CN106410073A - 一种铝合金电池盖的制备方法、铝合金电池盖及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金电池盖的制备方法、铝合金电池盖及电子设备。该制备方法，包括：对铝合金板材进行锻压得到铝合金电池盖的毛坯；对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火；对所述真空不完全再结晶退火后的毛坯的内腔面和孔位进行数控机床加工；对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖。本发明通过对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火，实现了铝合金电池盖的外观面锻压一次成型，在保证铝合金电池盖阳极氧化性能的同时，省去外观面的数控机床加工制程，并最大限度地保留了铝合金的强度性能。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备配件技术领域，尤其涉及一种铝合金电池盖的制备方法、铝合金电池盖及电子设备。
背景技术
随着电子设备的普及，特别是智能手机，引起了零部件产业的井喷，在丰厚的利润刺激之下，各厂商纷纷加速抢占零部件的市场份额。在这样的形势下，就要求零部件加工企业抓紧完成对自身技术的更新，优化工序和生产工具，降低加工成本，以取得竞争优势。
目前，铝合金电池盖规避阳极异色的制备方法包括一下两种方案：
方案1：锻压—去应力退火—数控机床加工(Computer numerical control，CNC)包括外观面、内腔面、和孔位--抛光—喷砂--化抛—一次阳极氧化—高光倒角—二次阳极氧化—着色—封孔。为解决锻压工艺的阳极氧化异色问题，方案1是预留加工余量，余量值大约为外观面到中性层的1/3。为防止后续CNC去除部分材料而导致应力重新分配、材料变形，在CNC前进行一道去应力退火工艺；
方案2：为一次锻压成型得到铝合金电池盖，可以热处理强化的6系铝合金采用真空再结晶退火解决阳极异色的同时，获得未氧化的光亮表面。
但是，方案1中坯料尺寸预留CNC加工余量，这样会导致：1.原材料成本加大；2.锻压设备吨位增加，能耗增加；3.增加一个CNC夹位制程，加工成本增大。方案2采用再结晶退火会降低铝合金强度。因此，如何实现降低铝合金电池盖的加工成本、避免阳极氧异色、又能保留铝合金的强度性能是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种铝合金电池盖的制备方法、铝合金电池盖及电子设备，对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火，实现了铝合金电池盖的外观面锻压一次成型，在避免阳极异色的同时，最大限度地保留了铝合金的强度性能。
为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供了一种铝合金电池盖的制备方法，该制备方法，包括：
对铝合金板材进行锻压得到铝合金电池盖的毛坯；
对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火；
对所述真空不完全再结晶退火后的毛坯的内腔面和孔位进行数控机床加工；
对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖。
其中，所述对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火，具体为：在真空环境中对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。
其中，所述在真空环境中对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火，包括：
当真空热处理炉升温到预置温度时开始抽真空；
当真空度达到预置真空度及温度达到预置不完全再结晶退火温度时，对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。
其中，所述预置温度的范围为300℃-350℃。
其中，所述预置不完全再结晶退火温度比所述铝合金板材再结晶温度低20℃-30℃。
其中，所述预置真空度为0.01MPa。
其中，所述对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖，包括：
对数控机床加工后的毛坯的表面进行抛光处理；
对抛光后的毛坯进行喷砂处理；
对喷砂处理后的毛坯进行化学抛光；
对化学抛光后的毛坯进行第一次阳极氧化；
对第一次阳极氧化后的毛坯的边棱进行高光倒角处理；
对高光倒角处理后的毛坯进行第二次阳极氧化；
对第二次阳极氧化后的毛坯进行着色处理；
对着色处理后的毛坯进行封孔处理，得到铝合金电池盖。
其中，所述铝合金板材为7系铝合金材料。
第二方面，提供了一种铝合金电池盖，该铝合金电池盖采用上述铝合金电池盖的制备方法制成。
第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括上述铝合金电池盖。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：对铝合金板材进行锻压得到铝合金电池盖的毛坯；对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火；对所述真空不完全再结晶退火后的毛坯的内腔面和孔位进行数控机床加工；对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖。本发明通过对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火，实现了铝合金电池盖的外观面锻压一次成型，在保证铝合金电池盖阳极氧化性能的同时，省去外观面的数控机床加工制程，降低了加工成本，并最大限度地保留了铝合金的强度性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式中提供的一种铝合金电池盖的制备方法的第一实施例的方法流程图。
