的形式，第一阶段：温度从510下降至450℃，冷却速度为2.7℃/S，淬火区为0～1.5m，第二阶段：温度从450下降至140℃，冷却速度为6℃/S，淬火区为1.5～5m，前期低速率冷却能够控制汽车尾翼板型材形位畸变，后期高速率冷却能够保证淬火强度，也能保证汽车尾翼板型材的产品性能。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明改进前的汽车尾翼板型材模具结构示意图；
图2为本发明改进后的汽车尾翼板型材模具结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1：
一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺，包括以下步骤：
A、熔铸：按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si：0.55％％、Fe：0.16％、Cu：0.08％、Mn：0.19％、Mg：0.47％、Cr：0.05％、Zn：0.05％、Ti：0.05％和余量Al，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸棒；
B、均质：将熔铸得到铝合金铸棒加热至475℃，保温10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金铸棒；
C、挤压：将均质后的铝合金铸棒送入挤压筒中进行挤压，通过挤压模具的改进使得挤压机挤压出的汽车尾翼板型材一侧空腔部分虚接一个支撑斜筋，得到带支撑斜筋的汽车尾翼板型材，其中挤压机的挤压速度为4.0m/min，支撑斜筋通过点连接的方式连接在汽车尾翼板型材模具的上型材和下型材之间，且支撑斜筋与汽车尾翼板型材模具的上型材和下型材之间的夹角为60°，挤压出的汽车尾翼板型材断面如图2所示；
D、在线淬火：将挤压后带支撑斜筋的汽车尾翼板型材进行淬火处理，淬火前汽车尾翼板型材的温度为510℃，淬火过程中汽车尾翼板型材冷却方式为分级风冷，在线淬火区总长度为5m，第一冷却阶段为在0～1.5m区间内铝型材冷却速率为2.7℃/S，铝型材从510℃下降至450℃，第二冷却阶段为在1.5～5m区间内铝型材冷却速率为6℃/S，铝型材从450℃下降至140℃，得到带支撑斜筋的高强度汽车尾翼板型材；
E、去斜筋后矫正形位：去掉带支撑斜筋的汽车尾翼板型材一侧的支撑斜筋，将制备的高强度汽车尾翼板型材矫正形位，矫正形位工序为测量、辊矫、测量，每根高强度汽车尾翼板型材矫正过程平均用时约为5min，得到合格的汽车尾翼板型材；
F、人工时效热处理：将合格的汽车尾翼板型材在180℃，人工时效6h。
实施例2：
实施例2与实施例1的区别在于，步骤A中铝合金原料成分为：Si：0.6％、Fe：0.21％、Cu：0.13％、Mn：0.24％、Mg：0.52％、Cr：0.05％、Zn：0.05％、Ti：0.05％和余量Al。
实施例3：
实施例3与实施例1的区别在于，步骤B中将熔铸得到铝合金铸棒加热至485℃，保温12小时。
实施例4：
实施例4与实施例1的区别在于，步骤C中挤压机的挤压速度为4.0m/min，支撑斜筋与汽车尾翼板型材的上型材和下型材之间的夹角为75°。
实施例5：
实施例5与实施例1的区别在于，步骤F中人工时效温度为170℃，人工时效时间为6h。
对比例1：
对比例1与实施例1的区别在于，步骤C为将均质后的铝合金铸棒送入挤压筒中进行挤压，使得铝合金铸棒顺利通过挤压机后进入汽车尾翼板型材模具中，在汽车尾翼板型材模具内单向挤压成型，得到汽车尾翼板型材，其中挤压速度3.5m/min，挤压出的汽车尾翼板型材断面如图1所示。
步骤D为淬火过程中汽车尾翼板型材冷却方式为风冷，温度为510～140℃，冷却速度为10℃/S。
对比例2：
对比例2与对比例1的区别在于，挤压机的挤压速度为3.0m/min。
对实施例1制备的于汽车尾翼板型材尺寸进行了7次测量，测量结果如表一：
