一种新能源车用轻量化铝材料的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新能源车用轻量化铝材料的生产工艺，包括以下步骤：S1.将铝合金材料各种金属按质量百分比混合后加热熔炼，精炼后静置扒渣；S2.将精炼后的铝液降温至浇注，得到铝锭，再将铝锭均匀化处理；S3.将挤压筒、挤压模具、模具座和挤压垫预热，然后将步骤S2得到的均匀化铝锭利用挤压机构将铝锭挤压成型，定长裁剪后得到铝合金厚板；S4.铝合金厚板通过转向输送机构调整方向后输送至压延机构处压至所需厚度，得到铝合金板材，最后将铝合金板材人工时效即得新能源车用轻量化铝材料，本发明专利技术实现了铝合金生产成型过程中的自动转运和翻转对齐，成型后的材料合格率高，降低了材料的浪费。的浪费。的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源车用轻量化铝材料的生产工艺


[0001]本专利技术属于铝合金材料加工
，具体涉及一种新能源车用轻量化铝材料的生产工艺。

技术介绍

[0002]汽车轻量化是当前汽车行业的热点，轻量化效果最明显的方式是材料上实现轻量化，用于汽车轻量化的材料大致分为4种，高强钢，高强铝，高强镁，碳纤维增强复合材料。随着汽车行业对轻量化的研究与投资越发活跃,过去以钢铁为主流的车辆开发时代,逐步进入减少钢铁比重、增加相应轻量化材料的新时代。近几年来,由于铝合金与高强钢相比重量密度相差较大，制造成本比碳纤维低，与镁合金相比，有良好的力学性能与抗腐蚀性，易于加工等特点。
[0003]早在1990年,汽车行业先进发达国家就已开始开发铝合金轻量车身并投入量产。但是目前，使用铝合金在已有生产设备的沿用以及成型、加工、结合技术方面的突破和材料费用上仍存在很多问题，例如目前的铝合金材料成型常用的挤压、轧制、压铸等工艺，大量的需要人工转运和翻转对齐，操作失误会导致人员烫伤，同时会导致成型后的材料不符合要求，材料的浪费率高。

