鋁合金衣架的加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及衣架【技術領域】，尤其涉及鋁合金衣架的加工工藝，包括以下步驟：熔融、保溫、成型和取件，整個鋁合金衣架的加工工序簡單，一體成型的衣架無需進行組裝，大大縮短了生產時間，提高了生產效率，同時，在保持熔融狀態的溫度持續2-4s，并在壓力為80-170MPa的條件下將熔融狀的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，成型出的衣架無氣泡，表面光滑，鋁合金衣架整體機械性能良好；相比于傳統的鐵質金屬衣架，長期使用不會生銹，持久耐用；相比于傳統的塑料衣架，在生產過程中不會產生污染，且無需組裝；相比于傳統的木質衣架，生產效率更為高效，后續損壞則可回收再利用，符合可持續發展方針。
【專利說明】f呂合金衣架的加工工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及衣架【技術領域】，尤其涉及鋁合金衣架的加工工藝。
【背景技術】
[0002]衣架的日常生活中不可或缺的一種生活用具，衣架包括掛鉤、肩架和橫桿，掛鉤的底部與肩架的頂部連接，肩架和橫桿連接。現有的衣架種類各樣，有采用鐵質金屬桿彎折或者焊接成型的，有采用塑料一體成型的，還有采用木質材料切削成型的。采用鐵質金屬彎折或者焊接的，由于鐵質金屬材料容易生銹，需要在衣架外加封一層塑膠防銹層，工序多且成本高；采用塑料一體成型的，塑料在熔融加工過程中易產生有毒廢氣，排放不當對大氣造成污染，不利于可持續發展；而采用木質材料切削成型的，木質材料來源于森林，大量的使用木質材料會使得森林造成破壞性的毀滅，以致影響生態環境，且木質材料切削成衣架需要特定的木工操作，生產效率低下，加上材質的影響，生產過程中產品合格率亦不高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對現有技術的不足提供一種生產工序簡單，生產效率高，且能一體成型的鋁合金衣架的加工工序，其可確保在生產過程中無污染，且生產出的衣架持久耐用。
[0004]為實現上述目的，本發明的一種鋁合金衣架的加工工藝，包括以下步驟:
A:熔融，將鋁合金在溫度為580-680°C下熔融；
B:保溫，鋁合金在熔融狀態下保持溫度持續2-4s ；
C:成型，將熔融的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，在壓力為80-170MPa下進行成型；
D:取件，衣架模具自動打開后通過自動取件機取出成型的衣架。
[0005]其中，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:
S1:25-26% ；Mg:0.8-1.2% ；Cu:2.0-3.5% ；Fe:0.8-1.5% ；Cr:0.25-0.35% ；Mn:0.l-0.3% ；Zn:2.5-3.5% ；Ti:0.15-0.25% ；V:0.04-0.08% ；Yb:0.08-0.1% ；Co:0.1-0.4% ；其余量為Al。
[0006]其中，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:
Si:25.3-25.7% ；Mg:0.9-1.1% ；Cu:2.5-3.0% ；Fe:1-1.3% ；Cr:0.28-0.32% ；Mn:0.15-0.25% ；Zn:2.8-3.2% ；T1:0.18-0.22% ；V:0.05-0.07% ；Yb:0.085-0.095% ；Co:0.2-0.3% ;其余量為Al。
[0007]其中，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:
Si:25.5% ；Mg:1% ；Cu:2.8% ；Fe:1.15% ；Cr:0.3% ；Mn:0.2% ；Zn:3% ；T1:0.2% ；V:0.06% ；Yb:0.09% ；Co:0.25% ;其余量為 Al。
