一種鋁合金薄平板鑄件殘余變形的矯正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁合金薄平板鑄件殘余變形的矯正方法，屬鋁合金板材鑄造加工成型的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金薄平板鑄件作為板形結(jié)構(gòu)零部件廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品，例如在筆記本電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝影機(jī)、LED顯示器、手機(jī)零部件中應(yīng)用。
[0003]在成型時(shí)，鋁合金薄平板鑄件在凝固與冷卻的過程中，由于各部位的溫度和冷卻速度不同，鑄件在同一時(shí)段的收縮量不同，鑄件各部是一個(gè)相互連接的整體，從而導(dǎo)致鑄件內(nèi)部互相制約而產(chǎn)生應(yīng)力;在鑄件脫模冷卻至室溫時(shí)，由于線收縮受阻產(chǎn)生熱應(yīng)力，使鑄件內(nèi)部形成了殘余應(yīng)力，當(dāng)殘余應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生殘余變形，熱應(yīng)力是導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生殘余變形的主要因素;殘余變形會(huì)使鋁合金薄平板鑄件改變?cè)瓉淼脑O(shè)計(jì)尺寸，失去原來的精度，也影響產(chǎn)品的美觀，尤其在批量生產(chǎn)時(shí)，存在殘余變形的鑄件在機(jī)械加工時(shí)會(huì)形成廢品。
[0004]目前，鋁合金薄平板鑄件的殘余變形大都采用手工矯正，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，而且矯正力度不好掌握，容易造成鑄件報(bào)廢;也有的采用機(jī)械矯正，將鑄件放入加熱的模具中，依靠模具給鑄件施加反變形來消除殘余變形，這種方法只能矯正四條邊變形，對(duì)彎曲變形、波浪變形、扭曲變形的矯正效果不佳，且生產(chǎn)效率低;采用手工和機(jī)械矯正殘余變形，只是強(qiáng)制性的暫時(shí)消除殘余變形，鑄件內(nèi)部仍存在殘余應(yīng)力，在鑄件放置一段時(shí)間，或是后續(xù)的加工過程中，殘余變形會(huì)逐漸反彈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的
[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)【背景技術(shù)】不足和落后，對(duì)鋁合金薄平板鑄件殘余變形的矯正采用矯正夾具和遠(yuǎn)紅外隧道爐相結(jié)合的方法進(jìn)行，將鋁合金薄平板鑄件裝卡在矯正夾具內(nèi)，在遠(yuǎn)紅外隧道爐中，經(jīng)過預(yù)熱、恒溫處理、冷卻時(shí)效過程，使鋁合金薄平板鑄件的殘余變形得到矯正，殘余應(yīng)力得以消除，以提高鋁合金薄平板鑄件形狀的穩(wěn)定性。
[0007]技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明使用的設(shè)備和材料為:遠(yuǎn)紅外隧道爐、矯正夾具、無水乙醇；
[0009](I)制備矯正夾具
[0010]矯正夾具由下夾具、上夾具、下夾具連接件、上夾具連接件、連接軸、固定塊組成；
[0011]下夾具主要結(jié)構(gòu)包括:下夾具基準(zhǔn)板、環(huán)形凹槽、U型槽、變形調(diào)整槽、下夾具方形槽、下夾具固定孔；
[0012]下夾具基準(zhǔn)板用模具鋼制作，并經(jīng)過熱處理、磨制，表面粗糙度為Ra0.08-0.16μηι，平面度誤差S0.02mm，下夾具基準(zhǔn)板上依據(jù)鋁合金薄平板鑄件的環(huán)形棱邊開設(shè)環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽截面寬度大于鋁合金薄平板鑄件環(huán)形棱邊壁厚0.2mm;
[0013]上夾具主要結(jié)構(gòu)包括:上夾具基準(zhǔn)板、調(diào)整塊、上夾具方形槽、輔助操作槽、上夾具固定孔；
[0014]上夾具基準(zhǔn)板、調(diào)整塊用熱作模具鋼制作，并經(jīng)過熱處理、磨制，表面粗糙度為Ra0.08-0.16μπι;上夾具基準(zhǔn)板平面度誤差S0.02mm，調(diào)整塊組成平面的平面度誤差S
0.02mm；
[0015]下夾具與上夾具由下夾具連接件、上夾具連接件、連接軸配合連接；
[0016]下夾具與上夾具由上夾具固定孔、下夾具固定孔、固定塊鎖緊；
[0017](2)安裝鋁合金薄平板鑄件
[0018]①將鋁合金薄平板鑄件用無水乙醇清洗，使正反表面潔凈，清洗后晾干；
[0019]②將鋁合金薄平板鑄件上的環(huán)形棱邊對(duì)準(zhǔn)下夾具上的環(huán)形凹槽，平行安裝在下夾具基準(zhǔn)板、U型槽、變形調(diào)整槽上部；
[0020]③將上夾具放下，上夾具上的8個(gè)調(diào)整塊均勻平行壓住鋁合金薄平板鑄件，并分別由上夾具固定孔、下夾具固定孔、第一固定塊、第二固定塊鎖緊；