图2是本发明具体实施方式中提供的一种铝合金电池盖的制备方法的第二实施例的方法流程图。
图3是本发明具体实施方式中提供的一种铝合金电池盖的制备方法的第三实施例的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参考图1，其是本发明具体实施方式中提供的一种铝合金电池盖的制备方法的第一实施例的方法流程图。如图所示，该制备方法，包括：
步骤S101：对铝合金板材进行锻压得到铝合金电池盖的毛坯。
优选地，所述铝合金板材为7系铝合金材料。7系铝合金材料的添加合金成分以锌为主，但有时也要添加少量镁、铜。其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。7005和7075是7系中最高的档次，可热处理强化，应用范围包括航空方面(飞机的承力构件、起落架)、火箭、螺旋桨、航空飞船等。
步骤S102：对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火。
在锻压过程中，中性层外面的材料处于拉延状态，由于体积增大，促使圆弧两边的材料发生流动。同时，材料流动区域内的晶粒发生变形，并沿着变形方向定向排列，Al、Mg、Si等元素的分布也随之发生改变，这也是为什么阳极氧化异色有一条分界线，颜色变化随变形程度有所不同。因而需要改善锻后的晶粒分布状态，在改变变形晶粒形状的同时，促进合金成分的扩散以达到均匀分布效果。为在晶粒再生成与强度保留之间取得平衡，在锻压工艺之后进行一次不完全再结晶退火，不完全再结晶退火是取再结晶退火与去应力退火之间的温度，在改变变形晶粒形貌的同时，尽可能地保留材料本身及加工硬化的材料强度的退火工艺。温度选择可根据合金型号以及变形量选取，一般选取低于再结晶温度20℃-30℃，在此温度得到多边化组织或部分再结晶组织，获得介于冷变形和再结晶之间的性能。
所述对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火，具体为：在真空环境中对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。由于不完全再结晶退火的温度较高，在常规处理炉中铝合金表面会发生氧化，Al以及其他合金成分生成氧化物，而且在锻压过程中会出现阳极氧化异色问题，在真空环境中对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火可以解决阳极氧化异色的问题，也可省去铝合金电池盖外观面的数控机床加工制程，实现了铝合金电池盖外观面的锻压一次成型。
步骤S103：对所述真空不完全再结晶退火后的毛坯的内腔面和孔位进行数控机床加工。
步骤S104：对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖。
铝合金电池盖作为手机等电子设备的外部精密部件，对真空不完全再结晶退火后的毛坯进行数控机床加工及表面处理，以得到更精细的铝合金电池盖，满足人们的使用要求。
本实施例通过对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火，实现了铝合金电池盖的外观面锻压一次成型，在保证铝合金电池盖阳极氧化性能的同时，省去外观面的数控机床加工制程，降低了加工成本，并最大限度地保留了铝合金的强度性能。
实施例二
请参考图2，其是本发明具体实施方式中提供的一种铝合金电池盖的制备方法的第二实施例的方法流程图。本实施例是在实施例一的基础上实现的，如图所示，该制备方法，包括：
步骤S201：对铝合金板材进行锻压得到铝合金电池盖的毛坯。
步骤S202：在真空环境中对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。
步骤S202包括步骤S2021和步骤S2022。
步骤S2021：当真空热处理炉升温到预置温度时开始抽真空。
因为真空热处理炉在抽真空状态的热传递方式只有热辐射，效率较低，所以，为提高效率，当真空热处理炉的温度达到预置温度时才开始抽真空，特别是在批量生产时，当真空热处理炉升温到预置温度时才开始抽真空能大大提高生产效率。预置温度低于铝合金板材不完全再结晶的开始温度，可以避免铝合金电池盖的毛坯在非真空环境中发生氧化等反应，影响铝合金电池盖的性能。所述预置温度的范围为300℃-350℃，用户可根据铝合金板材及生产需要设置所述预置温度。
步骤S2022：当真空度达到预置真空度及温度达到预置不完全再结晶退火温度时，对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。
预置不完全再结晶退火温度比所述铝合金板材再结晶温度低20℃-30℃。预置不完全再结晶退火温度可根据合金型号以及变形量选取，一般选取低于铝合金材料再结晶温度的20℃-30℃，在此温度得到多边化组织或部分再结晶组织，获得介于冷变形和再结晶之间的性能。预置真空度为0.01MPa。用户也可根据铝合金板材及生产需要设置预置不完全再结晶退火温度和预置真空度。
步骤S203：对所述真空不完全再结晶退火后的毛坯的内腔面和孔位进行数控机床加工。
步骤S204：对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖。
本实施例通过对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火，先将真空热处理炉的温度升到预置温度，再开始抽真空，可提高生产效率又不影响铝合金电池盖的性能，本实施例实现了铝合金电池盖的外观面锻压一次成型，在保证铝合金电池盖阳极氧化性能的同时，省去外观面的数控机床加工制程，降低了加工成本，并最大限度地保留了铝合金的强度性能。
