CN114369709A - 一种高强度铝合金材料的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝合金材料技术领域，且公开了一种高强度铝合金材料的制作工艺。包括加热炉和加热装置，所述加热炉的内部设置有支撑盘，所述支撑盘的上表面设置有多个传动齿轮一，所述传动齿轮一的内部滑动连接有滑杆，所述滑杆的表面开设有用于与传动齿轮一滑动连接的竖向键槽，该高强度铝合金材料的制作工艺，通过齿盘与传动齿轮的配合使用，利用滑杆和夹紧机构带动铝合金材料转动，同时通过驱动转环与滑块的配合使用，可利用滑杆和夹紧机构带动铝合金材料在加热炉内部做上下往复移动，以此即可利用加热装置对铝合金材料的表面进行均匀加热，铝合金材料表面受热均匀，同时有利于提高铝合金材料淬火处理的效率。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金材料技术领域，具体为一种高强度铝合金材料的制作工艺。
背景技术
铝合金材料是一种有色金属机构材料，可用于制造汽车中的防撞梁或汽车中的其他零部件，同时被广泛用于航空、航天等机械制造行业。为了提高铝合金材料的强度，铝合金材料在经过特定形状的挤压成型之后，需要对铝合金材料进行淬火处理。
铝合金材料的淬火处理，是将铝合金材料放置在加热设备中，对铝合金材料进行加热，当铝合金材料达到淬火温度时，使铝合金材料在淬火温度下保持一定的时间，以此达到对铝合金材料的淬火处理，有利于提高铝合金材料的强度。
但是现有的铝合金材料淬火设备在使用时，是直接将铝合金材料放置在淬火设备中，铝合金材料在淬火设备中处于静止状态，由于淬火设备内部均单位置加热，无法使铝合金材料表面的温度实现同步均匀变化，会影响铝合金材料淬火的效果，由于铝合金材料表面受热不均匀，会影响铝合金材料淬火的效率。
发明内容
为实现以上高强度铝合金材料的制作工艺目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高强度铝合金材料的淬火装置，包括加热炉和加热装置，用于对铝合金材料进行加热，所述加热炉的内部设置有支撑盘，用于放置铝合金材料，同时可用于带动铝合金材料转动，所述支撑盘的上表面设置有多个传动齿轮，用于带动滑杆转动，所述传动齿轮的内部滑动连接有滑杆，用于通过夹紧机构带动铝合金材料转动，所述滑杆的表面开设有用于与传动齿轮滑动连接的竖向键槽，所述滑杆的上端转动连接有滑块，用于带动滑杆做上下移动，所述滑杆的下端设置有夹紧机构，用于对铝合金材料进行夹紧，所述支撑盘的上部设置有传动轴，用于带动齿盘和驱动转环转动，所述传动轴的表面设置有与传动齿轮配合的齿盘，与传动齿轮啮合，带动传动齿轮转动，所述传动轴的表面设置有驱动转环，所述驱动转环的侧表面开设有波纹形滑槽，所述滑块与驱动转环侧表面的波纹形滑槽相适配，滑块与驱动转环配合，用于带动滑杆做上下移动。
进一步的，所述加热炉的外表面设有机体，所述机体的侧表面设有两组保温通道，所述保温通道的内部均设有传送装置，所述保温通道与加热炉的内部相通，利用保温通道和传送装置，可将挤压成型的铝合金材料直接输送到加热炉中，减少铝合金材料热量的流失，有利于提高铝合金材料淬火加工的效率。
进一步的，所述加热炉内部的下表面与保温通道对应的位置均设有顶板，所述顶板与传送装置相对应，所述顶板的下表面设有液压杆，所述顶板与夹紧机构相对应，通过利用液压杆可推动顶板表面的铝合金材料移动，便于利用夹紧机构将铝合金材料夹紧。
进一步的，所述支撑盘与加热炉的内表面转动连接，支撑盘与传动轴之间设有用于支撑盘单向转动的棘轮组，传动轴与棘轮组的配合，可实现支撑盘的单向转动。
进一步的，所述夹紧机构包括支撑板、环形夹板、顶块、限位杆和限位环。
进一步的，所述环形夹板两个为一组，两个环形夹板对称分布在支撑板的表面，均与支撑板滑动连接，环形夹板的外侧表面设有弧形齿面，所述顶块位于环形夹板的内部，与支撑板滑动连接，顶块的表面设有双齿面的齿杆，所述支撑板的表面设有对称的调节齿轮，所述调节齿轮同时与齿杆和环形夹板外侧表面的齿面相适配，顶块与齿杆配合，可利用调节齿轮和环形夹板外侧表面的弧形齿面的啮合，带动环形夹板滑动，从而实现对铝合金材料的自动夹紧。
