CN104400361A - 一种工字梁型材加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种工字梁型材加工方法，包括：将铝合金在模具中铸锭加热、挤压、拉伸、辊矫得到工字梁型材；所述模具温度为470～490℃。本发明通过特定的模具温度对工字梁型材加工方法进行改进，从而使得采用本发明的方法加工的工字梁型材加工过程中不会产生闷车现象，成品率高。

Description

一种工字梁型材加工工艺
技术领域
本发明涉及合金加工工艺技术领域，尤其是涉及一种工字梁型材加工方法。
背景技术
5系铝合金的主要合金元素是镁，铝-镁系合金防锈效果好，属于不可热处理强化铝合金。该系合金密度小，属于中高强度铝合金，疲劳性能和焊接性能良好，耐海洋大气腐蚀性好。5系铝合金中5083是铝-镁系防锈铝中的典型合金。其具有优良的焊接和良好的抗蚀性能。其抗拉伸强度在铝-镁系合金中仅次于5056，其焊接接头强度可与退火状态的基本强度相等，且耐蚀可靠，随着温度的降低，基本金属和焊接头的抗拉强度、伸长率随之升高，低温韧性也十分良好，因此5083成为铝合金中最基本的焊接结构材料。广泛应用于需要高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度相合的领域，如舰艇、汽车和飞机板焊接件、需要严格防火的压力容器、制冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备等。
该系合金的强度随着Mg含量的增加而提高，塑性随之降低，其加工工艺性能也会随之变差，尤其是对于挤压工艺而言，会出现挤压时合金变形抗力大并且极易“起皮”以及出现“闷车”现象，合金的热收缩率较大、成型较差、对大悬臂以及小壁厚型材挤压时会出现角度变大、平面间隙超差、无规律出现“波浪”等缺陷。而这些缺陷严重阻碍着生产的正常运行。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种工字梁型材加工方法，本发明提供的工字梁型材加工方法可以改善型材加工过程中的闷车现象。
本发明提供了一种工字梁型材加工方法，包括：
将铝合金在模具中铸锭加热、挤压、拉伸、辊矫得到工字梁型材；
所述模具温度为470～490℃。
优选的，所述模具温度为475～485℃。
优选的，所述模具温度为477～483℃。
优选的，所述挤压温度为380～450℃。
优选的，所述挤压速度为0.5～1m/min。
优选的，所述拉伸为使用垫块辅助拉伸，所述垫块置于工字梁型材腹板上。
优选的，所述垫块材质为硬质铝合金。
优选的，所述垫块高度为低于工字梁型材宽边高度5～10mm。
优选的，所述拉伸率≤3％。
优选的，所述辊矫为使用塑胶尼龙辊进行辊矫。
与现有技术相比，本发明提供了一种工字梁型材加工方法，包括：将铝合金在模具中铸锭加热、挤压、拉伸、辊矫得到工字梁型材；所述模具温度为470～490℃。本发明通过特定的模具温度对工字梁型材加工方法进行改进，从而使得采用本发明的方法加工的工字梁型材加工过程中不会产生闷车现象，成品率高。
附图说明
图1为本发明实施例所使用的挤压模具的结构示意图；
图2为本发明实施例所使用的进口工作带的结构示意图；
图3为本发明实施例所使用的阻碍凸台的安装位置图；
其中图1-3中：1-模具本体、2-进口工作带、3-导流模、4-模孔、5-副导流腔、6-阻碍凸台
图4为本发明工字梁和垫块相对位置示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种工字梁型材加工方法，包括：
将铝合金在模具中铸锭加热、挤压、拉伸、辊矫得到工字梁型材；
所述模具温度为470～490℃。
在本发明中，所述铝合金可以为5系铝合金，包括但不限于5083铝合金。
本发明提供了一种工字梁型材加工方法，首先铝合金在模具中铸锭加热。在本发明中，对所述铸锭加热不进行限定，本领域技术人员熟知的铸锭加热方法和参数即可。
