本發(fā)明屬于鋁合金加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種鋁合金腳踏板制作工藝。
背景技術(shù)：
：鋁是地球上含量極豐富的金屬元素，且具有高比強(qiáng)度和彈性模量、高電導(dǎo)率和高熱導(dǎo)率，極良好的耐腐蝕性能。我國鋁工業(yè)規(guī)模居世界第三，已具有年產(chǎn)400萬噸電解鋁的生產(chǎn)能力。鋁材已成為我國僅次于鋼鐵的第二大金屬材料，在現(xiàn)代國民生活中起著越來越重要的作用。對汽車而言，環(huán)保、安全成為重中之重，無論是從節(jié)能減排還是從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度，車身輕量化都是一個成效顯著的途徑。乘用車車身輕量化勢在必行，載貨車、客車、軌道車輛車身輕量化亟待突破。鋁合金是輕量化材料中應(yīng)用比較成熟的材料之一，根據(jù)美國鋁學(xué)會的報告，汽車上每使用0.45kg鋁就可減輕車重1kg，理論上鋁制汽車可以比鋼制汽車減重40％左右。鋁合金材料是當(dāng)前汽車材料研究的熱點(diǎn)，在合金改良、成型性、鑄件的疲勞強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)件的可焊接性、原材料循環(huán)利用等方面；在發(fā)展低成本、穩(wěn)定制造的生產(chǎn)工藝方面，均有待于深入研究。以前，由于價格較貴等原因限制了高強(qiáng)鋁合金材料(過去主要用于航空航天業(yè))在汽車工業(yè)中的應(yīng)用。石油危機(jī)發(fā)生之后，為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低汽車自重，作為減輕汽車車身重量的替代材料，得到了迅速發(fā)展。隨著國家戰(zhàn)略“一帶一路政策”的實施，交通運(yùn)輸設(shè)備的需求量相比于以往大幅提升?，F(xiàn)今油罐車、機(jī)車、萬噸輪船的腳踏板大多使用不銹鋼等材料，由于不銹鋼價格高、質(zhì)量大等問題，不利于一帶一路國家政策的實施。為達(dá)到汽車輕量化，節(jié)能減排等目的，本公司設(shè)計了具有優(yōu)良使用性能的鋁合金拉伸網(wǎng)來代替油罐車、機(jī)車、萬噸輪船的腳踏板使用的不銹鋼材料。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種鋁合金腳踏板制作工藝。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括如下步驟：a、按照如下重量份數(shù)比配制鋁合金原料：si：0.33～0.38％、fe：≤0.2％、cu：≤0.04％、mg：0.51～0.56％、cr：≤0.05％、zn：≤0.04％、mn：≤0.04％、ti：≤0.05％、sc：≤0.01％、al：余量，各組分含量值和為100％；b、將配制好的鋁合金原料加入到熔煉爐中熔煉為液態(tài)鋁合金，將液態(tài)鋁合金熔鑄為鋁合金鑄棒；c、將熔鑄后的鋁合金鑄棒經(jīng)過預(yù)加熱后送入鋁合金擠壓機(jī)的模具中擠壓成型，得到鋁合金板材，其中鋁合金鑄棒擠壓過程中模具溫度為445～455℃，鋁合金鑄棒在模具中的擠壓速度為10～12m/min，擠壓成型時鋁合金板材表面溫度為520～530℃；d、將鋁合金擠壓機(jī)的內(nèi)部加入壓花裝置，通過壓花裝置上的壓花輥對擠壓過后的鋁合金板材表面施加壓力，使得鋁合金板材的表面產(chǎn)生橫向紋路，將通過壓花輥壓花過后的鋁合金板材進(jìn)行風(fēng)冷，使得鋁合金板材達(dá)到所需的固溶度，保證鋁合金板材的力學(xué)性能，其中風(fēng)冷的冷卻速率控制在1.50～2.48℃/s；e、對風(fēng)冷后的鋁合金板材進(jìn)行拉伸矯直，即對風(fēng)冷后的鋁合金板材施加長度方向上的載荷，使得鋁合金板材在長度方向的變形量為0.7～1.0％，載荷保持15～30s后卸載；f、將拉伸矯直后的鋁合金板材在30～36h之內(nèi)進(jìn)行預(yù)拉網(wǎng)；g、將鋁合金板材表面進(jìn)行沖孔處理；h、將沖孔處理后的鋁合金板材固定在拉網(wǎng)工裝上進(jìn)行拉網(wǎng)，鋁合金板材的拉網(wǎng)速度為6mm/s；i、將拉網(wǎng)后的鋁合金板材進(jìn)行時效熱處理，時效溫度為150～200℃，時效時間為2～7h。