[發明專利]不可熱處理強化鋁合金矩形管的制造方法

有效

• 申請號: 201210271475.5
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102764791A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 李建湘
• 申請（專利權）人: 廣東和勝工業鋁材股份有限公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;F16L9/04
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所 44255
• 代理人: 田子榮

技術領域：

本發明涉及金屬加工技術領域，尤其涉及一種不可熱處理強化鋁合金高精度大橫截面薄壁矩形管的制造方法。

背景技術：

節能減排、降低原油消耗是新能源汽車的發展目標。與傳統動力汽車相比，混合動力和純電動汽車具有更好的節能環保效果，因此越來越受到市場的青睞。作為混合動力和純動力汽車的動力核心部件，電池的應用日漸廣泛，而作為電池的重要部分，電池外殼要求的尺寸精度、散熱性、耐腐蝕性和抗形變能力也不斷提高。

大橫截面薄壁防銹鋁合金因其質輕、導熱性好等優良特性，日漸成為電池外殼制作的重要原料。

但由于此類大斷面薄壁防銹鋁合金強度低且不可熱處理強化，只有通過冷加工的形式提高強度。在目前實際生產中，制備此類矩形管材主要采用：分流組合模熱擠壓成形初始圓管坯、多道次拉拔預成形過渡橢圓管、成品矩形管的拉拔的成形方案。但這種成形方案工藝具有流程長、成本高、難以實現大批量生產的缺陷。此外，此流程中成型的管坯在拉拔時材料變形不合理，金屬質點流動的一致性和均勻性較差，加工過程中往往會出現拉斷、角部形成橫向裂紋、尺寸超差、壁厚不均以及內表面粗糙度不達標等成形問題。

發明內容：

本發明的目的是提供不可熱處理強化鋁合金矩形管的制造方法，它流程簡單、成本低廉、成材率和尺寸精度高、便于大規模生產。

本發明所述的不可熱處理強化鋁合金矩形管的制造方法的技術方案是這樣實現的：

不可熱處理鋁合金矩形管的制造方法，包括以下步驟：

a.對初始管坯進行斷面設計，設計初始管坯橫截面為矩形，該矩形橫截面包括四個頂角、四邊中段以及位于各邊連接所在頂角與所在邊中段的過渡段，四邊中段各處厚度相同，矩形橫截面于各頂角處厚度最小，于各邊中段厚度最大，各頂角通過逐漸增厚的過渡段連接其鄰近的各邊中段；

b.對鋁合金材料進行熱擠壓成型步驟a的初始矩形管坯；

c.將步驟b所得的初始管坯進行拉拔形成成品矩形管。

本發明所述的不可熱處理強化鋁合金矩形管的制造方法與現有技術相比具有如下優點：

1.對初始管坯進行橫截面設計，使熱擠壓成型的管坯為矩形。因設計的初始管坯與成品矩形管形狀近似，拉拔時材料變形在較小的范圍內，使得熱擠壓成型的管坯各處質點流動更加均勻，厚度更加一致，提高了成品矩形管的尺寸精度以及成材率；

2.經過設計初始管坯為矩形，縮短了加工流程，管坯在一道次拉拔之后即可成型成品矩形管。降低了生產成本，提高了生產效率，使得此制造方法更容易被普及使用；

3.矩形管坯拉拔過程中，由于外模和芯頭的擠壓作用，導致矩形管坯橫截面各處的壓力不同，其中，矩形管坯橫截面四個頂角的金屬質點流動所受阻力大于四邊中段，故設計管坯矩形橫截面頂角厚度最小，四個頂角經過逐漸增厚的過渡段連接鄰近的各邊中段，減小了角部和過渡段在受到擠壓時金屬支點的阻力，提高了成本管材的尺寸精度和成材率。

上述所述步驟b的鋁合金材料為鋁合金鑄錠，于步驟b熱擠壓之前先對鋁合金鑄錠進行勻質處理。鑄錠均質處理的目的在于消除金屬熔鑄結束后內部形成的殘余應力，提高金屬鑄錠的塑性加工能力，改善產品的組織結構和力學性能，為后續的進一步加工做好準備。

上述所述管坯矩形橫截面各頂角處的厚度與成品矩形管厚度相同,過渡段上各截面收縮率與四邊中段收縮率相同。此設計提高了管坯金屬質點流動的均勻性，進一步提高尺寸精度和成材率。

上述所述各矩形長邊所在的過渡段與所在的中段相交處形成第一過渡點，各矩形短邊所在的過渡段與所在的中段相交處形成第二過渡點；

管坯矩形橫截面長邊為107.5mm，短邊為31.9mm，四邊中段壁厚1.25mm，第一過渡點距最近的短邊中段外壁的距離為26.25mm，第二過渡點距最近的長邊中段外壁的距離為8.25mm，各頂角處厚度為1mm；

上述所述所述各矩形長邊所在的過渡段與所在的中段相交處形成第一過渡點，各矩形短邊所在的過渡段與所在的中段相交處形成第二過渡點；

管坯矩形橫截面矩形長邊為151.7mm，短邊為59.3mm，四邊中段壁厚1.6mm，第一過渡點距最近的短邊中段外壁的距離為37.6mm，第二過渡點距最近的長邊中段外壁的距離為15.2mm，各頂角處厚度為1.4mm；

所制造的成品矩形管長邊為146.8mm，短邊為57.2mm，各邊及頂角厚度為1.4mm。

附圖說明：

下面結合附圖對本發明作詳細的說明：

圖1是本發明初始管坯橫截面示意圖；