进一步的，所述限位杆位于齿杆远离顶块的一端，限位杆的表面设有圆柱，所述限位环位于限位杆的外侧，所述限位环的内表面开设有用于限位杆间歇复位的限位槽，所述限位槽的内部设有限位块，所述限位杆表面的圆柱与限位槽相适配，限位杆表面的圆柱与限位环内表面限位槽的配合，可对齿杆进行间歇限位，以此实现对铝合金材料的自动夹紧或松开操作。
一种高强度铝合金材料的制作工艺，包括以下制作方法：
S1、选取制作铝合金所需要的原材料，原材料包括铝、锌、锰、硅、镍、铁、铬、硼、钛；
S2、开启制作铝合金所用的熔炼设备，首先对熔炼设备内部进行预热处理，然后将铝原料投放到熔炼设备中进行加热熔化，加热温度为735℃-785℃；
S3、将其他原材料分成多份，并将每份中按照熔化温度由高较低将原材料投放到熔炼设备中，当每份中最后一种原材料投放之后，使熔炼设备保持恒温加热，恒温温度为750℃-780℃，保温时间为20min-35min；
S4、依次将其余多份原料按照相同的添加顺序将原材料投放到熔炼设备中，当最后一份中最后一种原材料投放之后，使熔炼设备保持恒温加热；
S5、原料料熔化之后，使熔炼设备的内部升温，同时取精炼剂，将精炼剂投放到熔炼设备中，并向熔炼设备中通入惰性气体；
S6、经降温处理，得到铝合金坯料；
S7、取铝合金坯料，将铝合金坯料放置在预热炉中进行预热处理，预热温度为315℃-360℃，然后将预热之后的铝合金坯料放置在挤压机中，利用挤压机对铝合金坯料进行挤压成型加工；
S8、利用传送装置将挤压成型的铝合金材料通过保温通道输送到加热炉中，利用加热装置将铝合金材料加热到淬火温度，并进行保温处理，保温温度为515℃-530℃，保温时间为6-8h；
S9、在对铝合金材料进行保温时，利用齿盘与传动齿轮以及驱动转环与滑块配合，带动铝合金材料在加热炉中运动，使铝合金材料的表面受热均匀；
S10、保温时间结束之后，将铝合金材料通过传送装置从加热炉中取出，然后利用冷却液在铝合金材料进行淬火处理；
S11、当铝合金材料表面冷却之后，对铝合金材料的表面进行清洗和烘干处理利用喷涂设备，在铝合金材料的表面喷涂硬质涂层。
进一步的，所述S1中的原材料中还包括银粉、钒、铅和铜，S4中每份原材料的投放间隔时间不超过45min。
进一步的，所述S11中的硬质涂层为氮化钛和氧化铝薄膜。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、该高强度铝合金材料的制作工艺，通过齿盘与传动齿轮的配合使用，利用滑杆和夹紧机构带动铝合金材料转动，同时通过驱动转环与滑块的配合使用，可利用滑杆和夹紧机构带动铝合金材料在加热炉内部做上下往复移动，以此即可利用加热装置对铝合金材料的表面进行均匀加热，铝合金材料表面受热均匀，同时有利于提高铝合金材料淬火处理的效率。
2、该高强度铝合金材料的制作工艺，通过保温通道与传送装置的配合使用，当铝合金材料挤压成型完成之后，即可将铝合金材料输送到加热炉2中，以减少铝合金材料表面热量的流失，有利于节约能源，顶板与顶块的配合以及齿杆与调节齿轮的配合使用，可对铝合金材料进行夹紧，同时可利用限位杆与限位环的配合，间歇使环形夹板对铝合金材料保持夹紧状态，便于实现对铝合金材料的自动夹紧和松开，铝合金材料淬火操作方便，有利于提高铝合金材料淬火处理的效率。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明图1中图A处结构示意图；
图3为本发明侧视结构示意图；
图4为本发明俯视结构示意图；
图5为本发明夹紧组件结构示意图；
图6为本发明限位环内表面展开结构示意图；
图7为本发明铝合金制作工艺流程示意图一；
图8为本发明铝合金制作工艺流程示意图二。
图中：1、机体；2、加热炉；21、加热装置；3、保温通道；31、传送装置；4、顶板；5、支撑盘；51、传动齿轮；52、滑杆；521、滑块；6、夹紧机构；61、支撑板；62、环形夹板；63、顶块；631、齿杆；632、限位杆；64、调节齿轮；65、限位环；651、限位槽；652、限位块；7、传动轴；71、棘轮组；72、齿盘；73、驱动转环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
该高强度铝合金材料的制作工艺的实施例如下：
