CN102528397A

CN102528397A - 一种鞋模用铝合金排材的生产方法

Info

Publication number: CN102528397A
Application number: CN2012100218939A
Authority: CN
Inventors: 陈庆
Original assignee: Southwest Aluminum Group Co Ltd
Current assignee: Southwest Aluminum Group Co Ltd
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种鞋模用铝合金排材的生产方法，包括：步骤S1挤压成型，将制造鞋模用的铝合金排材原料进行挤压成铝合金排材；步骤S2热处理，对制造鞋模用铝合金排材进行热处理；步骤S3压缩处理，将热处理后的制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，通过对制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，使其具有一定的形变从而消除由于热处理或者挤压成型引起的排材的内应力，避免在后续的鞋模制造过程中由于内应力集中而引起的鞋模形变。本发明所提供的鞋模用铝合金排材的生产方法，通过采用对制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，从而消除排材中的内应力。

Description

一种鞋模用铝合金排材的生产方法

技术领域

本发明涉及浸入铝合金制造领域，特别涉及一种鞋模用铝合金排材的生产方法。

背景技术

鞋模，通常指运动鞋、沙滩鞋、拖鞋和胶鞋等鞋类的模具，是一种制鞋业中常用到的模具工装。

90年代前，鞋模采用铸铝作为鞋模的制作材料，发展到90年代初，则出现了中强度6061合金挤压排材作为模具的坯料，到2000年后，发展到采用硬铝2024合金排材作为模具的坯料。直到近几年，制作鞋模的配料则采用高性能的超硬铝7075合金挤压排材。鞋模用排材不仅要求材料硬度高，使用寿命长，并且随着高精级鞋的诞生，鞋模还要求加工精度高，加工后不变形等要求。因此，在制作鞋模的过程中，需要对鞋模坯料进行应力的消除处理，从而降低铝合金排材(鞋模坯料)的内部应力，以减小制造的鞋模由于内应力而发生的形变。

现有技术中，一种较为典型的鞋模制作工序包括步骤：1)将制作鞋模的铝合金坯料进行挤压成型；2)对挤压后的铝合金排材进行淬火处理(用于提高鞋模的强度)；3)对淬火处理后的排材进行拉伸处理。金属进行淬火处理后，虽然能够提高金属的强度，但是会产生较大的淬火应力，容易造成金属在后续的加工工序中变形。因此，在上述鞋模的制作工序中加入了拉伸处理，从而减小鞋模坯料由于淬火或者其它原因所产生的内应力。

然而，在上述鞋模的生产方案中，消除内应力法的主要是对鞋模坯料进行拉伸处理，这种消除内应力的处理方法仅适用于淬火后能够拉得动的软合金。如果鞋模坯料的断面尺寸较大，并且为硬质合金如2024或7075排材，需要拉伸消除应力的力会远大于拉伸设备的拉伸处理能力，则这类硬合金排材靠拉伸是无法消除金属内应力的。

综上所述，如何解决鞋模排材在制作过程中所产生内应力的消除问题，成为了本领域技术人员接待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种鞋模用铝合金排材的生产方法，该鞋模用铝合金排材的生产方法能够减小鞋模用排材在制造过程中的内应力，从而实现解决鞋模排材在制作过程中消除内应力问题的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种鞋模用铝合金排材的生产方法，包括步骤：

