CN108188192A - 一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法 - Google Patents

一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，包括以下步骤：步骤1、对铝棒加热；步骤2、对挤压筒加热；步骤3、挤压，将保温后的铝棒放入挤压机中进行挤压，保持挤压筒的温度在420～440℃，铝棒的温度在490～510℃，挤压模具温度在480～500℃，挤压速度控制在4±0.5m/min；步骤4、在线淬火，沿铝型材的挤出方向设有两排喷嘴，两排所述喷嘴沿所述铝型材的挤出方向的长度为3米，所述喷嘴喷出的水呈45°圆锥；所述铝型材壁厚较厚一侧的喷嘴的喷水流量控制在11.5～12.5m3/h之间，较薄一侧的喷嘴的喷水流量控制在7.5～8.5m3/h之间，较厚一侧的喷水流量与较薄一侧的喷水流量之比控制在1.3～1.8之间；步骤5、拉直，拉直率为1％～2％；能够解决型材侧弯问题。

Description

一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法
技术领域
本发明涉及一种铝型材侧弯问题精准控制方法，特别涉及一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法。
背景技术
随着高速列车运行数据的积累，为了减少型材拼焊所造成的车体变形，列车制造企业要求减少车体顶棚、侧墙、底板等大部件的焊缝数目，如车体顶棚由原来的7块型材减少为5块进行拼焊，这样的要求使得车体型材的截面尺寸和形状复杂性进一步增加，型材呈现出更为扁宽、薄壁、多腔且壁厚差大的截面形状特点。
对于这种大规格、大壁厚差且多腔的铝型材，大规格一般是指长20米以上，宽300mm以上的铝型材，大壁厚差一般是指型材最厚处和最薄处的尺寸比例大于5的型材，多腔是指型材内部有多个空腔，这种铝型材在制造的过程中，如果不能很好的控制挤压筒、挤压模具及铝棒的温度则在挤压的过程极易产生挤压变形不均，进而产生侧弯问题；另外，即使挤压过程的温度能够得到很好的控制，若在淬火阶段，冷却水量的及冷却水的喷射方向和淬火线的长度不能得到合理的分配，侧弯问题依然很突出。
一般的铝型材的制备过程中，淬火线的长度都在6.5米左右，但是对于这种大规格、大壁厚差、且多腔的铝型材来说，这么长的淬火线易导致在水的喷射下易导致壁薄位置发生变形。
另外，现有的铝型材在淬火的过程中，冷却水一般都是均匀喷洒在型材的表面，一般是采用上、下、左、右均布喷水嘴的方式，实现均匀喷洒，但是对于这种大规格、大壁厚差的铝型材来说，均匀喷洒会导致型材冷却不均，型材往一侧弯曲。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种解决侧弯问题的大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，包括以下步骤：
步骤1、对铝棒进行加热，加热至490～510℃，并保温，；
步骤2、对挤压筒加热至420～440℃，并保温；
步骤3、挤压，将保温后的铝棒放入挤压机中进行挤压，在挤压的过程中始终保持挤压筒的温度在420～440℃之间，铝棒的温度在490～510℃之间，挤压模具温度在480～500℃之间，挤压速度控制在4±0.5m/min；
步骤4、在线淬火，沿铝型材的挤出方向设有两排喷嘴，两排所述喷嘴设置在所述铝型材的两侧，且与铝型材的中心水平面对齐，两排所述喷嘴沿所述铝型材的挤出方向的长度为3.5米，所述喷嘴喷出的水呈45°圆锥；
