專利名稱：一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁合金領(lǐng)域，特別涉及一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著生活水平的提高，人們對手機(jī)的需求也提升到很高的檔次，這就對相應(yīng)的手機(jī)外觀提出了更高的要求，傳統(tǒng)的塑料質(zhì)外殼的產(chǎn)品越來越不能滿足人們的需求，金屬外殼的手機(jī)極具強(qiáng)烈的金屬質(zhì)感，能帶來無以倫比的視覺沖擊感，同時(shí)具有手感細(xì)膩、耐磨、防摔、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，倍受消費(fèi)者推崇，代表高端電子產(chǎn)品的發(fā)展方向。目前已采用的金屬外殼的手機(jī)所用的金屬材料有鎂合金、鋁合金和不銹鋼，其中采用鋁合金帶材生產(chǎn)的外殼具有美觀、輕質(zhì)的特點(diǎn)。由于這種外殼對鋁帶材的表面亮度、氧化涂色效果、深沖性能有著極高的要求。采用現(xiàn)有的鋁合金牌號(hào)制備手機(jī)外殼的成型成品率一般只有70 80%，普遍存在的問題是良品率低、表面的外觀質(zhì)量欠佳，表面容易出現(xiàn)流線痕跡、斑點(diǎn)、疏松等鑄造缺陷，很難保證手機(jī)外殼表面光潔平整的質(zhì)量要求，而且?guī)砗艽蟮谋砻嬲薰ぷ髫?fù)擔(dān)，嚴(yán)重制約了鋁合金企業(yè)的生產(chǎn)能力，加大了生產(chǎn)成本。沖壓成形是一種生產(chǎn)效率高、可直接使用性能優(yōu)良的軋制板材而具有很大的市場優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景。拉深成形在沖壓成形工藝中最為復(fù)雜，難度也較大。許多應(yīng)用領(lǐng)域的零件采用沖壓成型技術(shù)必須面對拉深成形的難題，這一難題也制約著現(xiàn)有牌號(hào)鋁合金在手機(jī)外殼上的應(yīng)用，對于常規(guī)沖壓生產(chǎn)，更需要提供傳統(tǒng)意義上的優(yōu)質(zhì)沖壓板帶。由此可見，沖壓用鋁合金帶材應(yīng)該具備更高的沖壓性能。現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品和方法不能滿足手機(jī)殼體的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法，所述的鋁合金按重量百分比由以重量百分比計(jì)的下列組份組成0. 5 % 0. 8 %的Si、0. 05 % 0. 15 %的Fe、 0. 03% 0. 08%的 Μη、1· 5%~ 3. 5%的 Mg、0. 01% 0. 08%的 Ce、0. 2%~ 0. 3%的 Ti 和余量的Al組成；所述制備方法包括如下步驟(1)熔煉按鋁合金帶材中元素的上述重量百分比分別稱取鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁錳中間合金、純鎂錠、鋁鈰中間合金、鋁鈦中間合金和純鋁錠，然后加入到煤氣反射爐中，在760°C 780°C條件下熔煉成鋁合金熔液，再將鋁合金熔液轉(zhuǎn)入電阻反射爐中，經(jīng)除氣、扒渣后轉(zhuǎn)入靜置爐，靜置15min 30min，得到熔煉好的鋁合金熔液；(2)澆注調(diào)整步驟(1)中的鋁合金熔液至705°C 715°C，經(jīng)過陶瓷過濾器過濾后，鑄造成鋁合金鑄錠；
(3)均勻化退火將步驟(2)制得的鋁合金鑄錠放置在退火爐中，以2°C 3°C / min的升溫速率加熱至595°C 605°C并保溫8 10h，進(jìn)行均勻化退火處理，爐冷到室溫；(4)熱軋先將鋁合金鑄錠加熱到530°C 550°C后，利用熱軋機(jī)進(jìn)行開坯軋制，開坯后調(diào)整軋制溫度為490°C 510°C進(jìn)行2 3道次軋制，控制終軋溫度465°C 475°C，將鋁合金軋至厚度為4mm 5mm的帶材；(5)冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20 35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 3mm 0. 7mm。上述組份中，在鋁合金中加入適量的Si、Fe、Mn元素提高鋁帶材的深沖性能，加入適量的Mg和Ti可提高鋁合金的表面光澤，可提高鋁合金帶材的表面質(zhì)量，加入適量的稀土元素Ce有利于改善鋁合金的微觀組織，從而同時(shí)有利于其拉深沖壓性能和表面光潔度，這些元素的聯(lián)合協(xié)同作用可使鋁合金的綜合力學(xué)性能優(yōu)異，滿足沖壓拉深成型手機(jī)外殼的使用需求。