一种环保高韧性铝合金型材及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金型材制备工艺领域，具体为一种环保高韧性铝合金型材及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展，我国已经是全球最大的铝挤压材生产、出口和消费大国。当前，我国铝挤压工业进入规模化和技术升级的新阶段，处于变革与转型的重要时期。现在铝合金行业已经朝着生产环保低能耗，合金性能优异的方向发展，现提出一种环保高韧性铝合金型材。
现有的铝合金型材在制备过程中，铝合金型材粗料加工完成后需要进行钻孔，打磨等一系列制备工艺后，才能投入进行使用，现有的铝合金型材在型材粗料加工后，通过人工使用钻孔机对型材进行钻孔工作，需要使用专用的夹具对铝合金型材进行固定，固定方式复杂，不易进行拆卸；现有的铝合金型材在型材粗料在钻孔时，无法对钻头的位置钻孔深度进行限制，需要整个钻孔装置进行升降调节，调节困难操作复杂；现有的铝合金型材在型材粗料在钻孔时，需要人工调节型材位置实现横向与纵向位置调节工作，人工劳动强度大，不便于铝合金型材不同位置的钻孔工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保高韧性铝合金型材及其制备方法，以解决现有的铝合金型材在型材粗料加工后，通过人工使用钻孔机对型材进行钻孔工作，需要使用专用的夹具对铝合金型材进行固定，固定方式复杂，不易进行拆卸；现有的铝合金型材在型材粗料在钻孔时，无法对钻头的位置钻孔深度进行限制，需要整个钻孔装置进行升降调节，调节困难操作复杂；现有的铝合金型材在型材粗料在钻孔时，需要人工调节型材位置实现横向与纵向位置调节工作，人工劳动强度大，不便于铝合金型材不同位置的钻孔工作的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种环保高韧性铝合金型材，该铝合金型材按照以下质量百分比配料：Cu5％，Fe3-4.5％，Mn0.3％，Mg1-3％，Zn1.3-1.5％，Ni0.1％，Ti0.1-0.2％，剩下的为Al。
一种环保高韧性铝合金型材的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
步骤一：在690-730摄氏度温度下熔炼8h，得到铝合金熔液；通过水平连铸，连续挤压，热处理后得到铝合金型材粗料，将铝合金型材放置到铝合金型材钻孔设备的两个防护板之间的推板上，调节底板的角度，管套通过螺栓固定在支撑轴上，固定底板的位置，通过第二液压缸控制其内部的第二活塞杆向缸体外侧移动，使得推板推动，通过第三液压缸控制其内部的第三活塞杆向缸体外侧移动，第三活塞杆推动铝合金型材的侧壁，使得铝合金型材固定在两个防护板之间；
步骤二：铝合金型材的位置固定后，通过电机的输出端驱动主动轮转动，主动轮通过链条驱动传动轮转动，继而使得转动轴转动，由于升降轴的外侧上对称设置有凸起，与两个凸起对应位置的转动轴的内壁上开设有卡槽，两个凸起分别设置在两个卡槽的内部，且两个凸起与两个卡槽的接触面为光滑面，转动轴驱动升降轴转动，使得钻头进行转动，通过升降液压缸控制其内部的升降活塞杆向下移动，升降活塞杆推动三角板向下移动，使得升降轴向下移动，使得钻头的位置下降，进行钻孔目的；
步骤三：通过第一液压缸内部的第一活塞杆推动第二连接板移动，第二连接板推动移动板底部的两个滑动块沿两个第二滑杆进行移动，通过第五液压缸控制其内部的第五活塞杆推动第一连接板移动，第一连接板推动移动板移动，实现移动板的横向与纵向位置的调节工作，通过钻投进行钻孔，完成环保高韧性铝合金型材的制备工作。