[0008]Si (硅)，Si是本技術方案中的鋁合金的主要元素，其能改善鋁合金的鑄造性能。Si與Al能組成固溶體，在600°C左右時，Si在Al中的溶解度可達1.65%以上，而室溫時為0.2%。提高合金的高溫造型性，減少收縮率，無熱裂傾向。普遍認為Si量的增加，會降低鋁合金的焊接性能，因此將Si的加入量控制在較小的范圍內，但本技術方案中的一體成型衣架無需進行后續的焊接，將Si的百分比含量控制在25-26%，可使得熔融狀態下的鋁合金的流動性更佳，有利于在壓鑄衣架成型時減少氣泡的產生，且可保證鋁合金的抗腐蝕性和強度。
[0009]Mg (鎂)，在Si含量較高的鋁合金中加入0.8-1.2%的Mg，可提高鋁合金整體的強度和屈服極限，提高了合金的切削加工性。而如果含Mg量低于0.8%，鋁合金的整體強度和屈服極限下降；如果含Mg量高于1.2%，雖然鋁合金的耐蝕性能相對提高，但其鑄造性能變差，特別在高溫下的強度和塑性都降低，冷卻時收縮卻變大，易在成型時產生熱裂和疏松孔。
[0010]Cu (銅)，銅是重要的合金元素，具有一定的固溶強化效果，鋁合金中的含Cu量增力口，能提高鋁合金的流動性、抗拉強度和硬度，但相應地會降低了鋁合金的耐蝕性和塑性，同時鋁合金的熱裂傾向增大。因此，將鋁合金的含Cu量控制在2.0-3.5%范圍時，既可以保證提高鋁合金的流動性，以及具有一定的抗拉強度和硬度；同時，也不會對鋁合金的耐蝕性、塑性和熱裂傾向造成過大的影響。
[0011]Fe (鐵)，在所有鋁合金中都含有害雜質，當因鋁合金中含Fe量太高時，Fe以Al-S1-Fe的片狀或針狀組織存在于鋁合金中，會降低鋁合金的機械性能，同時組織還會使鋁合金的流動性減低，熱裂性增大，但由于鋁合金對模具的粘附作用十分強烈，當Fe含量在0.8%以下時尤為強烈，而當Fe含量超過1.5%后則會以有害雜質存在，將Fe含量控制在0.8-1.5%范圍內，鋁合金對模具的粘模現象便大為減輕，同時不會成為有害雜質。
[0012]Cr (鉻):Cr在鋁合金中形成(CrFe)A17和(CrMn)A112等金屬間化合物，阻礙再結晶的形核和長大過程，對鋁合金有一定的強化作用，并能降低應力腐蝕開裂敏感性，但會增加淬火敏感性，使陽極氧化膜呈黃色。經試驗，Cr在鋁合金中的添加量控制在0.25-0.35%范圍內，能起到最佳的效果。
[0013]Mn (錳)，Mn在鋁合金中能減少Fe帶來的有害影響，能使鋁合金中由Fe形成的片狀或針狀組織變為細密的晶體組織，同時可以增加鋁合金的耐腐蝕性和高溫強度，但Mn含量過高會引起偏析，故將鋁合金中的Mn含量控制在0.1-0.3%范圍內為宜。
[0014]Zn (鋅)，鋁合金中加入較高含量(2.5-3.5%)的Zn，可以明顯提升鋁合金的鑄造性能和機械性能，有利于鋁合金壓鑄成型衣架。
[0015]Ti (鈦)，鋁合金中加入微量的Ti (0.15-0.25%)，能顯著細化鋁合金的晶粒組織，提高鋁合金的機械性能，降低鋁合金的熱裂傾向。
[0016]V (釩)，本技術方案中鋁合金相比傳統的鋁合金加入少量的V (0.04-0.08%)，可以細化鑄造組織，提高再結晶溫度和改變失效行為，使得壓鑄成型的鋁合金衣架的強度、耐腐蝕性得到改善，提高鋁合金衣架的屈服強度及延伸率。
[0017]Yb (鐿)，鋁合金中加入適量的Yb (0.08-0.01%)，壓鑄成型的鋁合金衣架的硬度明顯提高，耐磨性更好。
[0018]Co (鈷)，鋁合金中加入適量的Co (0.1-0.4%)，壓鑄成型的鋁合金衣架的耐堿蝕性
顯著提高。
[0019]其中，于所述步驟B之后，所述步驟C之前，還包括步驟B1:模具處理，對衣架模具型腔進行加熱并保持溫度為250-300 V，然后對模具型腔內噴上脫模劑。[0020]其中，于所述步驟D之后，還包括步驟E:精加工，對出模后的衣架進行打磨，去除衣架周邊的毛刺。
[0021 ] 其中，于所述步驟E之后，還包括步驟F:噴印，對精加工過后的衣架印上文字和圖案。
[0022]其中，所述步驟C具體為:將熔融的鋁合金以60-80m/s的速度壓射入衣架模具型腔內，在壓力為80-170MPa下進行成型。
