CN107855448A - 铝合金壳体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝合金壳体的制造方法，该制造方法具体包括如下步骤：将铝合金胚料按预设尺寸加工出下料件；将下料件进行固溶处理，得到固溶处理件；将固溶处理件进行锻压成型，得到锻压成型件；将锻压成型件进行时效处理，得到铝合金壳体。其中，固溶处理的温度为530±5℃，时间为2小时。时效处理的温度为200±5℃，时间为4小时。固溶处理及时效处理的温度和时间参数都是经过多次交叉对比试验后得到，可以保证加工得到的铝合金壳体的平面度和硬度较好，也可以提高铝合金壳体的屈服强度，铝合金壳体不易变形，还可以防止阳极氧化后出现花斑不良等缺陷。上述制造方法得到的铝合金壳体的质量较好。

Description

铝合金壳体的制造方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种铝合金壳体的制造方法。

背景技术

随着数码电子产业以及通讯产业的迅速发展，手机、笔记本电脑与数码相机等电子产品的普遍性与日俱增，成为人人必备的日常用品。而为了提高各种电子产品的市场竞争力，制造厂商除了积极完善数码电子产品的使用性能之外，也极力提升产品的美观性与便携性，以得到消费者的更多的青睐。铝合金壳体能够带来无以伦比的视觉冲击感，同时具有手感细腻、防摔、抗腐蚀、轻便等优点，一直以来倍受消费者青睐，代表着高端电子产品壳体的发展方向。

铝合金壳体一般通过锻压成型制成。但是，传统的锻压工艺锻压出来的铝合金壳体平面度和硬度较差，且铝合金壳体容易变形，铝合金壳体的质量较差。

发明内容

基于此，有必要针对铝合金壳体质量较差的问题，提供一种铝合金壳体的制造方法。

一种铝合金壳体的制造方法，包括如下步骤：

将铝合金胚料按预设尺寸加工出下料件；

将所述下料件进行固溶处理，得到固溶处理件；

将所述固溶处理件进行锻压成型，得到锻压成型件；及

将所述锻压成型件进行时效处理，得到所述铝合金壳体；

其中，所述固溶处理的温度为530±5℃，时间为2小时；所述时效处理的温度为200±5℃，时间为4小时。

在其中一个实施例中，所述将所述下料件进行固溶处理，得到固溶处理件的步骤之前还包括：

将所述下料件进行清洗。

在其中一个实施例中，所述将所述固溶处理件锻压成型，得到锻压成型件的步骤之前还包括：

对所述固溶处理件进行润滑处理。

在其中一个实施例中，所述将所述固溶处理件锻压成型，得到锻压成型件的步骤具体为：

将所述固溶处理件进行第一次锻压成型，得到第一锻压件；

将所述第一锻压件进行第二次锻压成型，得到第二锻压件；

将所述第二锻压件进行第三次锻压成型，得到第三锻压件；及

将所述第三锻压件进行第四次锻压成型，得到所述锻压成型件。

在其中一个实施例中，所述将所述第一锻压件进行第二次锻压成型，得到第二锻压件的步骤之后还包括：

对所述第二锻压件粗切外形。

在其中一个实施例中，所述将所述第二锻压件进行第三次锻压成型，得到第三锻压件的步骤之后还包括：

将所述第三锻压件精切外形。

在其中一个实施例中，所述固溶处理件周转到所述锻压成型的时间间隔小于5小时。

在其中一个实施例中，所述将铝合金胚料按预设尺寸加工出下料件的步骤具体为：

将长条状的所述铝合金胚料冲切出所述下料件。

在其中一个实施例中，所述将所述锻压成型件进行时效处理，得到所述铝合金壳体的步骤之后还包括：

将所述铝合金壳体进行阳极氧化处理。

在其中一个实施例中，所述固溶处理的温度为530℃，所述时效处理的温度为200℃。

上述铝合金壳体的制造方法至少具有以下优点：

固溶处理及时效处理的温度和时间参数都是经过多次交叉对比试验后得到，可以保证加工得到的铝合金壳体的平面度和硬度较好，也可以提高铝合金壳体的屈服强度，铝合金壳体不易变形，还可以防止阳极氧化后出现花斑不良等缺陷。上述制造方法得到的铝合金壳体的质量较好。

附图说明

图1为一实施方式中铝合金壳体的制造方法的流程图；

图2为图1中步骤S130的具体步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1，一实施方式中的铝合金壳体的制造方法，使用该制造方法得到的铝合金壳体的质量较好。具体到本实施方式中，该铝合金壳体可以为手机壳，该铝合金壳体的制造方法具体包括如下步骤：