進(jìn)一步，步驟a中鋁合金原料的組分以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)比分別為：si：0.33～0.38％、fe：0.2％、cu：0.04％、mg：0.51～0.56％、cr：0.05％、zn：0.04％、mn：0.04％、ti：0.05％、sc：0.01％、al：余量，各組分含量值和為100％。進(jìn)一步，步驟b中鋁合金原料熔鑄過程中鋁合金原料邊熔融邊去除熔體中的雜渣和氣體。進(jìn)一步，步驟c中鋁合金鑄棒預(yù)加熱溫度為150～300℃，預(yù)加熱時間為10～20min。進(jìn)一步，步驟g中鋁合金板材沖孔的尺寸為長105mm、寬4.5mm。進(jìn)一步，步驟h中拉網(wǎng)前鋁合金板材的尺寸為236mm*6270mm，拉網(wǎng)后鋁合金板材尺寸為600mm*6000mm。進(jìn)一步，步驟i中拉網(wǎng)后的鋁合金板材時效熱處理的時效溫度為185℃，時效時間為5h。本發(fā)明的有益效果在于：1、本發(fā)明的鋁合金腳踏板制作工藝，通過設(shè)計鋁合金擠壓機(jī)中的模具，使得鋁合金鑄棒通過鋁合金擠壓機(jī)中模具擠壓出的鋁合金板材端面呈鋸齒狀；然后改變擠壓機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在鋁合金擠壓機(jī)的模具出口處添加一壓花裝置，通過壓花裝置上的壓花輥對擠壓過后的鋁合金板材表面施加壓力，使得鋁合金板材的表面產(chǎn)生橫向紋路；其中壓花裝置上的壓花是指在鋁合金板材表面壓上一道道橫向紋路，與擠出機(jī)模具擠出的鋁合金板材表面具有的縱向紋路相配合形成具有橫向與縱向相互交替的紋路，其目的是增大鋁合金板材表面的摩擦力。再對壓花過后的鋁合金板材進(jìn)行風(fēng)冷、拉伸矯直、沖孔、拉網(wǎng)、時效等工藝流程。壓花裝置由壓花輥、氣缸、plc控制系統(tǒng)組成，由于剛擠壓成型的鋁合金板材溫度較高，所以壓花較為容易，并且相應(yīng)的對鋁合金板材的配料、擠壓工藝進(jìn)行改進(jìn)，最后對拉伸矯直后的鋁合金板材進(jìn)行沖孔、拉網(wǎng)工藝制成鋁合金網(wǎng)狀腳踏板。2、通過本發(fā)明的鋁合金腳踏板制作工藝制備的鋁合金拉網(wǎng)板材可良好的應(yīng)用在車輛的腳踏板上，代替不銹鋼，減輕重量，降低成本，安全性能高。3、本發(fā)明的鋁合金腳踏板制作工藝中將鋁合金板材通過在擠壓模具出口處對擠出后的鋁合金板材進(jìn)行壓花代替以往對加工好的鋁合金板材先加熱，再進(jìn)行壓花的工藝流程，提高了工作效率，節(jié)省了能源。此外該鋁合金網(wǎng)狀腳踏板還可根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，控制拉網(wǎng)幅度大小，使其應(yīng)用在圍欄、護(hù)欄等地方。附圖說明為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：圖1為實施例中拉網(wǎng)后的鋁合金板材結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例中擠壓機(jī)擠出后的鋁合金板材擠出斷面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例中壓花輥的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。實施例1：一種鋁合金腳踏板制作工藝，包括如下步驟：a、配料：鋁合金板材各元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比如下：元素sifecumgcrznmntiscal含量0.330.200.040.510.050.040.040.050.01余量b、熔鑄：將配制好的鋁合金原料加入到熔煉爐中熔煉為液態(tài)鋁合金，在熔化后的液態(tài)鋁合金中加入適量的精煉劑，將精煉后的液態(tài)鋁合金熔鑄為鋁合金鑄棒，鋁合金原料邊熔融邊去除熔體中的雜渣和氣體；c、擠壓成型：將熔鑄后的鋁合金鑄棒經(jīng)過預(yù)加熱后送入鋁合金擠壓機(jī)的模具中擠壓成型，得到鋁合金板材，其中鋁合金鑄棒預(yù)加熱溫度為150℃，預(yù)加熱時間為10min，鋁合金鑄棒擠壓過程中模具溫度為445℃，鋁合金鑄棒在模具中的擠壓速度為12m/min，擠壓成型時鋁合金板材表面溫度為520℃；d、壓花：將鋁合金擠壓機(jī)的內(nèi)部加入壓花裝置，通過壓花裝置上的壓花輥對擠壓過后的鋁合金板材表面施加壓力，使得鋁合金板材的表面產(chǎn)生橫向紋路，將通過壓花輥壓花過后的鋁合金板材進(jìn)行風(fēng)冷，使得鋁合金板材達(dá)到所需的固溶度，保證鋁合金板材的力學(xué)性能，其中風(fēng)冷的冷卻速率控制在1.50℃/s；e、拉伸