[0023]本發明的有益效果:本發明的鋁合金衣架的加工工藝包括以下步驟:熔融、保溫、成型和取件，整個鋁合金衣架的加工工序簡單，一體成型的衣架無需進行組裝，大大縮短了生產時間，提高了生產效率，同時，在保持熔融狀態的溫度持續2-4s，并在壓力為80-170MPa的條件下將熔融狀的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，成型出的衣架無氣泡，表面光滑，鋁合金衣架整體機械性能良好；相比于傳統的鐵質金屬衣架，長期使用不會生銹，持久耐用；相比于傳統的塑料衣架，在生產過程中不會產生污染，且無需組裝；相比于傳統的木質衣架，生產效率更為高效，后續損壞則可回收再利用，符合可持續發展方針。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖1對本發明進行詳細的描述。
[0026]參考圖1，為本發明的工藝流程圖，為了更好的理解本發明，下面結合實施例對本發明作進一步的闡述。
[0027]實施例一。
[0028]本發明的一種鋁合金衣架的加工工藝，包括以下步驟:
A:熔融，將鋁合金在溫度為580°C下熔融；
B:保溫，招合金在溶融狀態下保持溫度580 C，并持續4s ；
C:成型，將熔融的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，在壓力為SOMPa下進行成型；
D:取件，衣架模具自動打開后通過自動取件機取出成型的衣架。
[0029]工序步驟A時，將鋁合金原料投入熔爐中，加熱溫度至580°C即可將鋁合金熔融；工序步驟B時，確保熔融狀態下的鋁合金持續保持該溫度4s，有利于提高熔融的鋁合金的流動性，即有利于后續工序對熔融鋁合金進行壓射填充；工序步驟C時，在壓力為SOMPa將熔融的鋁合金壓射入衣架模具型腔內；具體的，將熔融的鋁合金以60m/s的速度壓射入衣架模具型腔內；保持較高壓力下對熔融的鋁合金進行壓射，一方面可以加快生產速度，一般在0.01-0.2s內進行填充滿整個衣架模具型腔；另一方面較高的速率能避免卷入氣體，防止衣架成型時產生大量的氣泡；工序步驟D時，衣架模具打開后，即可取出成型的衣架，單個鋁合金衣架則完成。
[0030]本技術方案中的整個鋁合金衣架的加工工序簡單，一體成型的衣架無需進行組裝和焊接，即避免焊接造成的氧化、產生氣孔、焊縫變形和裂紋等問題的發生，提高衣架的生產質量以及大大縮短了衣架的生產時間，提高了衣架的生產效率，同時，在保持熔融狀態的溫度持續4s，并在壓力為SOMPa的條件下將熔融狀的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，成型出的衣架無氣泡，表面光滑，鋁合金衣架整體機械性能良好；相比于傳統的鐵質金屬衣架，長期使用不會生銹，持久耐用；相比于傳統的塑料衣架，在生產過程中不會產生污染，且無需組裝；相比于傳統的木質衣架，生產效率更為高效，后續損壞則可回收再利用，符合可持續發展方針。
[0031]其中，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:S1:25% ；Mg:0.8% ；Cu:2.0% ；Fe:
0.8% ；Cr:0.25% ；Mn:0.1% ；Zn:2.5% ；T1:0.15% ；V:0.04% ；Yb:0.08% ；Co:0.1% ;其余量為Al。Si作為鋁合金衣架的主要成分，且保持較高的量，增加鋁合金的強度，還可以細化β、Mg2Si相，有利于沉淀，強化抗拉強度；同時，本技術方案中的鋁合金加入少量的V，可以細化鑄造組織，提高再結晶溫度和改變時間行為，使制品的再結晶晶粒得益細化，強度得以提高，耐蝕性得到改善，提高合金的屈服強度；另外，在鋁合金中加入少量的Yb和Co則可以明顯的提高壓鑄成型后的鋁合金衣架的硬度明顯提高，耐堿蝕性以及耐磨性亦顯著提高。
[0032]本實施例得到的鋁合金衣架的測試結果如表一所示。
[0033]實施例二。
[0034]本實施例中的鋁合金衣架的加工工藝，包括以下步驟:
A:熔融，將鋁合金在溫度為605°C下熔融；
B:保溫，鋁合金在熔融狀態下保持溫度605°C，并持續3.5s ；
B1:模具處理，對衣架模具型腔進行加熱并保持溫度為250°C，然后對模具型腔內噴上脫模劑；
C:成型，將熔融的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，具體的，將熔融的鋁合金以65m/s的速度壓射入衣架模具型腔內；在壓力為IOOMPa下進行成型；
D:取件，衣架模具自動打開后通過自動取件機取出成型的衣架。