步骤S110：将铝合金胚料按预设尺寸加工出下料件。

具体地，铝合金胚料可以通过铝合金板材切割得到，也可以通过铝材料挤压成型后得到。本实施方式中，铝合金胚料为6061铝合金。并且，铝合金具体为0态铝，其硬度为HV30～40。铝合金胚料为长条状，其规格具体为：长1579.00mm，宽为100.00mm，厚为2.50mm。

长条状的铝合金胚料通过冲压模具把铝合金胚料冲切出下料件。本实施方式中，下料件的规格为：长174.10mm，宽97.40mm，厚为2.50mm。一条铝合金胚料可以冲切出9个下料件。

步骤S120：将下料件进行固溶处理，得到固溶处理件。

具体地，固溶处理属于一种热处理工艺，具体指将铝合金加热到一定温度并保持一定时间，使得过剩相溶解于固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体。

在本实施方式中，固溶处理通过利用一种封闭式的隧道炉，该隧道炉包括升温加热设备、循环运动轨道、水冷却槽及风干设备等。在隧道炉的入口处放料，下料件随着运转轨道自动进入隧道，在隧道内完成固溶处理。具体地，将下料件在530±5℃条件下保温2小时，然后在水冷却槽内冷却处理，得到固溶处理件。其中，得到的固溶处理件的硬度为HV42～62。固溶处理件的硬度不能超过HV65，材料硬度过高，后续锻压拉伸时会造成拉裂。优选地，将下料件在530℃条件下保温2小时。为了保证铝合金的冷却速度，水温为10-20℃。经过多次验证，在其他温度条件下会出现硬度偏高或者偏低，变形或者平面度不良等现象。

本实施方式中，在步骤S120之前，上述方法还包括：将下料件进行清洗。由于下料件表面可能存在铝屑等其他一些杂质，会影响下料件后续的加工。因此，下料件在进行固溶处理之前，需要对下料件进行清洗，以清洗掉下料件表面的铝屑和灰尘等杂质。

步骤S130：将固溶处理件进行锻压成型，得到锻压成型件。

具体地，锻压成型是指利用锻造机械或模具对工件施加压力，使其产生塑性变形以获得一定机械性能、一定形状和尺寸的锻压成型件的加工方法。通过锻压成型能消除铝合金在加工过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时保持了完整的金属流线，锻压成型件的机械性能一般优于同样材料的压铸件。

具体地，将固溶处理件放置于锻压模具内，然后将锻压模具放置于锻压机内进行锻压成型处理，以将固溶处理件锻压成型出生产所需的产品形状。本实施方式中，固溶处理件周转到锻压成型工艺的时间间隔小于5小时，超过5小时后固溶处理件的硬度会提高，进而影响后续的锻压成型工艺。

为了得到外形较精准的锻压成型件，锻压成型件通过多次锻压后成型。具体地，上述步骤S130具体包括如下步骤：

步骤S132：将固溶处理件进行第一次锻压成型，得到第一锻压件。

具体地，将固溶处理件放置于锻压模具内，然后将锻压模具放置于锻压机内进行第一次锻压成型处理，以将固溶处理件拉伸成盒状。本实施方式中，为了减小固溶处理件与模具的摩擦，以及防止固溶处理件锻压拉伸出现拉裂现象，因此需要将固溶处理件进行润滑处理。具体地，可以将固溶处理件浸没于花生油和清洗剂的混合物中，从而对固溶处理件进行润滑处理。固溶处理件在润滑处理后，可以减小固溶处理件与模具的摩擦，并且可以防止固溶处理件锻压拉伸出现拉裂现象，提高原材料的利用率。

步骤S134：将第一锻压件进行第二次锻压成型，得到第二锻压件。

具体地，将第一锻压件放置于锻压模具内，然后将锻压模具放置于锻压机内进行第二次锻压成型处理，以将第一锻压件拉伸，使得盒状的第一锻压件的深度更深，形状更稳定。

本实施方式中，在步骤S134之后，上述制造方法还包括：对第二锻压件粗切外形。在锻压成型出第二锻压件后，由于第二锻压件是经过锻压拉伸后成型的，第二锻压件的外围具有不规则的边角料。因此，通过模具将这些边角料冲切掉，从而得到外形规整的产品。第二锻压件的边角料冲切后，需要对第二锻压件进行清洗，以去除第二锻压件表面的铝屑和灰尘等杂质。

步骤S136：将第二锻压件进行第三次锻压成型，得到第三锻压件。

具体地，第二锻压件经过锻压成型后，可以使得第三锻压件的深度趋于产品设计的深度，第三锻压件的平面度趋于产品设计的平面度。

本实施方式中，在步骤S136之后，上述制造方法还包括：将第三锻压件精切外形。第二锻压件进行第三次锻压成型后，外形轮廓会发生变化，边沿会有一些材料挤出。因此需要再次对外轮廓进行修整。和粗切外形类似，通过模具将第三锻压件的边角料冲切掉，从而对外轮廓进行修整。第三锻压件的外轮廓修整之后，需要对第三锻压件进行清洗，以去除第三锻压件表面的铝屑等杂质。