上述方法中，通過精確選擇和控制中間的均勻化退火處理的升溫速率、退火溫度和保溫時(shí)間，調(diào)整了合金的微觀組織結(jié)構(gòu)，從而確保了最終產(chǎn)品具有良好的性能。本發(fā)明沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法的有益效果為(1)通過合金化元素的合理選擇和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得各合金化元素達(dá)到協(xié)同效果，改善了鋁合金帶材的表面質(zhì)量，光潔度高，制耳率低，大幅提高了鋁合金的拉深沖壓性能。(2)針對所設(shè)計(jì)的合金成分，通過在澆注后的均勻化退火工藝的制定和優(yōu)化，以及對常規(guī)的熔煉、熱軋、冷軋的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，特別是對熱軋和冷軋的溫度進(jìn)行精確控制，使得所設(shè)計(jì)的合金的性能得以充分體現(xiàn)本發(fā)明的鋁合金帶材的綜合力學(xué)性能優(yōu)異，室溫抗拉強(qiáng)度285-320MPa，延伸率大于25%，杯突值大于10nm，完全可滿足沖壓拉深成型手機(jī)外殼的使用需求。(3)所選用的合金化元素為常規(guī)合金化元素，原料成本低廉，制備工藝簡單，易操作，適用范圍廣。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法，所述的鋁合金按重量百分比由以重量百分比計(jì)的下列組份組成0. 5 %的Si、0. 15 %的Fe、0. 03 %的Mn、3. 5 %的Mg、 0. 01%的Ce、0. 3%的Ti和余量的Al組成，所述制備方法包括如下步驟(1)熔煉按鋁合金帶材中元素的上述重量百分比分別稱取鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁錳中間合金、純鎂錠、鋁鈰中間合金、鋁鈦中間合金和純鋁錠，然后加入到煤氣反射爐中，在760°C 780°C條件下熔煉成鋁合金熔液，再將鋁合金熔液轉(zhuǎn)入電阻反射爐中，經(jīng)除氣、扒渣后轉(zhuǎn)入靜置爐，靜置15min，得到熔煉好的鋁合金熔液；(2)澆注調(diào)整步驟(1)中的鋁合金熔液至705°C 715°C，經(jīng)過陶瓷過濾器過濾后，鑄造成鋁合金鑄錠；(3)均勻化退火將步驟(2)制得的鋁合金鑄錠放置在退火爐中，以2V /min的升溫速率加熱至595°C°C并保溫10h，進(jìn)行均勻化退火處理，爐冷到室溫；(4)熱軋先將鋁合金鑄錠加熱到530°C后，利用熱軋機(jī)進(jìn)行開坯軋制，開坯后調(diào)整軋制溫度為490°C 510°C進(jìn)行2 3道次軋制，控制終軋溫度465°C 475°C，將鋁合金軋至厚度為4mm的帶材；(5)冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20 35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 30mm。實(shí)施例二—種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法，所述的鋁合金按重量百分比由以重量百分比計(jì)的下列組份組成0. 8 %的Si、0. 05 %的Fe、0. 08 %的Mn、1. 5 %的Mg、 0. 08%的Ce、0. 2%的Ti和余量的Al組成；所述制備方法包括如下步驟(1)熔煉按鋁合金帶材中元素的上述重量百分比分別稱取鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁錳中間合金、純鎂錠、鋁鈰中間合金、鋁鈦中間合金和純鋁錠，然后加入到煤氣反射爐中，在760°C 780°C條件下熔煉成鋁合金熔液，再將鋁合金熔液轉(zhuǎn)入電阻反射爐中，經(jīng)除氣、扒渣后轉(zhuǎn)入靜置爐，靜置30min，得到熔煉好的鋁合金熔液；(2)澆注調(diào)整步驟(1)中的鋁合金熔液至705°C 715°C，經(jīng)過陶瓷過濾器過濾后，鑄造成鋁合金鑄錠；(3)均勻化退火將步驟(2)制得的鋁合金鑄錠放置在退火爐中，以3°C /min的升溫速率加熱至605°C并保溫8h，進(jìn)行均勻化退火處理，爐冷到室溫；(4)熱軋先將鋁合金鑄錠加熱到550°C后，利用熱軋機(jī)進(jìn)行開坯軋制，開坯后調(diào)整軋制溫度為490°C 510°C進(jìn)行2 3道次軋制，控制終軋溫度465°C 475°C，將鋁合金軋至厚度為5mm的帶材；(5)冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20 35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 7mm。