技术实现思路

[0004]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供新能源车用轻量化铝材料的生产工艺，通过上料机构将铝锭输送至挤压机构的挤压筒中，利用挤压机构将铝锭挤压成型，定长裁剪后得到铝合金厚板，铝合金厚板通过转向输送机构调整方向后输送至压延机构处，通过第一压延辊和第二压延辊将铝合金厚板压至所需厚度，得到铝合金板材，实现了自动转运和翻转对齐，成型后的材料合格率高，降低了材料的浪费。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种新能源车用轻量化铝材料的生产工艺，包括以下步骤：S1.将Al、Si、Mg、Mn、Cu、Ti、Sr、V、Fe按质量百分比混合后加热至750~800℃熔炼，熔化后加入Y、Ce，搅拌使Y、Ce与铝液混合均匀，静置15~31min，加入精炼剂六氯乙烷后充分搅拌后静置10~20min后扒渣；S2.将精炼后的铝液降温至680~700℃，然后浇注至预先加热到290~300℃的模具中，得到铝锭，再将铝锭加热至550~560℃保温8~10h，最后冷却至室温，得到均匀化铝锭；S3.将挤压筒、挤压模具、模具座和挤压垫预热至470~480℃，然后将步骤S2得到的均匀化铝锭加热至480~500℃，通过上料机构输送至挤压机构的挤压筒中，利用挤压机构将铝锭挤压成型，定长裁剪后得到铝合金厚板；S4.铝合金厚板通过转向输送机构调整方向后输送至压延机构处，通过第一压延辊和第二压延辊将铝合金厚板压至所需厚度，得到铝合金板材，最后将铝合金板材在170~190℃下人工时效3~5h，即得新能源车用轻量化铝材料。
[0006]进一步优选地，新能源车用轻量化铝材料包括以下质量百分比元素组分：Si 5.0~8.0%、Mg 0.1~2.5%、Mn 0.5~1.5%、Cu 0.02~0.5%、Ti 0.02~0.3%、Sr 0.01~0.05%、V 0.01~0.1%、Y 0.01~0.1%、Ce 0.01~0.15%、Fe 0.05~0.15%，其他杂质≤0.5 %，余量为Al。
[0007]进一步优选地，步骤S3中挤压成型的具体步骤包括：S301.将挤压筒、挤压模具、模具座和挤压垫预热至470~480℃，让后将挤压模具固定在模具座上，通过滑轨将挤压模具送至挤压筒和挤压垫之间；S302.将步骤S2得到的均匀化铝锭加热至480~500℃，通过上料机构输送至挤压机构的挤压筒中，通过液压杆将挤压筒内的铝锭推送至挤压模具处完成挤压成型，成型的铝合金厚板从挤压孔处挤出；S303.通过第一电机驱动丝杆转动从而带动第一滑块沿着铝合金厚板挤出方向同步移动，通过电动推杆推动电机座以及固定在电机座上的切割机移动，完成对铝合金厚板的定长切断，切断后的铝合金厚板掉落至承载组件的承载板上。
[0008]进一步优选地，步骤S4中压延成型的具体步骤包括：S401.通过第二电机驱动两个承载板转动，定长裁剪后的铝合金厚板由承载板之间的缝隙掉落至方向调整组件的弹性缓冲板上；S402.通过第三电机带动拨料环和拨料杆转动，拨料杆转动至与铝合金厚板边缘贴合时会卡住铝合金厚板并驱动其随拨料杆一起转动，当铝合金厚板转动至与过料孔处时由过料孔掉落至第二滚筒输送机表面；S403.将第一压延辊和第二压延辊预热至430~450℃，转动调节转盘调整第一压延辊和第二压延辊的间距，转向后的铝合金厚板通过第二滚筒输送机输送至第一压延辊和第二压延辊之间，通过第四电机驱动第一压延辊和第二压延辊反向转动，完成对铝合金板材的压延成型。
[0009]进一步优选地，步骤S3和步骤S4中采用的铝合金成型设备包括底座，底座上分别固定安装上料机构、挤压机构、转向输送机构和压延机构；上料机构包括第一滚筒输送机，第一滚筒输送机底部与底座固定，第一滚筒输送机靠近挤压机构一端倾斜固定导料槽；挤压机构包括第一安装架，第一安装架上固定安装挤压平台，挤压平台一端固定安装液压杆，挤压平台中间固定安装挤压筒，挤压平台另一端固定安装滑轨，滑轨上滑动安装模具座，第一安装架表面对应模具座处开设有挤压孔，挤压孔内部固定可拆卸安装挤压垫，挤压孔上方的第一安装架外壁固定安装切割组件，通过切割组件将挤压孔挤出的铝合金厚板定长裁剪；转向输送机构包括第二滚筒输送机，第二滚筒输送机底部与底座固定，第二滚筒输送机靠近挤压机构一端外壁固定承载组件，通过承载组件对裁剪前后的铝合金厚板进行支撑，承载组件下方的第二滚筒输送机表面固定安装方向调整组件；压延机构包括第二固定架，第二固定架底部与底座固定，第二固定架之间设有第一压延辊和第二压延辊，第二压延辊与第二固定架滑动安装，第二固定架一侧的底座上固定安装驱动组件，第一压延辊和第二压延辊一端的转轴均与驱动组件相连。
[0010]进一步优选地，切割组件包括第一固定座，第一固定座一端与第一安装架外壁固定连接，第一固定座底部开设有滑槽，滑槽内贯穿设有丝杆，丝杆与第一固定座转动连接，
丝杆一端与第一电机的输出轴固定连接，第一电机固定安装在第一固定座远离第一安装架一端外壁，丝杆上设有第一滑块，第一滑块底部固定安装L型板，L型板底部滑动安装电机座，电机座上固定安装切割机，电机座一端与电动推杆的输出轴固定连接，电动推杆固定在L型板表面。
[0011]承载组件包括固定板，固定板下端与第二滚筒输送机外壁固定，固定板上端靠近挤压机构一侧对撑设有承载板，承载板与固定板转动连接，固定板上端远离挤压机构一侧外壁固定驱动盒，承载板的转轴伸入贯穿驱动盒内，承载板的转轴通过齿轮与第二电机的输出轴啮合，第二电机固定安装在驱动盒外壁。