步骤S138：将第三锻压件进行第四次锻压成型，得到锻压成型件。

具体地，第四次锻压相当于整形，能够纠正一些不符合设计的尺寸，使得锻压成型件的深度和平面度达到设计值。锻压成型件通过四次锻压成型，可以得到外形较精准的锻压成型件，使其与生产所需的产品形状相同。可以理解的是，在其他实施方式中，固溶处理件锻压的次数可以根据需要具体设置。

本实施方式中，第一锻压件、第二锻压件及第三锻压件在锻压之前，都需要进行润滑处理，可以减小与模具之间的摩擦和防止在后续锻压拉伸过程中出现拉裂现象。第一锻压件、第二锻压件及第三锻压件润滑处理的方式与固溶处理件的润滑处理方式相同，在此不再详述。

步骤S140：将锻压成型件进行时效处理，得到铝合金壳体。

铝材经过锻压成型之后，铝合金的内部会产生加工应力，这些加工应力会影响后续的加工。本实施方式中，对锻压成型件进行时效处理，以消除加工应力，便于后续加工。并且，通过时效处理还能够提高产品的机械性能，提高产品的硬度及强度等。

具体到本实施方式中，时效处理的温度为200±5℃，时间为4小时。优选地，将锻压成型件置于恒温烤箱中，在200℃的条件下保温4小时。其中，得到的铝合金壳体的硬度为HV95-110。

本实施方式中，得到的铝合金壳体可以进行进一步地精加工。例如，通过数控机床铣外形，使用打磨头打磨外形等。最后，还可以将铝合金壳体阳极氧化处理。通过阳极氧化处理，可以在铝合金表面形成致密的氧化膜，以提高铝合金壳体的耐腐蚀性能。具体地，可以将铝合金可以置于硫酸的氧化液中进行阳极氧化处理。

上述铝合金壳体的制造方法，固溶处理及时效处理的温度和时间参数都是经过多次交叉对比试验后得到。原材料的硬度为HV30～40，经过上述制造方法得到的铝合金壳体的硬度达到HV95～110，铝合金壳体的硬度较高。原材料的屈服强度为55.2Mpa，经过上述制造方法得到的铝合金壳体的屈服强度达到270Mpa，铝合金壳体不易变形。经过上述制造方法得到的铝合金壳体的平面度较好，其平面度小于等于0.1。并且，固溶处理在锻压成型工序之前，可以防止阳极氧化后出现花斑不良等缺陷。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铝合金壳体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

将铝合金胚料按预设尺寸加工出下料件；

将所述下料件进行固溶处理，得到固溶处理件；

将所述固溶处理件进行锻压成型，得到锻压成型件；及

将所述锻压成型件进行时效处理，得到所述铝合金壳体；

其中，所述固溶处理的温度为530±5℃，时间为2小时；所述时效处理的温度为200±5℃，时间为4小时。

2.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述将所述下料件进行固溶处理，得到固溶处理件的步骤之前还包括：

将所述下料件进行清洗。

3.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述将所述固溶处理件锻压成型，得到锻压成型件的步骤之前还包括：

对所述固溶处理件进行润滑处理。

4.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述将所述固溶处理件锻压成型，得到锻压成型件的步骤具体为：

将所述固溶处理件进行第一次锻压成型，得到第一锻压件；

将所述第一锻压件进行第二次锻压成型，得到第二锻压件；

将所述第二锻压件进行第三次锻压成型，得到第三锻压件；及

将所述第三锻压件进行第四次锻压成型，得到所述锻压成型件。

5.根据权利要求4所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述将所述第一锻压件进行第二次锻压成型，得到第二锻压件的步骤之后还包括：

对所述第二锻压件粗切外形。

6.根据权利要求4所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述将所述第二锻压件进行第三次锻压成型，得到第三锻压件的步骤之后还包括：

将所述第三锻压件精切外形。

7.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述固溶处理件周转到所述锻压成型的时间间隔小于5小时。

8.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述将铝合金胚料按预设尺寸加工出下料件的步骤具体为：

将长条状的所述铝合金胚料冲切出所述下料件。

9.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述将所述锻压成型件进行时效处理，得到所述铝合金壳体的步骤之后还包括：

将所述铝合金壳体进行阳极氧化处理。

10.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制造方法，其特征在于，所述固溶处理的温度为530℃，所述时效处理的温度为200℃。