CN110773691A - 一种薄壁铝合金锻件的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄壁铝合金锻件的加工方法，S1：下料；S2：锻前加热；S3：锻造，初锻温度为450℃，终锻温度为400℃，采用三拔三墩进行作业，将坯料锻造成薄片状，薄片厚度小于3cm，且坯料锻造后的厚度大于工件厚度0.2‑0.4cm；S4：快速模切，利用液压冲切机在薄片状坯料上模切若干单元坯料，多余边角料送入天然气加热炉中升温并保温继续作为下一批次的锻造坯料；S5：回炉加热，将若干单元坯料置入加热炉内随炉升温至450℃±10℃，并保温1‑2h;S6：坯料成型，对单元坯料进行冲孔，而后进行旋压；S7：冷却；S8：固溶处理；S9：机加工后进行外观检查并打标入库。

Description

一种薄壁铝合金锻件的加工方法
技术领域
本发明涉及一种薄壁铝合金锻件的加工方法，尤其涉及薄壁状薄壁铝合金锻件的加工方法。
背景技术
现有技术中铝合金工件的加工包括锻造法以及铸造法，而铸造法包括重力铸造以及低压铸造，但是随着铝合金技术的不断发展，现在重力铸造法基本已经被市场淘汰，一些更优质的成型方法正在被广泛使用，除了重力铸造成型法，低压铸造法也是铝合金成型常用的一种方法，低压铸造法是在成型过程中加压，铝合金在模具里熔融后，在外界压力的作用流满整个模具，同时，铝合金还在外界压力的作用完成凝固结晶。在相同的条件下，与重力铸造成型法生产的铝合金相比，利用低压铸造成型法生产的铝合金的结构组织更加密实，机械性能更好。此外，利用低压铸造成型法生产铝合金时，大大的优化了浇冒组织的结构，铝合金液体的收复率可以达到 90%。低压铸造法的缺点是铸造时间长、换模具时间长、设备成本高。低压铸造法已经成为了铝合金制造的首选工艺，截止到目前为止，重力铸造法生产铝合金已经基本不用，低压铸造法生产铝合金的工艺被广泛使用。
铝合金的锻造成型是固体到固体的变化来生产，过程中不包含液态相变，都是固态变化。与铸造铝合金相比，锻造生产的铝合金力学性能更好，并且其强度高、耐腐蚀性能好、尺寸准备。再者，由于在锻造铝合金的过程中，铝合金晶粒的流动方向与受外力的方向相同，因而利用锻造成型方法生产的铝合金的强度、疲劳强度要优于利用铸造法生产的铝合金。利用锻造成型法生产的铝合金的伸长率为百分之十四左右。此外，利用锻造成型方法生产的铝合金，表面没有明显气孔缺陷，在将来进行表面处理时，具有先天优势，大大增强了铝合金的可塑性。
利用锻造成型工艺制造铝合金也有不足之处，首先是锻造法的工艺流程比较复杂，铝合金的制造成本比较大。利用锻造成型工艺制造的铝合金的综合性能更优，但成本更高。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种薄壁铝合金锻件的加工方法，简化了锻造工艺降低了成本。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种薄壁铝合金锻件的加工方法，包括以下步骤：
S1：下料，切断铝合金铸锭作为坯料，坯料尺寸大于5个单个工件的制坯尺寸；
S2：锻前加热，将坯料置于天然气加热炉中随炉升温至280℃后，以≤40℃/h且≥30℃/h的升温速率加热至450℃±10℃，并保温≥20h后出炉；
S3：锻造，初锻温度为450℃，终锻温度为400℃，采用三拔三墩进行作业，将坯料锻造成薄片状，薄片厚度小于3cm，且坯料锻造后的厚度大于工件厚度0.2-0.4cm；
S4：快速模切，利用液压冲切机在薄片状坯料上模切若干单元坯料，多余边角料送入天然气加热炉中升温并保温继续作为下一批次的锻造坯料；
S5：回炉加热，将若干单元坯料置入加热炉内随炉升温至450℃±10℃，并保温1-2h;