實(shí)施例三一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法，所述的鋁合金按重量百分比由以重量百分比計(jì)的下列組份組成0. 6%的Si、0. 08%的Fe、0. 05%的Mn、2. 0%的Mg、 0. 03%的Ce、0. 22%的Ti和余量的Al組成，所述制備方法包括如下步驟(1)熔煉按鋁合金帶材中元素的上述重量百分比分別稱取鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁錳中間合金、純鎂錠、鋁鈰中間合金、鋁鈦中間合金和純鋁錠，然后加入到煤氣反射爐中，在760°C 780°C條件下熔煉成鋁合金熔液，再將鋁合金熔液轉(zhuǎn)入電阻反射爐中，經(jīng)除氣、扒渣后轉(zhuǎn)入靜置爐，靜置20min，得到熔煉好的鋁合金熔液；(2)澆注調(diào)整步驟(1)中的鋁合金熔液至705°C 715°C，經(jīng)過陶瓷過濾器過濾后，鑄造成鋁合金鑄錠；(3)均勻化退火將步驟(2)制得的鋁合金鑄錠放置在退火爐中，以2. 5°C /min的升溫速率加熱至600°C并保溫9h，進(jìn)行均勻化退火處理，爐冷到室溫；(4)熱軋先將鋁合金鑄錠加熱到530°C 550°C后，禾Ij用熱軋機(jī)進(jìn)行開坯軋制，開坯后調(diào)整軋制溫度為490°C 510°C進(jìn)行2 3道次軋制，控制終軋溫度465°C 475°C，將鋁合金軋至厚度為4. 5mm的帶材；(5)冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20 35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 5mm。實(shí)施例四
一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材，所述的鋁合金按重量百分比由以重量百分比計(jì)的下列組份組成0. 7%的Si、0. 12%的Fe、0. 06 %的Mn、3. 0 %的Mg、0. 05 %的 Ce、0. 28%的Ti和余量的Al組成；所述制備方法包括如下步驟(1)熔煉按鋁合金帶材中元素的上述重量百分比分別稱取鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁錳中間合金、純鎂錠、鋁鈰中間合金、鋁鈦中間合金和純鋁錠，然后加入到煤氣反射爐中，在760°C 780°C條件下熔煉成鋁合金熔液，再將鋁合金熔液轉(zhuǎn)入電阻反射爐中，經(jīng)除氣、扒渣后轉(zhuǎn)入靜置爐，靜置20min，得到熔煉好的鋁合金熔液；(2)澆注調(diào)整步驟(1)中的鋁合金熔液至705°C 715°C，經(jīng)過陶瓷過濾器過濾后，鑄造成鋁合金鑄錠；(3)均勻化退火將步驟(2)制得的鋁合金鑄錠放置在退火爐中，以2. 5°C /min的升溫速率加熱至600°C并保溫9h，進(jìn)行均勻化退火處理，爐冷到室溫；(4)熱軋先將鋁合金鑄錠加熱到530°C 550°C后，利用熱軋機(jī)進(jìn)行開坯軋制，開坯后調(diào)整軋制溫度為490°C 510°C進(jìn)行2 3道次軋制，控制終軋溫度465°C 475°C，將鋁合金軋至厚度為4. 5mm的帶材；(5)冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20 35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 5mm。實(shí)施例五一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材，所述的鋁合金按重量百分比由以重量百分比計(jì)的下列組份組成0. 65%的Si、0. 10%的Fe、0. 05%的Mn、2. 5%的Mg、0. 04%的 Ce、0. 25%的Ti和余量的Al組成；所述制備方法包括如下步驟(1)熔煉按鋁合金帶材中元素的上述重量百分比分別稱取鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁錳中間合金、純鎂錠、鋁鈰中間合金、鋁鈦中間合金和純鋁錠，然后加入到煤氣反射爐中，在760°C 780 V條件下熔煉成鋁合金熔液，再將鋁合金熔液轉(zhuǎn)入電阻反射爐中，經(jīng)除氣、扒渣后轉(zhuǎn)入靜置爐，靜置20min，得到熔煉好的鋁合金熔液；(2)澆注調(diào)整步驟(1)中的鋁合金熔液至705°C 715°C，經(jīng)過陶瓷過濾器過濾后，鑄造成鋁合金鑄錠；(3)均勻化退火將步驟(2)制得的鋁合金鑄錠放置在退火爐中，以2. 