作为本发明进一步的方案：所述铝合金型材钻孔设备包括底座和底板，所述底座的顶部一端设置有支撑轴，支撑轴的顶部固定连接有防护箱，防护箱的底部一端设置有电机，防护箱底部的另一端设置有固定块，固定块的内部设置有转动轴，转动轴的内部设置有升降轴，升降轴的底部设置有钻头，固定块一侧的侧壁上设置有横板，横板的顶部设置有升降液压缸，升降轴的外侧壁上设置有三角板，升降液压缸内部升降活塞杆的底端与三角板固定连接，三角板的顶部另一端设置有限位杆，固定块另一侧的侧壁上设置有限位套，限位杆穿过限位套的内部，位于底座上方的支撑轴上设置有底板；所述底板的顶部一端设置有底架，底架的顶部设置有竖直板，竖直板一侧的侧壁上设置有第二液压缸，第二液压缸内部的第二活塞杆穿过竖直板与推板固定连接，底架的顶部两侧分别设置有防护板，底板的上方两侧分别设置有第二滑杆，每个第二滑杆的两端均通过固定板固定在底板的顶面上，底板的上方设置有移动板，移动板的底部两侧分别设置有第一滑杆，每个第一滑杆的两端均通过固定板固定在移动板的底面上，每个第一滑杆上均设置有两个滑动块，每个第一滑杆分别穿过两个滑动块的内部，每个第二滑杆分别穿过两个第一滑杆同一端的两个滑动块，移动板底部一端的两个固定板之间设置有第一连接板，第一连接板一侧的两个滑动块之间设置有第二贴合板，第二贴合板的一侧设置有第五液压缸，第五液压缸内部的第五活塞杆穿过第二贴合板与第一连接板固定连接，靠近第二液压缸一侧的底板的顶面上固定设置有第一贴合板，靠近第一贴合板一侧第一滑杆上的两个滑动块之间设置有第二连接板，第一贴合板一侧的侧壁上设置有第一液压缸，第一液压缸内部的第一活塞杆穿过第一贴合板与第二连接板固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述转动轴的外侧套设有轴承，轴承固定设置在固定块的内部，转动轴的顶端穿过轴承且其端面上固定设置有传动轮，电机的输出端伸入防护箱的内部且其端面上设置有主动轮，主动轮与传动轮之间通过链条连接，通过电机的输出端驱动主动轮转动，主动轮通过链条驱动传动轮转动，继而使得转动轴转动，为升降轴的转动提供动力。
作为本发明进一步的方案：所述升降轴的外侧上对称设置有凸起，与两个凸起对应位置的转动轴的内壁上开设有卡槽，两个凸起分别设置在两个卡槽的内部，且两个凸起与两个卡槽的接触面为光滑面，使得升降轴能够沿两个卡槽进行滑动，且升降轴不会与卡槽之间发生相对转动。
作为本发明进一步的方案：所述限位杆的顶部开设有螺纹，限位杆的螺纹端通过螺纹连接有防脱螺母，三角板与升降轴之间设置有轴承，通过升降液压缸控制其内部的升降活塞杆向下移动，升降活塞杆推动三角板向下移动，使得升降轴向下移动，使得钻头的位置下降，进行钻孔目的，在限位杆上的防脱螺母下降到限位套的位置时，防脱螺母挡住限位套，起到限位保护作用。
作为本发明进一步的方案：所述第一贴合板的顶部一侧固定连接有直角板，移动板的顶部一角设置有轴杆，直角板的顶部一端也设置有轴杆，直角板的上方设置有第四液压缸，第四液压缸内部第四活塞杆的一端与第四液压缸的一端均设置有套环，两个套环分别套设在两个轴杆上，通过第四液压缸控制其内部的第四活塞杆移动，随着移动板的移动时，第四活塞杆随着移动，能够控制移动板移动时的稳定性，在钻孔进行时保证移动板处于静止状态。
作为本发明进一步的方案：所述底板的一端固定设置有套管，套管套设在支撑轴上，管套通过螺栓固定在支撑轴上，能够调节底板的角度，便于进行钻孔工作。
本发明的有益效果：
1、在690-730摄氏度温度下熔炼8h，得到铝合金熔液；通过水平连铸，连续挤压，热处理后得到铝合金型材粗料，将铝合金型材放置到铝合金型材钻孔设备的两个防护板之间的推板上，调节底板的角度，管套通过螺栓固定在支撑轴上，固定底板的位置，通过第二液压缸控制其内部的第二活塞杆向缸体外侧移动，使得推板推动，通过第三液压缸控制其内部的第三活塞杆向缸体外侧移动，第三活塞杆推动铝合金型材的侧壁，使得铝合金型材固定在两个防护板之间，不需要使用专用的夹具对铝合金型材进行固定，固定方式简单牢固，便于拆卸；
