CN107008765A - 一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，包括以下步骤：将模具加热，得到加热后的模具；将挤压筒加热，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热，得到加热后的铝棒；将加热后的模具装配到挤压机上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，得挤压制品；对挤压制品进行水冷淬火处理，再冷却使挤压制品的温度小于70℃，得降温后的挤压制品；对降温后的挤压制品拉伸矫直，得到拉伸矫直后的型材；对拉伸矫直后的型材进行锯切、装框，得到装框后的型材；将装框后的型材自然冷却至室温，进行人工时效处理。本发明通过降低型材的挤压速度，以及水冷淬火处理，确保型材的质量，减少废料的产生，从而可以长期稳定的生产用于手机面板的铝合金型材。

Description

一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺
技术领域
本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺。
背景技术
随着时代的发展，手机逐渐成为人们必不可少的东西。因为铝合金型材具有较好的抗腐蚀性、非铁磁性、可加工型、可成形性和回收性等优点，目前很多手机面板均有采用铝合金型材制作。
铝合金型材的生产流程主要包括熔铸、挤压和表面处理三个过程。其中，挤压是型材成形的手段。挤压是先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形，然后经过淬火过程以及人工时效过程，以完成热处理强化。用于手机面板的铝合金型材为板材，在生产过程中，常出现型材硬度不够，温度和时间控制不好的问题。影响因素有：现有的挤压速度大多在25-30m/min，挤压速度过快，易产生较多的摩擦热，使型材的出口温度大于530℃，易出现撕裂现象，影响型材的表面质量，从而产生废料；然后通常采用风冷淬火处理，因为该种型材属于厚料，风冷淬火并不能很好的使挤压出的型材快速冷却下来，从而影响型材的硬度以及质量，容易产生废料。这些因素严重影响着长期稳定的生产出符合质量要求的该种型材。
有鉴于此，有必要提出一种新的用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，该工艺可以保证型材的硬度，并且长期稳定的生产用于手机面板的铝合金型材。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，包括以下步骤：
(1)将模具加热至440-460℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至420-440℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至470-490℃，得到加热后的铝棒；
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压速度为8-12m/min，得到挤压制品；
(3)对挤压制品进行水冷淬火处理，使挤压制品的温度小于200℃，再冷却使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品；
(4)对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，得到拉伸矫直后的型材；
(5)对拉伸矫直后的型材进行锯切，再装框，得到装框后的型材；
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理。
进一步的，所述步骤(2)中，挤压压力不超过280kg/cm2。
再进一步的，所述步骤(2)中，模具、挤压杆和挤压筒的中心偏差小于3mm。
进一步的，所述步骤(3)中，水冷淬火的冷却速度大于300℃/分钟。
进一步的，所述步骤(4)中，拉伸率为0.6-1.2％。
进一步的，所述步骤(5)中，锯切后的型材切口斜度小于2度。
进一步的，所述步骤(6)中，人工时效的温度为195-205℃，保温3-4小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所述的一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，该工艺降低型材的挤压速度，减少摩擦热的产生，从而可以减少出口温度大于530℃的情况，减少废料的产生；采用水冷淬火处理，可以较好的使挤压出的型材快速冷却下来，确保型材的硬度，减少废料的产生，从而该工艺可以长期稳定的生产用于手机面板的铝合金型材。
附图说明
图1为实施例1制得的铝合金型材的截面图。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，为了达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
在详细阐述本发明一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺之前，有必要对本发明中提及的操作步骤和方法等做进一步说明，以达到更好的效果。
本发明的原理为：降低型材的挤压速度，减少摩擦热的产生，从而可以减少出口温度大于530℃的情况，减少撕裂现象，保证型材的表面质量，减少废料的产生；采用水冷淬火处理，可以较好的使挤压出的型材快速冷却下来，使铝中生成硅化镁均匀分布的固溶相，确保型材的硬度，减少废料的产生，从而该工艺可以长期稳定的生产出用于手机面板的铝合金型材。
铝型材挤压是对放在容器(挤压筒)内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。
模具加热的温度为440-460℃，一般需要3-12小时保温才可以热透，使模具各处的温度均达到要求的温度。
铝合金从高温突然降到低温为淬火。淬火处理的目的是经过快速均匀地冷却，在铝中生成硅化镁均匀分布的固溶相，使型材可以获得很高的强度。本发明采用的淬火处理为水冷淬火，
拉伸矫直的目的有：①使型材获得良好的板形；②利于改善材料的各向异性；③消除屈服平台、阻止滑移线的形成。
锯切要根据生产计划的定尺要求进行，以不改变切口的几何形状及光洁度来调整锯切速度，不可高速锯切；锯切后的型材切口斜度小于2度。
装框时每框型材截面壁厚应基本一样。装框原则：装框时型材应轻拿轻放，防止磕、碰、划伤；截面薄的料中间必须有人托引，以防弯曲；堆放整齐；单重大的料放在下面，单重小的料放在上面；几何形状不规则的料，应分层放好。
人工时效是人为的方法，是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度，以析出弥散强化相的热处理，可以提高型材的硬度，消除或减小淬火后工件内的微观应力、机械加工残余应力，防止变形及开裂。时效强化的实质是第二相从不稳定的过饱和固溶体析出和长大，当与母相晶格常数不同的第二相与母相共格时，由于晶格畸变严重，位错运动阻力大，产生了较好的强化效果。
本发明实施例中1800#机台为本领域常见机台。
规定非比例延伸强度Rp的定义是非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力，Rp0.2即为规定的引伸计标距0.2％时的应力。
抗拉强度(Rm)指材料在拉断前承受最大应力值。
断后伸长率(A)指金属材料受外力(拉力)作用断裂时，试棒伸长的长度与原来长度的百分比。
在了解了上述操作步骤和方法等之后，下面将结合具体的实施例，对本发明一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺做进一步的详细介绍：
实施例1.