[0035]未將熔融狀態的鋁合金壓射入衣架模具型腔內之前，先對衣架模具型腔進行加熱，并將衣架模具型腔的溫度保持在250°C，衣架模具型腔的溫度低于250°C則不利于衣架成型時排氣，成型衣架易產生氣泡形成疏孔，而衣架模具型腔的溫度高于300°C則不利于衣架整體的成型，將衣架模具型腔的溫度保持在250-300°C之間有利于排氣以及衣架快速成型，提高衣架的成型速率以及提高成型后的衣架質量；另外，還需要對模具型腔內噴上脫模齊U，脫模劑可以防止成型后的衣架附著于衣架模具型腔的內壁造成衣架表面缺料，保證衣架的高質量的同時，方便衣架成型后的取件工序，進一步加快衣架是生產速率。
[0036]本實施例中，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:Si:25.3% ；Mg:0.9% ；Cu:
2.5% ；Fe:1% ；Cr:0.28% ；Mn:0.15% ；Zn:2.8% ；T1:0.18% ；V:0.05% ；Yb:0.085% ；Co:0.2% ；其余量為Al。
[0037]本實施例得到的鋁合金衣架的測試結果如表一所示。
[0038]實施例三。
[0039]本實施例中的鋁合金衣架的加工工藝，包括以下步驟:
A:熔融，將鋁合金在溫度為630°C下熔融；
B:保溫，招合金在溶融狀態下保持溫度630 C，并持續3s ；
B1:模具處理，對衣架模具型腔進行加熱并保持溫度為270°C，然后對模具型腔內噴上脫模劑；
C:成型，將熔融的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，具體的，將熔融的鋁合金以70m/s的速度壓射入衣架模具型腔內；在壓力為120MPa下進行成型；
D:取件，衣架模具自動打開后通過自動取件機取出成型的衣架；
E:精加工，對出模后的衣架進行打磨，去除衣架周邊的毛刺。
[0040]當進行批量的鋁合金衣架生產時，難免存在部分鋁合金衣架的周邊會產生毛刺，挑選存在毛刺的鋁合金衣架進行精加工工序E，即對鋁合金衣架的周邊的毛刺進行打磨，確保鋁合金衣架的表面光滑完美。
[0041]本實施例中，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:Si:25.5% ；Mg:1% ；Cu:
2.8% ；Fe:1.15% ；Cr:0.3% ；Mn:0.2% ；Zn:3% ；T1:0.2% ；V:0.06% ；Yb:0.09% ；Co:0.25% ；其
余量為Al。
[0042]本實施例得到的鋁合金衣架的測試結果如表一所示。
[0043]實施例四。
[0044]本實施例中的鋁合金衣架的加工工藝，包括以下步驟:
A:熔融，將鋁合金在溫度為655°C下熔融；
B:保溫，鋁合金在熔融狀態下保持溫度655°C，并持續2.5s ；
B1:模具處理，對衣架模具型腔進行加熱并保持溫度為290°C，然后對模具型腔內噴上脫模劑；
C:成型，將熔融的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，具體的，將熔融的鋁合金以75m/s的速度壓射入衣架模具型腔內；在壓力為150MPa下進行成型；
D:取件，衣架模具自動打開后通過自動取件機取出成型的衣架；
E:精加工，對出模后的衣架進行打磨，去除衣架周邊的毛刺。
[0045]F:噴印，對精加工過后的衣架印上文字和圖案。
[0046]經過步驟F后，可以將經取件機取出的衣架的肩架表面噴印上“身體健康”、“闔家幸福”等祝福詞語的文字，文字的一言一語，每天都將文化內涵展現在人們的眼前，更能表達產品的文化特色。
[0047]本實施例中，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:Si:25.7% ；Mg:1.1% ；Cu:
3.0% ；Fe:1.3% ；Cr:0.32% ；Mn:0.25% ；Zn:3.2% ；T1:0.22% ；V:0.07% ；Yb:0.095% ；Co:
0.3% ;其余量為Al。
[0048]本實施例得到的鋁合金衣架的測試結果如表一所示。
[0049]實施例五。
[0050]本實施例中的鋁合金衣架的加工工藝，包括以下步驟:
A:熔融，將鋁合金在溫度為680°C下熔融；