其中，A开口是指汽车尾翼板型材上型材和下型材之间的垂直距离；平面间隙是指将汽车尾翼板型材放置在工作台上，汽车尾翼板型材借自重达到稳定后，汽车尾翼板型材凸面与水平面之间的距离，也就是平整度，平面间隙值越小汽车尾翼板型材越平；纵弯扭拧是指汽车尾翼板型材借自重达到稳定后，汽车尾翼板型材翘起端的两侧端点与工作台之间的间隙值，纵弯扭拧值越小汽车尾翼板型材越不容易变形。
表一
对对比例1制备的于汽车尾翼板型材尺寸进行了7次测量，测量结果如表二：
表二
由表一和表二的对比可以看到，通过汽车尾翼板型材模具优化设计以及汽车尾翼板型材热处理中淬火工艺的改进，能够使得制造的汽车尾翼板型材平面间隙≤1.20mm，纵弯扭拧≤0.5mm，提高汽车尾翼板型材的生产成品率和汽车尾翼板型材产品质量，保证淬火后汽车尾翼板型材的形位尺寸。
汽车尾翼板型材生产完成或去支撑斜筋后要矫正形位，来保证尺寸。表三中分别为不同批次的两组汽车尾翼板型材，分别为经过汽车尾翼板型材模具调整和未经调整两个状态的料，取相同支数进行跟踪得到的结果，每一支上矫形机的汽车尾翼板型材都要经过测量-辊矫-测量，对矫形过程跟踪可知每支汽车尾翼板型材的平均用时约为5min左右。由表三可以看出由形位的不合格导致汽车尾翼板型材物料的流转工时增加，不仅生产效率降低，成品率也有一定的影响。同样的生产52支汽车尾翼板型材，经过调整后的生产方式要比未经调整的节约170min近3个工时，大大的提高了生产效率，也节约了生产成本。
表三
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种用于汽车尾翼板型材的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、熔铸：按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si：0.55％～0.6％、Fe：0.16～0.21％、Cu：0.08％～0.13％、Mn：0.19％～0.24％、Mg：0.47％～0.52％、Cr：0.05％、Zn：0.05％、Ti：0.05％和余量Al，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸棒；
B、均质：将熔铸得到铝合金铸棒加热至475～485℃，保温10～12小时，冷却至常温得到均质后的铝合金铸棒；
C、挤压：将均质后的铝合金铸棒送入挤压筒中进行挤压，通过挤压模具的改进使得挤压机挤压出的汽车尾翼板型材一侧空腔部分虚接一个支撑斜筋，得到带支撑斜筋的汽车尾翼板型材，其中挤压机的挤压速度为4.0m/min；
D、在线淬火：将挤压后带支撑斜筋的汽车尾翼板型材进行淬火处理，淬火前汽车尾翼板型材的温度为510℃，淬火过程中汽车尾翼板型材冷却方式为分级风冷，在线淬火区总长度为5m，第一冷却阶段为在0～1.5m区间内铝型材冷却速率为2.7℃/S，铝型材从510℃下降至450℃，第二冷却阶段为在1.5～5m区间内铝型材冷却速率为6℃/S，铝型材从450℃下降至140℃，得到带支撑斜筋的汽车尾翼板型材；
E、去斜筋后矫正形位：去掉带支撑斜筋的汽车尾翼板型材一侧的支撑斜筋，将制备的高强度汽车尾翼板型材矫正形位，矫正形位工序为测量、辊矫、测量，得到合格的汽车尾翼板型材；
F、人工时效热处理：将合格的汽车尾翼板型材在170～180℃，人工时效6h。
2.如权利要求1所述的用于汽车尾翼板型材的生产工艺，其特征在于，步骤C中支撑斜筋通过点连接的方式连接在汽车尾翼板型材上型材和下型材之间。
3.如权利要求2所述的用于汽车尾翼板型材的生产工艺，其特征在于，步骤C中支撑斜筋与汽车尾翼板型材上型材和下型材之间的夹角为60～75°。
4.如权利要求3所述的用于汽车尾翼板型材的生产工艺，其特征在于，步骤E中汽车尾翼板型材矫正形位通过拉伸机进行，拉伸机的拉伸变形率≤1.5％。
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