S6：坯料成型，对单元坯料进行冲孔，而后进行旋压；
S7：冷却，坯料在旋压机上冷却至100℃以下后，将其取出旋压机后冷却至室温；
S8：固溶处理；
S9：机加工后进行外观检查并打标入库。
本发明的优点和有益效果在于：针对薄壁状铝合金工件，目前通常通过低压铸造的方法进行，若采用锻造方法，目前的工艺是将坯料进行预锻以及终锻后直接进入闭式模锻，然而闭式模锻需要金属材料尽可能填满模腔后方能够保证产品的成型要求，由此对于锻造时的坯料形状有着极大的要求，使得锻造时成型要求极高，本发明针对薄壁状工件将增加了模切，而去除了模锻步骤，不仅简化了锻造时的成型要求，而且同一批次能够模切多个单元坯料，极大地提高了效率，而且多余的边角料能够及时回收利用，降低了材料的浪费。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明针对薄壁状铝合金工件，对于厚壁状铝合金工件不适用，所谓薄壁状铝合金工件的壁厚小于3cm。
本发明是一种薄壁铝合金锻件的加工方法，包括以下步骤：
S1：下料，切断铝合金铸锭作为坯料，坯料尺寸大于5个单个工件的制坯尺寸；
S2：锻前加热，将坯料置于天然气加热炉中随炉升温至280℃后，以≤40℃/h且≥30℃/h的升温速率加热至450℃±10℃，并保温≥20h后出炉；
S3：锻造，初锻温度为450℃，终锻温度为400℃，采用三拔三墩进行作业，将坯料锻造成薄片状，薄片厚度小于3cm，且坯料锻造后的厚度大于工件厚度0.2-0.4cm；
S4：快速模切，利用液压冲切机在薄片状坯料上模切若干单元坯料，多余边角料送入天然气加热炉中升温并保温继续作为下一批次的锻造坯料；
S5：回炉加热，将若干单元坯料置入加热炉内随炉升温至450℃±10℃，并保温1-2h;
S6：坯料成型，对单元坯料进行冲孔，而后进行旋压；
S7：冷却，坯料在旋压机上冷却至100℃以下后，将其取出旋压机后冷却至室温；
S8：固溶处理；
S9：机加工后进行外观检查并打标入库。
本发明中利用快速模切成型，由于为薄壁状铝合金工件，由此在模切时其变形量较小，由此模切时即可保证了产品的基本外形尺寸，而后通过旋压定型即可，但是对于壁厚较大的铝合金工件不适用，由于其厚度较大，由此在模切时变形量较大，因此模锻步骤不可少，否则无法保证产品的外形以及尺寸。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，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 (1)

1.一种薄壁铝合金锻件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：下料，切断铝合金铸锭作为坯料，坯料尺寸大于5个单个工件的制坯尺寸；
S2：锻前加热，将坯料置于天然气加热炉中随炉升温至280℃后，以≤40℃/h且≥30℃/h的升温速率加热至450℃±10℃，并保温≥20h后出炉；
S3：锻造，初锻温度为450℃，终锻温度为400℃，采用三拔三墩进行作业，将坯料锻造成薄片状，薄片厚度小于3cm，且坯料锻造后的厚度大于工件厚度0.2-0.4cm；
S4：快速模切，利用液压冲切机在薄片状坯料上模切若干单元坯料，多余边角料送入天然气加热炉中升温并保温继续作为下一批次的锻造坯料；
S5：回炉加热，将若干单元坯料置入加热炉内随炉升温至450℃±10℃，并保温1-2h;
S6：坯料成型，对单元坯料进行冲孔，而后进行旋压；
S7：冷却，坯料在旋压机上冷却至100℃以下后，将其取出旋压机后冷却至室温；
S8：固溶处理；
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