本发明所述挤压模具包括模具本体及设置在所述模具本体上的导流模，所述导流模上设有主导流腔，所述模具本体上设有模孔，所述导流模上还设有副导流腔，所述副导流腔设置在所述主导流腔两端，且与所述主导流腔连通，所述主导流腔和所述副导流腔均与所述模孔连通。
优选地，还包括设置在所述模孔进口处的进口工作带，所述进口工作带上设有阻碍角。优选地，所述阻碍角α为：3°≤α≤10°。
优选地，还包括设置在所述模孔进口处的进口工作带，所述进口工作带上设有阻碍凸台。
优选地，还包括焊接于所述模孔出口的补焊工作带。
优选地，所述副导流腔的宽度为10mm。
具体的，请参考图1至图3，本发明所述挤压模具包括模具本体1、设置在模具本体1上的导流模3，导流模3上设有主导流腔及设置在主导流腔两端，且与主导流腔连通的副导流腔5，副导流腔5的尺寸依据实际情况而定。模具本体1上设有模孔4，主导流腔和副导流腔5均与模孔4连通。5083铝合金工字梁在挤压成型过程中，金属溶液通过主导流腔和副导流腔5进入模孔4，然后进入模具本体1内部，最后通过模孔4出口排出。
通过上述描述可知，在本发明具体实施例所提供的5083铝合金工字梁的挤压模具中，通过设置副导流腔5增大了导流模3上导流腔的流通面积，且副导流腔5位于主导流腔两端，主导流腔两端为翼缘板成型所在位置进口，进而增大了翼缘板成型所在位置的金属供应量，使得覆板所在位置金属流量降低，进而减少覆板处金属溶液流速较大形成波纹的情况，因此，本申请提供的挤压模具能够提高5083铝合金工字梁的成型质量。
优选的，如图2所示，该挤压模具进口工作带2，进口工作带2设置在模孔4进口处的，进口工作带2上设有阻碍角。具体的，阻碍角小于12°，为了提高阻碍角的阻碍液体流动效果，优选，阻碍角α为：3°≤α≤10°。
优选的，如图3所示，进口工作带2上设有阻碍凸台6。具体的，阻碍凸台6可以与进口工作带2为一体式结构，也可以通过补焊形成。通过设置阻碍角或阻碍凸台6，降低金属进入模具本体1的速度，进而降低覆板成型处金属流速，进一步提高了5083铝合金工字梁的成型质量。
进一步，该挤压模具还包括补焊工作带，补焊工作带焊接于模孔4出口。通过设置补焊工作带，增加覆板所在位置工作带的长度，以加大该部分金属流动的阻力，降低覆板所在位置的金属流动速度，进而提高5083铝合金工字梁的成型质量。
在上述各方案的基础上，优选，副导流腔5的宽度为10mm，即导流模3的导流腔在传统基础上外扩10mm。
通过本发明的特定模具可以使得腹板处金属流速快，金属供应量大，同时扩大了导流腔尺寸，可以加大金属供应量，使得该处金属供应量达到平衡，从而使得本发明的工字梁型材加工方法加工的工字梁型材不产生腹板不易产生波浪现象。
铸锭之后进行挤压工艺。本发明对于所述挤压装置不进行限定，本领域技术人员熟知的挤压装置即可。
在本发明中，所述模具温度优选为470～490℃，更优选为475～485℃，最优选为477～483℃，最最优选为480℃。在本发明中，所述挤压温度优选为380～450℃，更优选为390～445℃，最优选为400～445℃，最最优选为410～440℃。
在本发明中，所述挤压速度优选为0.5～1m/min，更优选为0.6～0.9m/min，最优选为0.7～0.8m/min。
本发明通过特定的模具温度对工字梁型材加工方法进行改进，从而使得采用本发明的方法加工的工字梁型材加工过程中不会产生闷车现象，通过特定的挤压温度和挤压速度和特定的模具温度的共同作用，使得该闷车现象改善效果更好。
本发明对于所述拉伸装置和工艺不进行限定，可以为本领域技术人员熟知的拉伸机中进行。
本发明所述拉伸优选为使用垫块辅助拉伸，如图4所示，图4为本发明工字梁和垫块相对位置示意图。所述垫块置于工字梁型材腹板上。所述垫块材质包括但不限于为硬质铝合金。所述垫块高度优选为低于工字梁型材宽边高度5～10mm，更优选为6～9mm。所述拉伸率优选为小于等于3％，更优选为小于等于2.5％。
本发明对所述拉伸使用特定材质得垫块辅助拉伸，并设定特定得高度，可以帮助消除制品拉伸扭曲现象，成型较好。并且控制特定的拉伸率可以防止变形。