[0021](3)鋁合金薄平板鑄件殘余變形的矯正
[0022]鋁合金薄平板鑄件殘余變形的矯正是在遠(yuǎn)紅外隧道爐內(nèi)進(jìn)行的，是在遠(yuǎn)紅外加熱、恒溫、冷卻時(shí)效過程中完成的；
[0023]①清理爐腔，使?fàn)t內(nèi)潔凈；
[0024]②開啟遠(yuǎn)紅外隧道爐，打開第一遠(yuǎn)紅外加熱器、第二遠(yuǎn)紅外加熱器、冷卻風(fēng)機(jī)，將預(yù)熱區(qū)溫度設(shè)置為200°C±5°C，恒溫區(qū)溫度設(shè)置為220°C±2°C，冷卻區(qū)溫度設(shè)置為20°C±2°C；
[0025]③將安裝了鋁合金薄平板鑄件的矯正夾具平行移放在遠(yuǎn)紅外隧道爐的傳送帶上面；
[0026]④開啟傳送帶，將矯正夾具及其內(nèi)的鋁合金薄平板鑄件送入遠(yuǎn)紅外隧道爐內(nèi)；
[0027]⑤矯正夾具及其內(nèi)的鋁合金薄平板鑄件在預(yù)熱區(qū)運(yùn)行時(shí)間為25min，在恒溫區(qū)運(yùn)行時(shí)間為75min，進(jìn)入冷卻區(qū)后關(guān)閉傳送帶，并關(guān)閉第一遠(yuǎn)紅外加熱器、第二遠(yuǎn)紅外加熱器，使其在冷卻區(qū)冷卻時(shí)效處理72h;
[0028]⑥矯正夾具出爐，取出鋁合金薄平板鑄件，平面置于厚度為5mm的潔凈不銹鋼平板上，整體用軟質(zhì)材料包裝，從而完成了矯正的全過程；
[0029](4)檢測(cè)、分析、表征
[0030]對(duì)矯正后的鋁合金薄平板鑄件的形貌、色澤、平面度進(jìn)行檢測(cè)、分析、表征；
[0031 ]用三坐標(biāo)測(cè)量儀進(jìn)行平面度檢測(cè)；
[0032]結(jié)論:矯正后的鋁合金薄平板鑄件為銀灰色、平板型，平面度誤差S0.1mm。
[0033]有益效果
[0034]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比具有明顯的先進(jìn)性，是針對(duì)鋁合金薄平板鑄件殘余變形的弊端，采用矯正夾具和遠(yuǎn)紅外隧道爐相結(jié)合的方法進(jìn)行矯正，將鋁合金薄平板鑄件安裝在矯正夾具內(nèi)，放入遠(yuǎn)紅外隧道爐中，經(jīng)過預(yù)熱、恒溫處理、冷卻時(shí)效處理，使鋁合金薄平板鑄件的殘余變形得到矯正，殘余應(yīng)力得以消除，有效提高了鋁合金薄平板鑄件形狀的穩(wěn)定性與可靠性;矯正后鋁合金薄平板鑄件平面度誤差S0.1_，有效消除了鋁合金薄平板鑄件的殘余變形，此矯正方法工藝先進(jìn)，數(shù)據(jù)精確翔實(shí)，矯正夾具先進(jìn)可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，精度高，是十分先進(jìn)的鋁合金薄平板鑄件殘余變形的矯正方法。
【附圖說明】
[0035]圖1、鋁合金薄平板鑄件主視圖；
[0036]圖2、圖1的A-A剖面圖；
[0037]圖3、矯正夾具結(jié)構(gòu)圖；
[0038]圖4、將鋁合金薄平板鑄件安裝在下夾具上部狀態(tài)圖；
[0039]圖5、安裝鋁合金薄平板鑄件后的矯正夾具前側(cè)狀態(tài)圖；
[0040]圖6、安裝鋁合金薄平板鑄件后的矯正夾具后側(cè)狀態(tài)圖；
[0041 ]圖7、鋁合金薄平板鑄件殘余變形矯正狀態(tài)圖；
[0042]圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下:
[0043]1、鋁合金薄平板鑄件，2、環(huán)形棱邊，3、方形孔，4、下夾具基準(zhǔn)板，5、環(huán)形凹槽，6、第一U型槽，7、第二U型槽，8、第一變形調(diào)整槽，9、第二變形調(diào)整槽，10、第三變形調(diào)整槽，11、第四變形調(diào)整槽，12、第五變形調(diào)整槽，13、第六變形調(diào)整槽，14、第七變形調(diào)整槽，15、第八變形調(diào)整槽，16、下夾具方形槽，17、上夾具基準(zhǔn)板，18、上夾具方形槽，19、第一調(diào)整塊，20、第二調(diào)整塊，21、第三調(diào)整塊，22、第四調(diào)整塊，23、第五調(diào)整塊，24、第六調(diào)整塊，25、第七調(diào)整塊，26、第八調(diào)整塊，27、輔助操作槽，28、下夾具連接件，29、上夾具連接件，30、連接軸，31、下夾具固定孔，32、上夾具固定孔，33、第一固定塊，34、第二固定塊，35、矯正夾具，36、遠(yuǎn)紅外隧道爐，37、保溫層，38、第一排氣孔，39、第二排氣孔，40、冷卻風(fēng)機(jī)，41、爐座，42、傳送帶，43、第一遠(yuǎn)紅外加熱器，44、第二遠(yuǎn)紅外加熱器，45、電控箱，46、顯示屏，47、指示燈，48、溫度控制器，49、傳送帶控制器，50、冷卻風(fēng)機(jī)控制器，51、爐腔。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0045]圖1、2所示，為鋁合金薄平板鑄件結(jié)構(gòu)圖，鋁合金薄平板鑄件I平面尺寸長度S300mm、寬度S 200m