[发明专利]一种铝合金薄平板铸件残余变形的矫正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金薄平板铸件残余变形的矫正方法，属铝合金板材铸造加工成型的技术领域。

背景技术

铝合金薄平板铸件作为板形结构零部件广泛应用于电子产品，例如在笔记本电脑、平板电脑、数码相机、数码摄影机、LED显示器、手机零部件中应用。

在成型时，铝合金薄平板铸件在凝固与冷却的过程中，由于各部位的温度和冷却速度不同，铸件在同一时段的收缩量不同，铸件各部是一个相互连接的整体，从而导致铸件内部互相制约而产生应力；在铸件脱模冷却至室温时，由于线收缩受阻产生热应力，使铸件内部形成了残余应力，当残余应力超过材料的屈服强度时，即会产生残余变形，热应力是导致铸件产生残余变形的主要因素；残余变形会使铝合金薄平板铸件改变原来的设计尺寸，失去原来的精度，也影响产品的美观，尤其在批量生产时，存在残余变形的铸件在机械加工时会形成废品。

目前，铝合金薄平板铸件的残余变形大都采用手工矫正，劳动强度大，生产效率低，而且矫正力度不好掌握，容易造成铸件报废；也有的采用机械矫正，将铸件放入加热的模具中，依靠模具给铸件施加反变形来消除残余变形，这种方法只能矫正四条边变形，对弯曲变形、波浪变形、扭曲变形的矫正效果不佳，且生产效率低；采用手工和机械矫正残余变形，只是强制性的暂时消除残余变形，铸件内部仍存在残余应力，在铸件放置一段时间，或是后续的加工过程中，残余变形会逐渐反弹。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术不足和落后，对铝合金薄平板铸件残余变形的矫正采用矫正夹具和远红外隧道炉相结合的方法进行，将铝合金薄平板铸件装卡在矫正夹具内，在远红外隧道炉中，经过预热、恒温处理、冷却时效过程，使铝合金薄平板铸件的残余变形得到矫正，残余应力得以消除，以提高铝合金薄平板铸件形状的稳定性。

技术方案

本发明使用的设备和材料为：远红外隧道炉、矫正夹具、无水乙醇；

(1)制备矫正夹具

矫正夹具由下夹具、上夹具、下夹具连接件、上夹具连接件、连接轴、固定块组成；

下夹具主要结构包括：下夹具基准板、环形凹槽、U型槽、变形调整槽、下夹具方形槽、下夹具固定孔；

下夹具基准板用模具钢制作，并经过热处理、磨制，表面粗糙度为Ra0.08-0.16μm，平面度误差≦0.02mm，下夹具基准板上依据铝合金薄平板铸件的环形棱边开设环形凹槽，环形凹槽截面宽度大于铝合金薄平板铸件环形棱边壁厚0.2mm；

上夹具主要结构包括：上夹具基准板、调整块、上夹具方形槽、辅助操作槽、上夹具固定孔；

上夹具基准板、调整块用热作模具钢制作，并经过热处理、磨制，表面粗糙度为Ra0.08-0.16μm；上夹具基准板平面度误差≦0.02mm，调整块组成平面的平面度误差≦0.02mm；

下夹具与上夹具由下夹具连接件、上夹具连接件、连接轴配合连接；

下夹具与上夹具由上夹具固定孔、下夹具固定孔、固定块锁紧；

(2)安装铝合金薄平板铸件

①将铝合金薄平板铸件用无水乙醇清洗，使正反表面洁净，清洗后晾干；

②将铝合金薄平板铸件上的环形棱边对准下夹具上的环形凹槽，平行安装在下夹具基准板、U型槽、变形调整槽上部；

③将上夹具放下，上夹具上的8个调整块均匀平行压住铝合金薄平板铸件，并分别由上夹具固定孔、下夹具固定孔、第一固定块、第二固定块锁紧；

(3)铝合金薄平板铸件残余变形的矫正

铝合金薄平板铸件残余变形的矫正是在远红外隧道炉内进行的，是在远红外加热、恒温、冷却时效过程中完成的；

①清理炉腔，使炉内洁净；

②开启远红外隧道炉，打开第一远红外加热器、第二远红外加热器、冷却风机，将预热区温度设置为200℃±5℃，恒温区温度设置为220℃±2℃，冷却区温度设置为20℃±2℃；

③将安装了铝合金薄平板铸件的矫正夹具平行移放在远红外隧道炉的传送带上面；

④开启传送带，将矫正夹具及其内的铝合金薄平板铸件送入远红外隧道炉内；

⑤矫正夹具及其内的铝合金薄平板铸件在预热区运行时间为25min，在恒温区运行时间为75min，进入冷却区后关闭传送带，并关闭第一远红外加热器、第二远红外加热器，使其在冷却区冷却时效处理72h；

⑥矫正夹具出炉，取出铝合金薄平板铸件，平面置于厚度为5mm的洁净不锈钢平板上，整体用软质材料包装，从而完成了矫正的全过程；

(4)检测、分析、表征