拉伸后辊矫得到工字梁型材。本发明对于所述辊矫装置和工艺不进行限定，可以为本领域技术人员熟知的辊矫装置中进行。
本发明所述辊矫优选为使用塑胶尼龙辊进行辊矫。本发明采用上述尼龙辊进行辊矫可以保护制品表面不受损伤。
本发明提供了一种工字梁型材加工方法，包括：将铝合金在模具中铸锭加热、挤压、拉伸、辊矫得到工字梁型材；所述模具温度为470～490℃。本发明通过特定的模具温度对工字梁型材加工方法进行改进，从而使得采用本发明的方法加工的工字梁型材加工过程中不会产生闷车现象，成品率高。
本发明通过对模具进行修复、挤压温度、挤压速度、模具温度、拉伸垫特定材质和高度的垫块以及辊矫使得采用本发明的工艺加工的工字梁型材不会产生闷车现象、腹板不易产生波浪和弯扭、尺寸准确。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的工字梁型材加工方法进行详细描述。
实施例1
对5系铝合金在铸造机中铸锭加热，加热温度为470℃，铸锭后在挤压机中于420℃的温度下挤压，挤压速度为0.6m/min，，而后在拉伸矫直机中，垫硬质铝合金垫块，垫块低于工字梁型材宽边高度6mm，控制拉伸率3％，而后用塑胶尼龙辊进行辊矫，得到5083工字梁型材。加工中并未出现闷车现象，成品好，没有波浪和弯曲现象。
实施例2
对5系铝合金在铸造机中铸锭加热，模具本发明所述模具，加热温度为480℃，铸锭后在挤压机中于430℃的温度下挤压，挤压速度为0.8m/min，而后在拉伸矫直机中，垫硬质铝合金垫块，垫块低于工字梁型材宽边高度9mm，控制拉伸率2％，而后用塑胶尼龙辊进行辊矫，得到5083工字梁型材。加工中并未出现闷车现象，成品好，没有波浪和弯曲现象。
实施例3
对5系铝合金在铸造机中铸锭加热，加热温度为490℃，铸锭后在挤压机中于450℃的温度下挤压，挤压速度为1m/min，而后在拉伸矫直机中，垫硬质铝合金垫块，垫块低于工字梁型材宽边高度8mm，控制拉伸率2％，而后用塑胶尼龙辊进行辊矫，得到5083工字梁型材。加工中并未出现闷车现象，成品好，没有波浪和弯曲现象。
实施例4
采用本发明实施例2所述的方案在工业上长期应用，加工中并未出现闷车现象，成品好，没有波浪和弯曲现象，成品率为99％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种工字梁型材加工方法，包括：
将铝合金在模具中铸锭加热、挤压、拉伸、辊矫得到工字梁型材；
所述模具温度为470～490℃。
2.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述模具温度为475～485℃。
3.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述模具温度为477～483℃。
4.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述挤压温度为380～450℃。
5.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述挤压速度为0.5～1m/min。
6.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述拉伸为使用垫块辅助拉伸，所述垫块置于工字梁型材腹板上。
7.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述垫块材质为硬质铝合金。
8.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述垫块高度为低于工字梁型材宽边高度5～10mm。
9.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述拉伸率≤3％。
10.根据权利要求1所述的工字梁型材加工方法，其特征在于，所述辊矫为使用塑胶尼龙辊进行辊矫。
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