所述铝型材壁厚较厚一侧的喷嘴的喷水流量控制在11.5～12.5m3/h之间，壁厚较薄一侧的喷嘴的喷水流量控制在7.5～8.5m3/h之间，较厚一侧的喷水流量与较薄一侧的喷水流量之比控制在1.3～1.8之间，且经淬火后，铝型材的温度低于105℃，且高于50℃；
步骤5、拉直挤压后的铝型材，在铝型材的温度低于50℃时，进行拉直，拉直率为1％～2％。
本发明的有益效果是：
1)控制合理的挤压模具、挤压筒及铝棒的温度，使铝棒在挤压过程中的均匀变形；
2)采用精准的在线淬火工艺，淬火线长度合理，能够使型材在淬火敏感性温度区间内快速冷却，可有效保证型材的尺寸和性能要求，3.5m的淬火线区间内型材的温度处于铝合金的淬火敏感性温度区间内，在此温度区间内快速冷却，可保证型材的力学性能和尺寸要求，超过3.5米，冷却水喷洒在型材上易导致型材尺寸不合格；短于3.5米，达不到冷却效果，易导致型材力学性能不合格；
3)精确控制不同型材两侧的喷水流量，使型材在淬火阶段的冷却均匀，减少变形量；
4)拉直率过低时，侧弯严重，拉直率过高时，型材表面会出现橘皮，影响型材表面质量，合理的拉直率能够减少型材发生侧弯，且能保证型材的表面质量。
进一步，在淬火之前，还包括对在线淬火设备进行调试的步骤。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：事先调控在线冷却水量，避免冷却不均造成型材变形，不影响型材在制备过程中设备的使用。
进一步，还包括步骤6，侧向弯曲度检测，挤压型材经定尺锯切后检测定尺型材的侧向弯曲度，铝型材的侧向弯曲度≤0.5mm/m为合格。
附图说明
图1为本发明实施例1中铝型材的结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明涉及一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，给出众多铝型材中的一种，结构如图1所示，图1中铝型材，左侧厚度较大，右侧厚度较小，成分如表1所示，
表1型材合金成分
其中，单个是指合金中会含有其他杂质元素，单个杂质元素的含量不超过0.05％。
实施例1
一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，包括以下步骤：
步骤1、对铝棒进行加热，加热至490℃，并保温，；
步骤2、对挤压筒加热至420℃，并保温；
步骤3、挤压，将保温后的铝棒放入挤压机中进行挤压，在挤压的过程中保持挤压筒的温度在420℃，铝棒的温度在490℃，挤压模具温度在480℃，挤压速度控制在4±0.5m/min；
步骤4、在线淬火，在线淬火设备进行调试，沿铝型材的挤出方向设有两排喷嘴，两排所述喷嘴设置在所述铝型材的两侧，且与铝型材的中心水平面对齐，两排所述喷嘴沿所述铝型材的挤出方向的长度为3.5米，所述喷嘴喷出的水呈45°圆锥；
所述铝型材壁厚较厚一侧的喷嘴的喷水流量控制在11.5～12.5m3/h之间，壁厚较薄一侧的喷嘴的喷水流量控制在7.5～8.5m3/h之间，较厚一侧的喷水流量与较薄一侧的喷水流量之比为1.3，且经淬火后，铝型材的温度为60℃；
步骤5、拉直挤压后的铝型材，在铝型材的温度为30℃时，进行拉直，拉直率为1％。
步骤6、侧向弯曲度检测，挤压型材经定尺锯切后检测定尺型材的侧向弯曲度，检测后，得到铝型材的侧向弯曲度≤0.5mm/m，侧弯合格。
实施例2
一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，包括以下步骤：
步骤1、对铝棒进行加热，加热至500℃，并保温，；
步骤2、对挤压筒加热至430℃，并保温；
步骤3、挤压，将保温后的铝棒放入挤压机中进行挤压，在挤压的过程中保持挤压筒的温度在430℃，铝棒的温度在500℃，挤压模具温度在490℃，挤压速度控制在4±0.5m/min；
