[發(fā)明專利]一種鋁合金管材彎曲成形方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210540194.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN103861912A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊銀;閆曉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號(hào): B21D9/00
• 分類號(hào): B21D9/00;B21D9/16
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金管材彎曲成形方法。

背景技術(shù)

由于鋁合金管材具有較高的比強(qiáng)度、重量輕，散熱性能好等一系列優(yōu)異的特點(diǎn)，其彎曲件作為結(jié)構(gòu)件被廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、汽車等領(lǐng)域，但因其壁厚薄，且內(nèi)部為中空等原因，在彎曲成形過程的巨大載荷下，受拉壓應(yīng)力的作用，變形不均勻，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的截面畸變，如：截面凹陷，凸起，導(dǎo)致彎曲成形后的零件沿周向表面凹凸不平，這樣無法滿足原材料的截面形狀及尺寸精度。

目前國內(nèi)對(duì)此類管材彎曲成形工藝均有一些改進(jìn)，但都存在一些缺陷，本發(fā)明是在傳統(tǒng)鋁合金彎曲成形的基礎(chǔ)上，以低熔點(diǎn)合金作為填充物，在彎曲成形中實(shí)現(xiàn)內(nèi)壓支撐進(jìn)而控制鋁合金截面變形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金管材彎曲成形的方法，以解決鋁合金管材彎曲成型后截面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重畸變，如凹陷、凸起等難題，確保鋁合金管材彎曲件截面尺寸能滿足設(shè)計(jì)要求，提高鋁合金管材彎曲件的加工效率及合格率。

一種鋁合金管材彎曲成形的方法，按如下步驟進(jìn)行：

（1）將待加工的鋁合金管材的一端開口用木塞或直接焊接進(jìn)行嚴(yán)密的封口，將封口端面至下，從上端開口往管材內(nèi)加入低熔點(diǎn)合金固體塊，加至距開口端一小段；

（2）將管材傾斜置于加熱裝置里，加熱溫度為100℃，從下而上逐步加熱，使低熔點(diǎn)合金熔化；

（3）待低熔點(diǎn)合金完全熔化后停止加熱，將管材豎直置于空氣中冷卻；

（4）至低熔點(diǎn)合金完全冷卻凝固后，將上述管材裝夾于拉彎或繞彎機(jī)上拉彎或繞彎成形；

（5）管材成形后，置于沸水中讓低熔點(diǎn)合金自動(dòng)流出，然后用蒸汽沖洗，直至低熔點(diǎn)合金全部清除；

（6）校正管材，切割管材兩端頭余量，完成管材成形制造。

所述低熔點(diǎn)合金由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6-8%的鎘、17-19%的鉛、22-25%的錫、0-3%的鋅、余量鉍組成。

上述低熔點(diǎn)合金的制備方法為：打開熔煉用電阻爐，將配置好的純度均為99.9%以上的各組分金屬原材料置于電阻爐坩堝中，撒上覆蓋劑，如三氧化二硼，將電阻爐溫度調(diào)到400℃-500℃，待坩堝中金屬全部熔化后，攪拌熔體1-2min，將熔體表面浮渣撈出再次撒上覆蓋劑，靜置2-3min后扒渣，出爐澆鑄成小塊冷卻。

本發(fā)明的有益效果為：利用低熔點(diǎn)合金作為填充物增強(qiáng)了管材的強(qiáng)度及硬度，解決了鋁合金管材彎曲成形后截面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重畸變，如凹陷、凸起等難題，確保了鋁合金管材彎曲件截面尺寸能滿足設(shè)計(jì)要求，提高了鋁合金管材彎曲件的加工效率及合格率。另低熔點(diǎn)合金熔點(diǎn)溫度可調(diào)，可根據(jù)加工需求調(diào)節(jié)合金成分，且其塑性適中，在加工過程中不易碎，這些均體現(xiàn)了利用低熔點(diǎn)合金作為填充物進(jìn)行彎曲成形的優(yōu)異性。

附圖說明

圖1本發(fā)明實(shí)施例1中鋁合金矩形管材示意圖。

圖2本發(fā)明實(shí)施例2中鋁合金圓形管材示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明依據(jù)的原理是：鎘、鉛、錫、鋅及鉍等元素都屬于低熔點(diǎn)金屬，其熔點(diǎn)均在400℃以下，按照一定比例配比熔煉，能制備出熔點(diǎn)在40℃-160℃區(qū)間的低熔點(diǎn)合金。且鉍基低熔點(diǎn)合金鉍含量在45-55%之間時(shí)，合金在熱態(tài)與冷態(tài)下體積基本一致，因此該合金能較好的填充到鋁合金薄壁管里，起到較好的支撐作用。在單件操作中，用于彎曲成形的鋁合金薄壁管，其長度一般在一米以上，如若采用將低熔點(diǎn)合金熔化以液態(tài)的形式灌入合金管內(nèi)，容易導(dǎo)致填充處局部有氣孔，造成填充不充分，影響繞彎制件的尺寸精度。因此本發(fā)明采用固態(tài)的方式加入低熔點(diǎn)合金，然后通過加熱裝置從下而上逐步加熱，使固態(tài)金屬重新熔化并填充，此方法能有效的排出鋁合金管中的氣體。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例應(yīng)用于彎曲成形的材料為一種鋁合金矩形管材，截面尺寸為14.1mm*12.1?mm，壁厚為1.4mm，長度為1.5m，如圖1所示。低熔點(diǎn)合金中各元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為鎘6%，鉛17%，錫23%，鋅3%，鉍51%，熔點(diǎn)72度。其彎曲成形具體步驟如下：

1.1?制備低熔點(diǎn)合金，具體方法如下：打開熔煉用電阻爐，將配置好的各組分金屬原材料（純度99.9%以上）置于電阻爐坩堝中，撒上三氧化二硼作為覆蓋劑，將電阻爐溫度調(diào)到400℃-500℃，待坩堝中金屬全部熔化后，攪拌熔體1-2min，將熔體表面浮渣撈出再次撒上三氧化二硼覆蓋劑，靜置2-3min后扒渣，出爐澆鑄成小塊冷卻。