请参阅图1-图6，一种高强度铝合金材料的淬火装置，包括加热炉2和加热装置21，用于对铝合金材料进行加热，加热炉2的外表面设有机体1，机体1的侧表面设有两组保温通道3，保温通道3的内部均设有传送装置31，保温通道3与加热炉2的内部相通，利用保温通道3和传送装置31，可将挤压成型的铝合金材料直接输送到加热炉2中，减少铝合金材料热量的流失，有利于提高铝合金材料淬火加工的效率。
加热炉2内部的下表面与保温通道3对应的位置均设有顶板4，顶板4与传送装置31相对应，顶板4的下表面设有液压杆，顶板4与夹紧机构6相对应，通过利用液压杆可推动顶板4表面的铝合金材料移动，便于利用夹紧机构6将铝合金材料夹紧。
加热炉2的内部设置有支撑盘5，用于放置铝合金材料，同时可用于带动铝合金材料转动，支撑盘5的上表面设置有多个传动齿轮51，用于带动滑杆52转动，传动齿轮51的内部滑动连接有滑杆52，用于通过夹紧机构6带动铝合金材料转动，滑杆52的表面开设有用于与传动齿轮51滑动连接的竖向键槽，滑杆52的上端转动连接有滑块521，用于带动滑杆52做上下移动，滑杆52的下端设置有夹紧机构6，夹紧机构6包括支撑板61、环形夹板62、顶块63、限位杆632和限位环65。
环形夹板62两个为一组，两个环形夹板62对称分布在支撑板61的表面，均与支撑板61滑动连接，环形夹板62的外侧表面设有弧形齿面，顶块63位于环形夹板62的内部，与支撑板61滑动连接，顶块63的表面设有双齿面的齿杆631，支撑板61的表面设有对称的调节齿轮64，调节齿轮64同时与齿杆631和环形夹板62外侧表面的齿面相适配，顶块63与齿杆631配合，可利用调节齿轮64和环形夹板62外侧表面的弧形齿面的啮合，带动环形夹板62滑动，从而实现对铝合金材料的自动夹紧。
限位杆632位于齿杆631远离顶块63的一端，限位杆632的表面设有圆柱，限位环65位于限位杆632的外侧，限位环65的内表面开设有用于限位杆632间歇复位的限位槽651，限位槽651的内部设有限位块652，限位杆632表面的圆柱与限位槽651相适配，限位杆632表面的圆柱与限位环65内表面限位槽651的配合，可对齿杆631进行间歇限位，以此实现对铝合金材料的自动夹紧或松开操作。
用于对铝合金材料进行夹紧，支撑盘5的上部设置有传动轴7，用于带动齿盘72和驱动转环73转动，支撑盘5与加热炉2的内表面转动连接，支撑盘5与传动轴7之间设有用于支撑盘5单向转动的棘轮组71，传动轴7与棘轮组71的配合，可实现支撑盘5的单向转动。
传动轴7的表面设置有与传动齿轮51配合的齿盘72，与传动齿轮51啮合，带动传动齿轮51转动，传动轴7的表面设置有驱动转环73，驱动转环73的侧表面开设有波纹形滑槽，滑块521与驱动转环73侧表面的波纹形滑槽相适配，滑块521与驱动转环73配合，用于带动滑杆52做上下移动。
请参阅图7-图8，一种高强度铝合金材料的制作工艺，包括以下制作方法：
S1、选取制作铝合金所需要的原材料，原材料包括铝、锌、锰、硅、镍、铁、铬、硼、钛，原材料中还包括银粉、钒、铅和铜；
S2、开启制作铝合金所用的熔炼设备，首先对熔炼设备内部进行预热处理，然后将铝原料投放到熔炼设备中进行加热熔化，加热温度为735℃-785℃；
S3、将其他原材料分成多份，并将每份中按照熔化温度由高较低将原材料投放到熔炼设备中，当每份中最后一种原材料投放之后，使熔炼设备保持恒温加热，恒温温度为750℃-780℃，保温时间为20min-35min；
S4、依次将其余多份原料按照相同的添加顺序将原材料投放到熔炼设备中，当最后一份中最后一种原材料投放之后，使熔炼设备保持恒温加热，每份原材料的投放间隔时间不超过45min；
S5、原料料熔化之后，使熔炼设备的内部升温，同时取精炼剂，将精炼剂投放到熔炼设备中，并向熔炼设备中通入惰性气体；
S6、经降温处理，得到铝合金坯料；
S7、取铝合金坯料，将铝合金坯料放置在预热炉中进行预热处理，预热温度为315℃-360℃，然后将预热之后的铝合金坯料放置在挤压机中，利用挤压机对铝合金坯料进行挤压成型加工；
S8、利用传送装置31将挤压成型的铝合金材料通过保温通道3输送到加热炉2中，利用加热装置21将铝合金材料加热到淬火温度，并进行保温处理，保温温度为515℃-530℃，保温时间为6-8h；