5°C /min的升溫速率加熱至600°C并保溫9h，進(jìn)行均勻化退火處理，爐冷到室溫；(4)熱軋先將鋁合金鑄錠加熱到530°C 550°C后，利用熱軋機(jī)進(jìn)行開坯軋制，開坯后調(diào)整軋制溫度為490°C 510°C進(jìn)行2 3道次軋制，控制終軋溫度465°C 475°C，將鋁合金軋至厚度為4. 5mm的帶材；(5)冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20 35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 5mm。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法，其特征在于，所述的鋁合金按重量百分比由以重量百分比計(jì)的下列組份組成0. 5 % 0. 8 %的Si、0. 05 % 0. 15 %的 Fe、0. 03% 0. 08% 的 Mn、1. 5% 3. 5% 的 Mg、0. 01% 0. 08% 的 Ce、0. 2% 0. 3% 的 Ti 和余量的Al組成；所述制備方法包括如下步驟(1)熔煉按鋁合金帶材中元素的上述重量百分比分別稱取鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁錳中間合金、純鎂錠、鋁鈰中間合金、鋁鈦中間合金和純鋁錠，然后加入到煤氣反射爐中，在760 V 780 V條件下熔煉成鋁合金熔液，再將鋁合金熔液轉(zhuǎn)入電阻反射爐中，經(jīng)除氣、扒渣后轉(zhuǎn)入靜置爐，靜置15min 30min，得到熔煉好的鋁合金熔液；(2)澆注調(diào)整步驟(1)中的鋁合金熔液至705°C 715°C，經(jīng)過陶瓷過濾器過濾后，鑄造成鋁合金鑄錠；(3)均勻化退火將步驟(2)制得的鋁合金鑄錠放置在退火爐中，以2V 3°C/min的升溫速率加熱至595°C 605°C并保溫8 10h，進(jìn)行均勻化退火處理，爐冷到室溫；(4)熱軋先將鋁合金鑄錠加熱到530°C 550°C后，利用熱軋機(jī)進(jìn)行開坯軋制，開坯后調(diào)整軋制溫度為490°C 510°C進(jìn)行2 3道次軋制，控制終軋溫度465°C 475°C，將鋁合金軋至厚度為4mm 5mm的帶材；(5)冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20 35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 3mm 0. 7mm。
2.如權(quán)利要求1所述的沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法，其特征在于，其中第(3)步以2.5°C/min的升溫速率加熱至600°C并保溫8 9h，進(jìn)行均勻化退火處理，爐冷到室溫。
3.如權(quán)利要求1所述的沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法，其特征在于，其中所述的鋁合金按重量百分比由以重量百分比計(jì)的下列組份組成0. 65%的Si、 0. 10%的 Fe、0. 05%的 Μη、2· 5%的 Mg、0. 04%的 Ce、0. 25%的 Ti 和余量的 Al 組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沖壓拉深成型手機(jī)外殼用鋁合金帶材的制備方法，所述制備方法包括熔煉、澆注、均勻化退火、熱軋、冷軋步驟。通過優(yōu)化合金成分涉及，并通過在澆注后的均勻化退火工藝的制定和優(yōu)化，以及對熱軋和冷軋的溫度進(jìn)行精確控制，使得所設(shè)計(jì)的合金的性能得以充分體現(xiàn)本發(fā)明的鋁合金帶材的綜合力學(xué)性能優(yōu)異，室溫抗拉強(qiáng)度285-320MPa，延伸率大于25％，杯突值大于10nm，完全可滿足沖壓拉深成型手機(jī)外殼的使用需求。
文檔編號(hào)C22C21/08GK102352457SQ20111034228
公開日2012年2月15日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者濮曉芳 申請人:永鑫精密材料(無錫)有限公司