[0012]进一步优选地，方向调整组件包括第二固定座，第二固定座底部与第二滚筒输送机固定连接，第二固定座中间贯穿开设有圆形的落料孔，落料孔下端内壁安装弹性缓冲板，弹性缓冲板中间开设有长条形的过料孔，过料孔的长度方向与第二滚筒输送机的输送方向保持一致，弹性缓冲板底部固定安装若干呈环形整列设置的导向杆，导向杆下端贯穿环形座，环形座与落料孔内壁固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源车用轻量化铝材料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1.将Al、Si、Mg、Mn、Cu、Ti、Sr、V、Fe按质量百分比混合后加热至750~800℃熔炼，熔化后加入Y、Ce，搅拌使Y、Ce与铝液混合均匀，静置15~31min，加入精炼剂六氯乙烷后充分搅拌后静置10~20min后扒渣；S2.将精炼后的铝液降温至680~700℃，然后浇注至预先加热到290~300℃的模具中，得到铝锭，再将铝锭加热至550~560℃保温8~10h，最后冷却至室温，得到均匀化铝锭；S3.将挤压筒（10）、挤压模具、模具座（12）和挤压垫（14）预热至470~480℃，然后将步骤S2得到的均匀化铝锭加热至480~500℃，通过上料机构（2）输送至挤压机构（3）的挤压筒中（10），利用挤压机构（3）将铝锭挤压成型，定长裁剪后得到铝合金厚板；S4.铝合金厚板通过转向输送机构（4）调整方向后输送至压延机构（5）处，通过第一压延辊（20）和第二压延辊（21）将铝合金厚板压至所需厚度，得到铝合金板材，最后将铝合金板材在170~190℃下人工时效3~5h，即得所述新能源车用轻量化铝材料。2.根据权利要求1所述的新能源车用轻量化铝材料的生产工艺，其特征在于，所述新能源车用轻量化铝材料包括以下质量百分比元素组分：Si 5.0~8.0%、Mg 0.1~2.5%、Mn 0.5~1.5%、Cu 0.02~0.5%、Ti 0.02~0.3%、Sr 0.01~0.05%、V 0.01~0.1%、Y 0.01~0.1%、Ce 0.01~0.15%、Fe 0.05~0.15%，其他杂质≤0.5 %，余量为Al。3.根据权利要求1所述的新能源车用轻量化铝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3中挤压成型的具体步骤包括：S301.将挤压筒（10）、挤压模具、模具座（12）和挤压垫（14）预热至470~480℃，让后将挤压模具固定在模具座（12）上，通过滑轨（11）将挤压模具送至挤压筒（10）和挤压垫（14）之间；S302.将步骤S2得到的均匀化铝锭加热至480~500℃，通过上料机构（2）输送至挤压机构（3）的挤压筒中（10），通过液压杆（9）将挤压筒（10）内的铝锭推送至挤压模具处完成挤压成型，成型的铝合金厚板从挤压孔（13）处挤出；S303.通过第一电机（26）驱动丝杆（25）转动从而带动第一滑块（27）沿着铝合金厚板挤出方向同步移动，通过电动推杆（30）推动电机座（29）以及固定在电机座（29）上的切割机（59）移动，完成对铝合金厚板的定长切断，切断后的铝合金厚板掉落至承载组件（17）的承载板（32）上。4.根据权利要求1所述的新能源车用轻量化铝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤S4具体包括：S401.通过第二电机（34）驱动两个承载板（32）转动，定长裁剪后的铝合金厚板由承载板（32）之间的缝隙掉落至方向调整组件（18）的弹性缓冲板（37）上；S402.通过第三电机（44）带动拨料环（42）和拨料杆（43）转动，拨料杆（43）转动至与铝合金厚板边缘贴合时会卡住铝合金厚板并驱动其随拨料杆（43）一起转动，当铝合金厚板转动至与过料孔（38）处时由过料孔（38）掉落至第二滚筒输送机（16）表面；S403.将第一压延辊（20）和第二压延辊（21）预热至430~450℃，转动调节转盘（49）调整第一压延辊（20）和第二压延辊（21）的间距，转向后的铝合金厚板通过第二滚筒输送机（16）输送至第一压延辊（20）和第二压延辊（21）之间，通过第四电机（51）驱动第一压延辊（20）和第二压延辊（21）反向转动，完成对铝合金板材的压延成型。
5.根据权利要求1所述的新能源车用轻量化铝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3和步骤S4中采用的铝合金成型设备包括底座（1），所述底座（1）上分别固定安装上料机构（2）、挤压机构（3）、转向输送机构（4）和压延机构（5）；所述上料机构（2）包括第一滚筒输送机（6），所述第一滚筒输送机（6）底部与底座（1）固定，所述第一滚筒输送机（6）靠近挤压机构（3）一端倾斜固定导料槽（7）；所述挤压机构（3）包括第一安装架（7），所述第一安装架（7）上固定安装挤压平台（8），所述挤压平台（8）一端固定安装液压杆（9），所述挤压平台（8）中间固定安装挤压筒（10），所述挤压平台（8）另一端固定安装滑轨（11），所述滑轨（11）上滑动安装模具座（12），所述第一安装架（7）表面对应模具座（12）处开设有挤压孔（13），所述挤压孔（13）内部固定可拆卸安装挤压垫（14），所述挤压孔（13）上方的第一安装架（7）外壁固定安装切割组件（15），通过切割组件（15）将挤压孔（13）挤出的铝合金厚板定长裁剪；所述转向输送机构（4）包括第二滚筒输送机（16），所述第二滚筒输送机（16）底部与底...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔福锋，钱春晓，
申请(专利权)人：山东雪地铝业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：