实施例三
请参考图3，其是本发明具体实施方式中提供的一种铝合金电池盖的制备方法的第三实施例的方法流程图。本实施例是在实施例二的基础上实现的，如图所示，该制备方法，包括：
步骤S301：对铝合金板材进行锻压得到铝合金电池盖的毛坯。
步骤S302：在真空环境中对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。
步骤S3021：当真空热处理炉升温到预置温度时开始抽真空。
步骤S3022：当真空度达到预置真空度及温度达到预置不完全再结晶退火温度时，对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。
步骤S303：对所述真空不完全再结晶退火后的毛坯的内腔面和孔位进行数控机床加工。
步骤S304：对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖。步骤S304包括步骤S3041-3048。
步骤S3041：对数控机床加工后的毛坯的表面进行抛光处理。
步骤S3042：对抛光后的毛坯进行喷砂处理。
步骤S3043：对喷砂处理后的毛坯进行化学抛光。
步骤S3044：对化学抛光后的毛坯进行第一次阳极氧化。
步骤S3045：对第一次阳极氧化后的毛坯的边棱进行高光倒角处理。
步骤S3046：对高光倒角处理后的毛坯进行第二次阳极氧化。
步骤S3047：对第二次阳极氧化后的毛坯进行着色处理。
步骤S3048：对着色处理后的毛坯进行封孔处理，得到所述铝合金电池盖。
对铝合金电池盖的毛坯的内腔面和孔位进行数控机床加工后，首先，对毛坯的表面进行抛光处理，以清除毛坯表面的毛刺、油污、灰尘等，以获得平整表面，并提高毛坯表面的附着力；然后对其进行喷砂处理，利用高速砂流的冲击作用清理和粗化毛坯表面，使其获得一定的清洁度和粗糙度；之后，对其进行化学抛光，使其表面更平整、光滑；之后，对其进行第一次阳极氧化，在毛坯表面形成一定厚度的氧化铝薄层，可改善毛坯的表面硬度和耐磨损性，而且氧化铝薄层中包含大量的微孔，便于后续着色处理时色料的填充附着；之后，对毛坯的边棱进行高光倒角处理，使得毛坯的边棱变得规则平整，并具有镜面效果，使铝合金电池盖的细节部分也得到有效的美化，以保证产品整体的美观度；之后，对其进行第二次阳极氧化，使整个毛坯表面产生致密坚硬的氧化铝薄层，有效提高产品的硬度和耐磨性，并具有良好的耐热性和优良的绝缘性，提高了产品的抗腐蚀性等；之后，对其进行着色处理；最后对其进行封孔处理，得到性能、外观均符合要求的铝合金电池盖成品。
综上所述，本实施例提供的铝合金电池盖的制备方法实现了铝合金电池盖的外观面锻压一次成型，在保证铝合金电池盖阳极氧化性能的同时，省去外观面的数控机床加工制程，降低了加工成本，并最大限度地保留了铝合金的强度性能，得到了性能、外观均符合要求的铝合金电池盖。
实施例四
一种铝合金电池盖，采用如实施例一、实施例二和实施例三所述的铝合金电池盖的制备方法制成。
实施例五
一种电子设备，包括如实施例四所述的铝合金电池盖。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝合金电池盖的制备方法，其特征在于，包括：
对铝合金板材进行锻压得到铝合金电池盖的毛坯；
对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火；
对所述真空不完全再结晶退火后的毛坯的内腔面和孔位进行数控机床加工；
对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖。
2.根据权利要求1所述的铝合金电池盖的制备方法，其特征在于，所述对锻压后的毛坯进行真空不完全再结晶退火，具体为：在真空环境中对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。
3.根据权利要求2所述的铝合金电池盖的制备方法，其特征在于，所述在真空环境中对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火，包括：
当真空热处理炉升温到预置温度时开始抽真空；
当真空度达到预置真空度及温度达到预置不完全再结晶退火温度时，对锻压后的毛坯进行不完全再结晶退火。
4.根据权利要求3所述的铝合金电池盖的制备方法，其特征在于，所述预置温度的范围为300℃-350℃。
5.根据权利要求3所述的铝合金电池盖的制备方法，其特征在于，所述预置不完全再结晶退火温度比所述铝合金板材再结晶温度低20℃-30℃。
6.根据权利要求3所述的铝合金电池盖的制备方法，其特征在于，所述预置真空度为0.01MPa。
7.根据权利要求1所述的铝合金电池盖的制备方法，其特征在于，所述对数控机床加工后的毛坯进行表面处理，得到铝合金电池盖，包括：
对数控机床加工后的毛坯的表面进行抛光处理；
对抛光后的毛坯进行喷砂处理；
对喷砂处理后的毛坯进行化学抛光；
对化学抛光后的毛坯进行第一次阳极氧化；
对第一次阳极氧化后的毛坯的边棱进行高光倒角处理；
对高光倒角处理后的毛坯进行第二次阳极氧化；
对第二次阳极氧化后的毛坯进行着色处理；
对着色处理后的毛坯进行封孔处理，得到铝合金电池盖。
8.根据权利要求1所述的铝合金电池盖的制备方法，其特征在于，所述铝合金板材为7系铝合金材料。
9.一种铝合金电池盖，其特征在于，采用如权利要求1-8任意一项所述铝合金电池盖的制备方法制成。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的铝合金电池盖。
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