以1800#机台为例：
(1)将模具加热至440℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至440℃，得到加热后的挤压筒；将6063铝棒加热至470℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，模具、挤压杆和挤压筒的中心偏差小于3mm；将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为280kg/cm2，挤压速度为8m/min，得到挤压制品。
(3)对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度小于200℃；再使用风机冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为0.6％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，人工时效的温度为195℃，保温4小时，然后自然冷却至室温。
图1为本实施例制得的铝合金型材的截面图，如图1所示，壁厚为6.1±0.1mm，属于厚料。
经检测，硅含量为0.42％，镁含量为0.54％，铁含量为0.15％，硬度为14度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)为215MPa，抗拉强度(Rm)为230MPa，断后伸长率(A)为13.4％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)大于110MPa，抗拉强度(Rm)大于160MPa，断后伸长率(A)大于8％)
本实施例所述的一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，通过降低型材的挤压速度，减少摩擦热的产生，从而减少出口温度大于530℃的情况，减少撕裂现象，保证型材的表面质量，减少废料的产生；采用水冷淬火处理，较好的使挤压出的型材快速冷却下来，使铝中生成硅化镁均匀分布的固溶相，确保型材的硬度，减少废料的产生，可以较好的解决厚料生产过程中型材硬度不够，温度和时间控制不好的问题，从而该工艺可以长期稳定的生产出用于手机面板的铝合金型材。
实施例2.
以1800#机台为例：
(1)将模具加热至460℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至420℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至490℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，模具、挤压杆和挤压筒的中心偏差小于3mm；将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为250kg/cm2，挤压速度为12m/min，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度为190℃；再使用风机冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为1.2％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，人工时效的温度为205℃，保温3小时，然后自然冷却至室温。
经检测，硅含量为0.44％，镁含量为0.56％，铁含量为为0.16％，硬度为15度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)为212MPa，抗拉强度(Rm)为225MPa，断后伸长率(A)为13.6％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)大于110MPa，抗拉强度(Rm)大于160MPa，断后伸长率(A)大于8％)
本实施例所述的一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，通过降低型材的挤压速度，减少摩擦热的产生，从而减少出口温度大于530℃的情况，减少撕裂现象，保证型材的表面质量，减少废料的产生；采用水冷淬火处理，较好的使挤压出的型材快速冷却下来，使铝中生成硅化镁均匀分布的固溶相，确保型材的硬度，减少废料的产生，可以较好的解决厚料生产过程中型材硬度不够，温度和时间控制不好的问题，从而该工艺可以长期稳定的生产出用于手机面板的铝合金型材。
实施例3.
以1800#机台为例：
(1)将模具加热至450℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至430℃，得到加热后的挤压筒；将6063铝棒加热至480℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，模具、挤压杆和挤压筒的中心偏差小于3mm；将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为260kg/cm2，挤压速度为10m/min，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度为180℃；再使用风机冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为0.9％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，人工时效的温度为200℃，保温3.5小时，然后自然冷却至室温。
经检测，硅含量为0.43％，镁含量为0.58％，铁含量为0.12％，硬度为15度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)为213MPa，抗拉强度(Rm)为230MPa，断后伸长率(A)为14.0％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)大于110MPa，抗拉强度(Rm)大于160MPa，断后伸长率(A)大于8％)
本实施例所述的一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，通过降低型材的挤压速度，减少摩擦热的产生，从而减少出口温度大于530℃的情况，减少撕裂现象，保证型材的表面质量，减少废料的产生；采用水冷淬火处理，较好的使挤压出的型材快速冷却下来，使铝中生成硅化镁均匀分布的固溶相，确保型材的硬度，减少废料的产生，可以较好的解决厚料生产过程中型材硬度不够，温度和时间控制不好的问题，从而该工艺可以长期稳定的生产出用于手机面板的铝合金型材。
实施例4.