矯直：對風(fēng)冷后的鋁合金板材進(jìn)行拉伸矯直，即對風(fēng)冷后的鋁合金板材施加長度方向上的載荷，使得鋁合金板材在長度方向的變形量為0.7％，載荷保持15s后卸載；f、轉(zhuǎn)序：將拉伸矯直后的鋁合金板材在36h之內(nèi)進(jìn)行預(yù)拉網(wǎng)，避免型材停放時間過久發(fā)生自然時效，影響后續(xù)的拉網(wǎng)加工；g、沖孔：將鋁合金板材表面進(jìn)行沖孔處理，沖孔的尺寸為長105mm、寬4.5mm；h、拉網(wǎng)：將沖孔處理后的鋁合金板材固定在拉網(wǎng)工裝上進(jìn)行拉網(wǎng)，鋁合金板材的拉網(wǎng)速度為6mm/s，拉網(wǎng)前鋁合金板材的尺寸為236mm*6270mm，拉網(wǎng)后鋁合金板材尺寸為600mm*6000mm；i、時效熱處理：將拉網(wǎng)后的鋁合金板材進(jìn)行時效熱處理，時效溫度為150℃，時效時間為2h。實施例2：一種鋁合金腳踏板制作工藝，包括如下步驟：a、配料：鋁合金板材各元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比如下：元素sifecumgcrznmntiscal含量0.380.200.040.560.050.040.040.050.01余量b、熔鑄：將配制好的鋁合金原料加入到熔煉爐中熔煉為液態(tài)鋁合金，在熔化后的液態(tài)鋁合金中加入適量的精煉劑，將精煉后的液態(tài)鋁合金熔鑄為鋁合金鑄棒，鋁合金原料邊熔融邊去除熔體中的雜渣和氣體；c、擠壓成型：將熔鑄后的鋁合金鑄棒經(jīng)過預(yù)加熱后送入鋁合金擠壓機(jī)的模具中擠壓成型，得到鋁合金板材，其中鋁合金鑄棒預(yù)加熱溫度為300℃，預(yù)加熱時間為20min，鋁合金鑄棒擠壓過程中模具溫度為455℃，鋁合金鑄棒在模具中的擠壓速度為12m/min，擠壓成型時鋁合金板材表面溫度為530℃；d、壓花：將鋁合金擠壓機(jī)的內(nèi)部加入壓花裝置，通過壓花裝置上的壓花輥對擠壓過后的鋁合金板材表面施加壓力，使得鋁合金板材的表面產(chǎn)生橫向紋路，將通過壓花輥壓花過后的鋁合金板材進(jìn)行風(fēng)冷，使得鋁合金板材達(dá)到所需的固溶度，保證鋁合金板材的力學(xué)性能，其中風(fēng)冷的冷卻速率控制在2.48℃/s；e、拉伸矯直：對風(fēng)冷后的鋁合金板材進(jìn)行拉伸矯直，即對風(fēng)冷后的鋁合金板材施加長度方向上的載荷，使得鋁合金板材在長度方向的變形量為1.0％，載荷保持30s后卸載；f、轉(zhuǎn)序：將拉伸矯直后的鋁合金板材在36h之內(nèi)進(jìn)行預(yù)拉網(wǎng)，避免型材停放時間過久發(fā)生自然時效，影響后續(xù)的拉網(wǎng)加工；g、沖孔：將鋁合金板材表面進(jìn)行沖孔處理，沖孔的尺寸為長105mm、寬4.5mm；h、拉網(wǎng)：將沖孔處理后的鋁合金板材固定在拉網(wǎng)工裝上進(jìn)行拉網(wǎng)，鋁合金板材的拉網(wǎng)速度為6mm/s，拉網(wǎng)前鋁合金板材的尺寸為236mm*6270mm，拉網(wǎng)后鋁合金板材尺寸為600mm*6000mm；i、時效熱處理：將拉網(wǎng)后的鋁合金板材進(jìn)行時效熱處理，時效溫度為200℃，時效時間為7h。實施例3：實施例3與實施例1的區(qū)別在于步驟i中拉網(wǎng)后的鋁合金板材時效熱處理的時效溫度為185℃，時效時間為5h。對比例：對比例與實施例3的區(qū)別在于，將步驟c擠壓成型后的鋁合金板材時效熱處理后，得到鋁合金板材成品。將成品的鋁合金板材先加熱再通過壓花裝置進(jìn)行壓花。指標(biāo)測評：對實施例1～3和對比例得到的鋁合金網(wǎng)狀腳踏板進(jìn)行指標(biāo)測評，測評結(jié)果如表一：表一由此可見，本發(fā)明的處理工藝非常優(yōu)秀，通過設(shè)計鋁合金擠壓機(jī)中的模具，使得鋁合金鑄棒通過鋁合金擠壓機(jī)中模具擠壓出的鋁合金板材端面呈縱向的鋸齒狀；鋁合金擠壓機(jī)的模具出口處壓花裝置上的壓花輥對擠壓過后的鋁合金板材表面施加壓力，使得鋁合金板材的表面產(chǎn)生橫向紋路，鋁合金板材表面的縱向紋路與橫向紋路相互交替，使得最終制備的鋁合金網(wǎng)狀腳踏板表面的摩擦力增大。且由于擠壓后的鋁合金板材表面有一定的溫度，相對于傳統(tǒng)將鋁合金板材成品預(yù)熱再壓花的工藝，本專利的鋁合金板材壓花更加省力，大大提高了鋁合金網(wǎng)狀腳踏板的加工效率，也節(jié)省了30％左右的能源。最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。當(dāng)前第1頁12