S9、在对铝合金材料进行保温时，利用齿盘72与传动齿轮51以及驱动转环73与滑块521配合，带动铝合金材料在加热炉2中运动，使铝合金材料的表面受热均匀；
S10、保温时间结束之后，将铝合金材料通过传送装置31从加热炉2中取出，然后利用冷却液在铝合金材料进行淬火处理；
S11、当铝合金材料表面冷却之后，对铝合金材料的表面进行清洗和烘干处理利用喷涂设备，在铝合金材料的表面喷涂硬质涂层，硬质涂层为氮化钛和氧化铝薄膜。
工作原理：当铝合金材料在挤压成型之后，利用传送装置31将铝合金材料通过保温通道3输送到加热炉2中，将铝合金材料被输送到顶板4的表面时，通过相关驱动设备使传动轴7转动，传动轴7通过棘轮组71带动支撑盘5转动，支撑盘5带动夹紧机构6移动，将夹紧机构6转动到顶板4的正上方。
利用顶板4下表面的液压杆驱动顶板4移动，顶板4带动铝合金材料向上移动，铝合金材料的移动会与夹紧机构6中的顶块63接触，并推动顶块63移动，顶块63带动齿杆631移动，齿杆631、调节齿轮64和环形夹板62外侧表面的弧形齿面之间啮合，带动环形夹板62滑动，同组中两个环形夹板62相互配合，会对铝合金材料进行夹紧。
齿杆631的移动会带动限位杆632一起移动，限位杆632带动其表面的圆柱在限位环65内表面的限位槽651中移动，限位槽651会限制限位杆632复位，以此使环形夹板62保持对铝合金材料的夹紧状态，依次循环，即可自动将铝合金材料夹紧在支撑盘5下表面的夹紧机构6中。
当铝合金材料被夹紧在夹紧机构6中后，通过相关驱动设备反向驱动传动轴7转动此时支撑盘5不再转动，传动轴7的转动会带动齿盘72转动，齿盘72通过与传动齿轮51啮合，带动传动齿轮51转动，传动齿轮51带动滑杆52转动，滑杆52通过夹紧机构6带动铝合金材料转动，以此即可利用加热装置21对铝合金材料的表面进行均匀加热。
传动轴7转动时，会带动驱动转环73一起转动，驱动转环73侧表面的波纹形滑槽会带动滑块521做上下移动，滑块521会带动滑杆52一起移动，滑杆52通过夹紧机构6带动铝合金材料做上下移动，铝合金材料在转动的同时，会做上下往复移动，以此即可利用加热装置21对铝合金材料的表面进行全面均匀淬火处理。
当铝合金材料淬火完成之后，将带有铝合金材料的夹紧机构6移动到另一个顶板4的表面，然后利用顶板4推动铝合金材料向上移动，此时顶块63会通过齿杆631带动限位杆632在限位环65的内部移动，此时在限位槽651与限位杆632表面圆柱的配合作用下，限位环65不再限制限位杆632复位，相应地，顶块63会带动齿杆631复位，环形夹板62会与铝合金材料分离，铝合金材料会回到顶板4的表面，然后利用传送装置31将淬火之后的铝合金材料输送处加热炉2。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高强度铝合金材料的淬火装置，包括加热炉（2）和加热装置（21），其特征在于：所述加热炉（2）的内部设置有支撑盘（5），所述支撑盘（5）的上表面设置有多个传动齿轮（51），所述传动齿轮（51）的内部滑动连接有滑杆（52），所述滑杆（52）的表面开设有用于与传动齿轮（51）滑动连接的竖向键槽，所述滑杆（52）的上端转动连接有滑块（521），所述滑杆（52）的下端设置有夹紧机构（6），所述支撑盘（5）的上部设置有传动轴（7），所述传动轴（7）的表面设置有与传动齿轮（51）配合的齿盘（72），所述传动轴（7）的表面设置有驱动转环（73），所述驱动转环（73）的侧表面开设有波纹形滑槽，所述滑块（521）与驱动转环（73）侧表面的波纹形滑槽相适配。
2.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的淬火装置，其特征在于：所述加热炉（2）的外表面设有机体（1），所述机体（1）的侧表面设有两组保温通道（3），所述保温通道（3）的内部均设有传送装置（31），所述保温通道（3）与加热炉（2）的内部相通。
3.根据权利要求2所述的一种高强度铝合金材料的淬火装置，其特征在于：所述加热炉（2）内部的下表面与保温通道（3）对应的位置均设有顶板（4），所述顶板（4）与传送装置（31）相对应，所述顶板（4）的下表面设有液压杆，所述顶板（4）与夹紧机构（6）相对应。