1)对制造鞋模用铝合金排材的原料进行挤压成型处理，并制成制造鞋模用铝合金排材；

2)对制造鞋模用铝合金排材进行热处理；

3)将热处理后的制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理。

优选地，所述步骤2)中的热处理为淬火处理。

优选地，采用锻压机对淬火处理后的制造鞋模用铝合金排材进行锻压处理。

优选地，所述锻压处理为分段式的锻压处理。

优选地，采用锻压模块对淬火处理后的制造鞋模用铝合金排材进行锻压处理。

优选地，所述锻压模块的厚度与制造鞋模用铝合金排材的压缩形变量相同。

优选地，本发明还包括步骤4)对压缩处理后的制造鞋模用铝合金排材进行整段平整处理，使得最后制成的鞋模用铝合金排材的弯曲度小于或者等于1mm/m。

本发明提供了一种鞋模用铝合金排材的生产方法，该鞋模用铝合金排材的生产方法包括：步骤S1挤压成型，将制造鞋模用的铝合金排材原料进行挤压，并根据排材成品的尺寸要求挤压成铝合金排材；步骤S2热处理，对制造鞋模用铝合金排材进行热处理，该步骤一般在进行完步骤S1后进行，铝合金热处理是将铝合金加热到一定温度并保温一段时间，然后快速冷却，形成过饱和固溶体，经过时效形成弥散强化。将铝合金排材原料进行热处理能够提高金属工件(铝合金排材)的硬度及耐磨性；步骤S3压缩处理，将热处理后的制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，通过对制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，使其具有一定的冷变形从而消除由于淬火处理或者其它原因引起的原料的内应力，避免在后续的鞋模制造过程中由于内应力集中而引起的鞋模形变。本发明所提供的鞋模用铝合金排材的生产方法，通过采用对制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，从而消除排材内应力。作为本领域技术人员的一种公知，金属工件在制造过程中，如果体积较大其质量也会相应较高，在采用拉伸方法消除金属工件的内应力时，这种拉伸处理是对整个金属工件进行形变处理，需要较高的拉伸力，因此对拉伸设备的使用要求较高。本发明所提供的鞋模用铝合金排材的生产方法，通过对原料进行压缩处理，压缩处理可以为分段式压缩处理(对于较小的工件可以进行整体加工)，避免对整个金属工件进行形变，因此降低了设备的使用要求，也便于对金属工件(制造鞋模用的铝合金排材原料)的形变处理，从而消除金属工件的内应力，避免在后续工序中原料由于内应力的存在而引起的变形。

附图说明

图1为本发明一种实施例中鞋模用铝合金排材的生产方法的流程图；

图2为本发明另一种实施例中鞋模用铝合金排材的生产方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种鞋模用铝合金排材的生产方法，该鞋模用铝合金排材的生产方法能够减小鞋模用排材在制造过程中的内应力，从而实现解决鞋模排材在制作过程中消除内应力问题的目的。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明一种实施例中鞋模用铝合金排材的生产方法的流程图。

本发明提供了一种鞋模用铝合金排材的生产方法，该鞋模用铝合金排材的生产方法包括：步骤S1挤压成型，将制造鞋模用的铝合金排材原料进行挤压，并根据排材成品的尺寸要求挤压成铝合金排材；步骤S2热处理，对制造鞋模用铝合金排材进行热处理，该步骤一般在进行完步骤S1后进行，铝合金热处理是将铝合金加热到一定温度并保温一段时间，然后快速冷却，形成过饱和固溶体，经过时效形成弥散强化。将铝合金排材原料进行热处理能够提高金属工件(铝合金排材)的硬度及耐磨性；步骤S3压缩处理，将热处理后的制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，通过对制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，使其具有一定的冷变形从而消除由于淬火处理或者其它原因引起的原料的内应力，避免在后续的鞋模制造过程中由于内应力集中而引起的鞋模形变。本发明所提供的鞋模用铝合金排材的生产方法，通过采用对制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理，从而消除原料内应力。作为本领域技术人员的一种公知，金属工件在制造过程中，如果体积较大其质量也会相应较高，在采用拉伸方法消除金属工件的内应力时，这种拉伸处理是对整个金属工件进行形变处理，需要较高的拉伸力，因此对拉伸设备的使用要求较高。本发明所提供的鞋模用铝合金排材的生产方法，通过对原料进行压缩处理，压缩处理可以为分段式压缩处理(对于较小的工件可以进行整体加工)，避免对整个金属工件进行形变，因此降低了设备的使用要求，也便于对金属工件(制造鞋模用的铝合金排材原料)的形变处理，从而消除金属工件的内应力，避免在后续工序中原料由于内应力的存在而引起的变形。

具体地，为了提高使用铝合金排材制成所制成的鞋模的结构强度，步骤S2热处理为淬火处理，对金属工件进行淬火处理能够提高金属的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性材料性能。

由上述可知，本发明是通过对制造鞋模用铝合金排材进行压缩实现消除原料内应力的目的。在本发明的一个具体实施方式中，采用锻压机对淬火后的制造鞋模用铝合金排材的原料(下述简称为原料)进行锻压处理。采用锻压机对原料表面进行做工，能够使得原料收到锻压机作用的部分产生压缩形变，从而消除原料中的内应力。当然，还可以采用其它的具有压缩功能的设备对原料进行压缩处理，例如空气锤等。