B:保溫，招合金在溶融狀態下保持溫度680 C，并持續2s ；
B1:模具處理，對衣架模具型腔進行加熱并保持溫度為300°C，然后對模具型腔內噴上脫模劑；
C:成型，將熔融的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，具體的，將熔融的鋁合金以80m/s的速度壓射入衣架模具型腔內；在壓力為170MPa下進行成型；
D:取件，衣架模具自動打開后通過自動取件機取出成型的衣架；
E:精加工，對出模后的衣架進行打磨，去除衣架周邊的毛刺。
[0051]F:噴印，對精加工過后的衣架印上文字和圖案。[0052]本實施例中，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:Si:26% ；Mg:1.2% ；Cu:3.5% ；Fe:1.5% ；Cr:0.35% ；Mn:0.3% ；Zn:3.5% ；T1:0.25% ；V:0.08% ；Yb:0.1% ；Co:0.4% ；其
余量為Al。
[0053]本實施例得到的鋁合金衣架的測試結果如表一所示。
[0054]表一，實施例一至實施例五得到的鋁合金衣架的分析測試結果
【權利要求】
1.鋁合金衣架的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟: A:熔融，將鋁合金在溫度為580-680°C下熔融； B:保溫，鋁合金在熔融狀態下保持溫度持續2-4s ； C:成型，將熔融的鋁合金壓射入衣架模具型腔內，在壓力為80-170MPa下進行成型； D:取件，衣架模具自動打開后通過自動取件機取出成型的衣架。
2.根據權利要求1所述的鋁合金衣架的加工工藝，其特征在于，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:
Si:25-26% ；
Mg:0.8-1.2% ；
Cu:2.0-3.5% ；
Fe:0.8-1.5% ；
Cr:0.25-0.35% ；
Mn:0.1-0.3% ；
Zn:2.5-3.5% ；
T1:0.15-0.25% ；
V:0.04-0.08% ；
Yb:0.08-0.1% ；
Co:0.1-0.4% ； 其余量為Al。
3.根據權利要求2所述的鋁合金衣架的加工工藝，其特征在于，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:
Si:25.3-25.7% ；
Mg:0.9-1.1% ；
Cu:2.5-3.0% ；
Fe:1-1.3% ；
Cr:0.28-0.32% ；
Mn:0.15-0.25% ；
Zn:2.8—3.2% ；
T1:0.18-0.22% ；
V:0.05-0.07% ；
Yb:0.085-0.095% ；
Co:0.2-0.3% ； 其余量為Al。
4.根據權利要求2所述的鋁合金衣架的加工工藝，其特征在于，所述鋁合金原料各組份的質量百分比為:
Si:25.5% ；
Mg:1% ；
Cu:2.8% ；
Fe:1.15% ；Cr:0.3% ；
Mn:0.2% ；
Zn:3% ；
Ti:0.2% ；
V:0.06% ；
Yb:0.09% ；
Co:0.25% ；
其余量為Al。
5.根據權利要求1所述的鋁合金衣架的加工工藝，其特征在于，于所述步驟B之后，所述步驟C之前，還包括步驟B1:模具處理，對衣架模具型腔進行加熱并保持溫度為250-300 0C，然后對模具型腔內噴上脫模劑。
6.根據權利要求1所述的鋁合金衣架的加工工藝，其特征在于，于所述步驟D之后，還包括步驟E:精加工，對出模后的衣架進行打磨，去除衣架周邊的毛刺。
7.根據權利要求6所述的鋁合金衣架的加工工藝，其特征在于，于所述步驟E之后，還包括步驟F:噴印，對精加工過后的衣架印上文字和圖案。
8.根據權利要求1所述的鋁合金衣架的加工工藝，其特征在于，所述步驟C具體為:將熔融的鋁合金以60-80m/s的速度壓射入衣架模具型腔內，在壓力為80-170MPa下進行成型。
【文檔編號】C22C21/02GK103611911SQ201310692092
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】尹慶祥 申請人:傅曉瑜