4.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的淬火装置，其特征在于：所述支撑盘（5）与加热炉（2）的内表面转动连接，支撑盘（5）与传动轴（7）之间设有用于支撑盘（5）单向转动的棘轮组（71）。
5.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的淬火装置，其特征在于：所述夹紧机构（6）包括支撑板（61）、环形夹板（62）、顶块（63）、限位杆（632）和限位环（65）。
6.根据权利要求5所述的一种高强度铝合金材料的淬火装置，其特征在于：所述环形夹板（62）两个为一组，两个环形夹板（62）对称分布在支撑板（61）的表面，均与支撑板（61）滑动连接，环形夹板（62）的外侧表面设有弧形齿面，所述顶块（63）位于环形夹板（62）的内部，与支撑板（61）滑动连接，顶块（63）的表面设有双齿面的齿杆（631），所述支撑板（61）的表面设有对称的调节齿轮（64），所述调节齿轮（64）同时与齿杆（631）和环形夹板（62）外侧表面的齿面相适配。
7.根据权利要求6所述的一种高强度铝合金材料的淬火装置，其特征在于：所述限位杆（632）位于齿杆（631）远离顶块（63）的一端，限位杆（632）的表面设有圆柱，所述限位环（65）位于限位杆（632）的外侧，所述限位环（65）的内表面开设有用于限位杆（632）间歇复位的限位槽（651），所述限位槽（651）的内部设有限位块（652），所述限位杆（632）表面的圆柱与限位槽（651）相适配。
8.一种高强度铝合金材料的制作工艺，采用如权利要求1-7任一项所述的一种高强度铝合金材料的淬火装置，其特征在于：包括以下制作方法：
S1、选取制作铝合金所需要的原材料，原材料包括铝、锌、锰、硅、镍、铁、铬、硼、钛；
S2、开启制作铝合金所用的熔炼设备，首先对熔炼设备内部进行预热处理，然后将铝原料投放到熔炼设备中进行加热熔化，加热温度为735℃-785℃；
S3、将其他原材料分成多份，并将每份中按照熔化温度由高较低将原材料投放到熔炼设备中，当每份中最后一种原材料投放之后，使熔炼设备保持恒温加热，恒温温度为750℃-780℃，保温时间为20min-35min；
S4、依次将其余多份原料按照相同的添加顺序将原材料投放到熔炼设备中，当最后一份中最后一种原材料投放之后，使熔炼设备保持恒温加热；
S5、原料料熔化之后，使熔炼设备的内部升温，同时取精炼剂，将精炼剂投放到熔炼设备中，并向熔炼设备中通入惰性气体；
S6、经降温处理，得到铝合金坯料；
S7、取铝合金坯料，将铝合金坯料放置在预热炉中进行预热处理，预热温度为315℃-360℃，然后将预热之后的铝合金坯料放置在挤压机中，利用挤压机对铝合金坯料进行挤压成型加工；
S8、利用传送装置（31）将挤压成型的铝合金材料通过保温通道（3）输送到加热炉（2）中，利用加热装置（21）将铝合金材料加热到淬火温度，并进行保温处理，保温温度为515℃-530℃，保温时间为6-8h；
S9、在对铝合金材料进行保温时，利用齿盘（72）与传动齿轮（51）以及驱动转环（73）与滑块（521）配合，带动铝合金材料在加热炉（2）中运动，使铝合金材料的表面受热均匀；
S10、保温时间结束之后，将铝合金材料通过传送装置（31）从加热炉（2）中取出，然后利用冷却液在铝合金材料进行淬火处理；
S11、当铝合金材料表面冷却之后，对铝合金材料的表面进行清洗和烘干处理利用喷涂设备，在铝合金材料的表面喷涂硬质涂层。
9.根据权利要求8所述的一种高强度铝合金材料的制作工艺，其特征在于：所述S1中的原材料中还包括银粉、钒、铅和铜，S4中每份原材料的投放间隔时间不超过45min。
10.根据权利要求8所述的一种高强度铝合金材料的制作工艺，其特征在于：所述S11中的硬质涂层为氮化钛和氧化铝薄膜。
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- 2021-12-22 CN CN202111577488.0A patent/CN114369709A/zh active Pending
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