以1800#机台为例：
(1)将模具加热至445℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至425℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至475℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，模具、挤压杆和挤压筒的中心偏差小于3mm；将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为260kg/cm2，挤压速度为9m/min，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度为180℃；再使用风机冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为0.8％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，人工时效的温度为198℃，保温4小时，然后自然冷却至室温。
经检测，硅含量为0.41％，镁含量为0.55％，铁含量为0.17％，硬度为14度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)为216MPa，抗拉强度(Rm)为228MPa，断后伸长率(A)为13.0％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)大于110MPa，抗拉强度(Rm)大于160MPa，断后伸长率(A)大于8％)
本实施例所述的一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，通过降低型材的挤压速度，减少摩擦热的产生，从而减少出口温度大于530℃的情况，减少撕裂现象，保证型材的表面质量，减少废料的产生；采用水冷淬火处理，较好的使挤压出的型材快速冷却下来，使铝中生成硅化镁均匀分布的固溶相，确保型材的硬度，减少废料的产生，可以较好的解决厚料生产过程中型材硬度不够，温度和时间控制不好的问题，从而该工艺可以长期稳定的生产出用于手机面板的铝合金型材。
实施例5.
以1800#机台为例：
(1)将模具加热至455℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至435℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至485℃，得到加热后的铝棒。
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，模具、挤压杆和挤压筒的中心偏差小于3mm；将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压的压力为230kg/cm2，挤压速度为11m/min，得到挤压制品。在挤压过程中，可以向挤压轴上涂上适量润滑油，但不要涂得太多，以免带到型材表面，影响质量。
(3)对挤压制品进行水冷淬火处理，冷却速度大于300℃/分钟，使挤压制品的温度为170℃；再使用风机冷却，使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品。
(4)根据制品的材质、断面形状、实际弯曲程度、尺寸和公差要求对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，拉伸率为1.0％，得到拉伸矫直后的型材。
(5)根据生产计划的定尺要求对拉伸矫直后的型材进行锯切，锯切后的型材切口斜度小于2度，然后装框，得到装框后的型材。
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理，人工时效的温度为203℃，保温3小时，然后自然冷却至室温。
经检测，硅含量为0.43％，镁含量为0.59％，铁含量为0.17％，硬度为15度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)为208MPa，抗拉强度(Rm)为236MPa，断后伸长率(A)为13.2％，符合国家技术要求标准。(国家标准为：硅含量为0.2-0.6％，镁含量为0.45-0.9％，铁含量为小于0.35％，硬度大于8度，规定非比例延伸强度(Rp0.2)大于110MPa，抗拉强度(Rm)大于160MPa，断后伸长率(A)大于8％)
本实施例所述的一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，通过降低型材的挤压速度，减少摩擦热的产生，从而减少出口温度大于530℃的情况，减少撕裂现象，保证型材的表面质量，减少废料的产生；采用水冷淬火处理，较好的使挤压出的型材快速冷却下来，使铝中生成硅化镁均匀分布的固溶相，确保型材的硬度，减少废料的产生，可以较好的解决厚料生产过程中型材硬度不够，温度和时间控制不好的问题，从而该工艺可以长期稳定的生产出用于手机面板的铝合金型材。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种用于手机面板的铝合金型材的挤压工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将模具加热至440-460℃，得到加热后的模具；将挤压筒加热至420-440℃，得到加热后的挤压筒；将铝棒加热至470-490℃，得到加热后的铝棒；
(2)将加热后的模具装配到挤压机上，并确定挤压机中模具、挤压杆和挤压筒的中心在同一条直线上，将加热后的铝棒放入加热后的挤压筒进行挤压，挤压速度为8-12m/min，得到挤压制品；
(3)对挤压制品进行水冷淬火处理，使挤压制品的温度小于200℃，再冷却使挤压制品的温度小于70℃，得到降温后的挤压制品；
(4)对降温后的挤压制品进行拉伸矫直，得到拉伸矫直后的型材；
(5)对拉伸矫直后的型材进行锯切，再装框，得到装框后的型材；
(6)将装框后的型材自然冷却至室温后，进行人工时效处理。
2.根据权利要求1所述的挤压工艺，其特征在于，其中，
所述步骤(2)中，挤压压力不超过280kg/cm2。
3.根据权利要求2所述的挤压工艺，其特征在于，其中，
所述步骤(2)中，模具、挤压杆和挤压筒的中心偏差小于3mm。
4.根据权利要求1所述的挤压工艺，其特征在于，其中，
所述步骤(3)中，水冷淬火的冷却速度大于300℃/分钟。
5.根据权利要求1所述的挤压工艺，其特征在于，其中，
所述步骤(4)中，拉伸率为0.6-1.2％。
6.根据权利要求1所述的挤压工艺，其特征在于，其中，
所述步骤(5)中，锯切后的型材切口斜度小于2度。
7.根据权利要求1所述的挤压工艺，其特征在于，其中，
所述步骤(6)中，人工时效的温度为195-205℃，保温3-4小时。
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