为了降低压缩设备对原料进行压缩处理的操作难度，本发明提供的鞋模用铝合金排材的生产方法将锻压处理采用分段式的锻压处理。分段式的锻压处理是指对一块体积较大的原料进行分段式处理，通过多次局部压缩作业，实现整个原料的压缩处理。作为一种常识可知，如果对一个体积较大的金属工件进行加工处理，如果采用一次性的整体加工，其加工操作相当复杂；如果采用分段式的多次局部加工，不仅能够降低工操作的复杂程度，还能够降低加工设备的使用要求。

基于上述实施例，在采用分段式压缩处理时，为了能够保证每一次局部锻压操作后，原料的压缩量保持一致，本发明还提供了锻压模块，采用锻压模块对淬火处理后的制造鞋模用铝合金排材进行锻压处理。采用锻压模块对原料进行压缩作业的具体操作过程为：首先将锻压模块放置于原料上，然后通过压缩设备对锻压模块施压，锻压模块对原料作用，使得原料产生形变。由于压缩设备每次动作对锻压模块施加的压力不变，而锻压模块与原料的接触面积不变，因此采用锻压模块对原料的每一次锻压工作都能够保证一致，从而使得对一个整体进行局部锻压时，每次的锻压操作保持一致。

具体地，锻压模块的厚度与制造鞋模用铝合金排材的原料的压缩形变量相同。锻压模块可以根据使用要求进行制作，例如压缩设备能够提供5000公斤的力，对于大型的金属工件，5000公斤的力无法对该金属工件进行有效作业(压缩设备所施加的力小于使得金属工件产生形变的最小力)。此时，可以提供一个面积较小的锻压模块，使得这5000公斤作用于锻压模块上，由于锻压模块的面积较小(与原料的接触面积较小)因此采用锻压模块能够提高压缩设备对金属工件单位面积上的作用力并使其形变。下面以一种具体操作进行说明：一种7075合金，规格为550mm×160mm在整体长度12000mm上产生2％～3％的永久压缩变形，需47000吨压力。在采用一种最大提供30000吨的锻压机对该7075合金进行压缩作业，显然是无法实现的。采取分段多次变形的方式进行压缩变形，用薄钢扳制做成冷变形模块，来控制变形量。冷变形模块是根据变形量计算出压缩变形时上、下平砧所移动的距离，选同等或相近厚度(如2mm、3mm或4mm)的钢板，制成规格为800mm×2000mm的长方形垫。

请参考图2，图2为本发明另一种实施例中鞋模用铝合金排材的生产方法的流程图。

本发明提供的鞋模用铝合金排材的生产方法还包括步骤S4整段平整，对压缩处理后的制造鞋模用铝合金排材进行整段平整处理，使得最后制成的鞋模用铝合金排材的弯曲度不大于1mm/m。

以上对本发明所提供的一种鞋模用铝合金排材的生产方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种鞋模用铝合金排材的生产方法，其特征在于，包括步骤：

2)对制造鞋模用铝合金排材进行热处理；

3)将热处理后的制造鞋模用铝合金排材进行压缩处理。

2.根据权利要求1所述鞋模用铝合金排材的生产方法，其特征在于，所述步骤2)中的热处理为淬火处理。

3.根据权利要求1所述鞋模用铝合金排材的生产方法，其特征在于，采用锻压机对淬火处理后的制造鞋模用铝合金排材进行锻压处理。

4.根据权利要求3所述鞋模用铝合金排材的生产方法，其特征在于，所述锻压处理为分段式的锻压处理。

5.根据权利要求4所述鞋模用铝合金排材的生产方法，其特征在于，采用锻压模块对淬火处理后的制造鞋模用铝合金排材进行锻压处理。

6.根据权利要求4所述鞋模用铝合金排材的生产方法，其特征在于，所述锻压模块的厚度与制造鞋模用铝合金排材的压缩形变量相同。

7.根据权利要求1至6任一项所述鞋模用铝合金排材的生产方法，其特征在于，还包括步骤4)对压缩处理后的制造鞋模用铝合金排材进行整段平整处理，使得最后制成的鞋模用铝合金排材的弯曲度小于或者等于1mm/m。