步骤4、在线淬火，在线淬火设备进行调试，沿铝型材的挤出方向设有两排喷嘴，两排所述喷嘴设置在所述铝型材的两侧，且与铝型材的中心水平面对齐，两排所述喷嘴沿所述铝型材的挤出方向的长度为3.5米，所述喷嘴喷出的水呈45°圆锥；
所述铝型材壁厚较厚一侧的喷嘴的喷水流量控制在11.5～12.5m3/h之间，壁厚较薄一侧的喷嘴的喷水流量控制在7.5～8.5m3/h之间，较厚一侧的喷水流量与较薄一侧的喷水流量之比为1.5，且经淬火后，铝型材的温度为于90℃；
步骤5、拉直挤压后的铝型材，在铝型材的温度为40℃时，进行拉直，拉直率为1.5％。
步骤6、侧向弯曲度检测，挤压型材经定尺锯切后检测定尺型材的侧向弯曲度，检测后，得到铝型材的侧向弯曲度≤0.5mm/m，侧弯合格。
实施例3
一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，包括以下步骤：
步骤1、对铝棒进行加热，加热至510℃，并保温；
步骤2、对挤压筒加热至440℃，并保温；
步骤3、挤压，将保温后的铝棒放入挤压机中进行挤压，在挤压的过程中保持挤压筒的温度在440℃，铝棒的温度在510℃，挤压模具温度在500℃，挤压速度控制在4±0.5m/min；
步骤4、在线淬火，在线淬火设备进行调试，沿铝型材的挤出方向设有两排喷嘴，两排所述喷嘴设置在所述铝型材的两侧，且与铝型材的中心水平面对齐，两排所述喷嘴沿所述铝型材的挤出方向的长度为3.5米，所述喷嘴喷出的水呈45°圆锥；
所述铝型材壁厚较厚一侧的喷嘴的喷水流量控制在11.5～12.5m3/h之间，壁厚较薄一侧的喷嘴的喷水流量控制在7.5～8.5m3/h之间，较厚一侧的喷水流量与较薄一侧的喷水流量之比为1.8，且经淬火后，铝型材的温度低于90℃；
步骤5、拉直挤压后的铝型材，在铝型材的温度为50℃时，进行拉直，拉直率为2％。
步骤6、侧向弯曲度检测，挤压型材经定尺锯切后检测定尺型材的侧向弯曲度，检测后，得到铝型材的侧向弯曲度≤0.5mm/m，侧弯合格。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对铝棒进行加热，加热至490～510℃，并保温；
步骤2、对挤压筒加热至420～440℃，并保温；
步骤3、挤压，将保温后的铝棒放入挤压机中进行挤压，在挤压的过程中始终保持挤压筒的温度在420～440℃之间，铝棒的温度在490～510℃之间，挤压模具温度在480～500℃之间，挤压速度控制在4±0.5m/min；
步骤4、在线淬火，沿铝型材的挤出方向设有两排喷嘴，两排所述喷嘴设置在所述铝型材的两侧，且与铝型材的中心水平面对齐，两排所述喷嘴沿所述铝型材的挤出方向的长度为3.5米，所述喷嘴喷出的水呈45°圆锥；
所述铝型材壁厚较厚一侧的喷嘴的喷水流量控制在11.5～12.5m3/h之间，壁厚较薄一侧的喷嘴的喷水流量控制在7.5～8.5m3/h之间，较厚一侧的喷水流量与较薄一侧的喷水流量之比控制在1.3～1.8之间，且经淬火后，铝型材的温度低于105℃；
步骤5、拉直挤压后的铝型材，在铝型材的温度低于50℃时，进行拉直，拉直率为1％～2％。
2.根据权利要求1所述的大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，其特征在于，在淬火之前，还包括对在线淬火设备进行调试的步骤。
3.根据权利要求1所述的大规格大壁厚差多腔铝型材侧弯问题精准控制方法，其特征在于，还包括步骤6，侧向弯曲度检测，挤压型材经定尺锯切后检测定尺型材的侧向弯曲度，铝型材的侧向弯曲度≤0.5mm/m为合格。
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