2、通过电机的输出端驱动主动轮转动，主动轮通过链条驱动传动轮转动，继而使得转动轴转动，由于升降轴的外侧上对称设置有凸起，与两个凸起对应位置的转动轴的内壁上开设有卡槽，两个凸起分别设置在两个卡槽的内部，且两个凸起与两个卡槽的接触面为光滑面，转动轴驱动升降轴转动，使得钻头进行转动，通过升降液压缸控制其内部的升降活塞杆向下移动，升降活塞杆推动三角板向下移动，使得升降轴向下移动，使得钻头的位置下降，进行钻孔目的，在限位杆上的防脱螺母下降到限位套的位置时，防脱螺母挡住限位套，起到限位保护作用，升降轴能够沿两个卡槽进行滑动，且升降轴不会与卡槽之间发生相对转动；
3、通过第一液压缸内部的第一活塞杆推动第二连接板移动，第二连接板推动移动板底部的两个滑动块沿两个第二滑杆进行移动，通过第五液压缸控制其内部的第五活塞杆推动第一连接板移动，第一连接板推动移动板移动，实现移动板的横向与纵向位置的调节工作，通过钻投进行钻孔，完成环保高韧性铝合金型材的加工工作，便于铝合金型材不同位置的钻孔工作。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明中铝合金型材钻孔设备的结构示意图；
图2为本发明图1的侧视图；
图3为本发明图1的俯视图；
图4为本发明中第二贴合板的结构示意图；
图5为本发明第一贴合板的结构示意图；
图6为本发明图1中A区的局部放大图；
图7为本发明中转动轴的结构示意图。
图中：1、底座；2、底架；3、底板；4、第一液压缸；5、第二液压缸；6、竖直板；7、推板；8、防护板；9、移动板；10、第三液压缸；11、升降液压缸；12、电机；13、防护箱；14、支撑轴；15、套环；16、第四液压缸；17、直角板；18、升降轴；19、钻头；20、横板；21、三角板；22、限位套；23、限位杆；24、防脱螺母；25、固定板；26、第一滑杆；27、滑动块；28、第二滑杆；29、第一贴合板；30、第五液压缸；31、转动轴；32、第二贴合板。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-7所示，一种环保高韧性铝合金型材，该铝合金型材按照以下质量百分比配料：Cu5％，Fe3-4.5％，Mn0.3％，Mg1-3％，Zn1.3-1.5％，Ni0.1％，Ti0.1-0.2％，剩下的为Al。
一种环保高韧性铝合金型材的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
步骤一：在690-730摄氏度温度下熔炼8h，得到铝合金熔液；通过水平连铸，连续挤压，热处理后得到铝合金型材粗料，将铝合金型材放置到铝合金型材钻孔设备的两个防护板8之间的推板7上，调节底板3的角度，管套通过螺栓固定在支撑轴14上，固定底板3的位置，通过第二液压缸5控制其内部的第二活塞杆向缸体外侧移动，使得推板7推动，通过第三液压缸10控制其内部的第三活塞杆向缸体外侧移动，第三活塞杆推动铝合金型材的侧壁，使得铝合金型材固定在两个防护板8之间，不需要使用专用的夹具对铝合金型材进行固定，固定方式简单牢固；
步骤二：铝合金型材的位置固定后，通过电机12的输出端驱动主动轮转动，主动轮通过链条驱动传动轮转动，继而使得转动轴31转动，由于升降轴18的外侧上对称设置有凸起，与两个凸起对应位置的转动轴31的内壁上开设有卡槽，两个凸起分别设置在两个卡槽的内部，且两个凸起与两个卡槽的接触面为光滑面，转动轴31驱动升降轴18转动，使得钻头19进行转动，通过升降液压缸11控制其内部的升降活塞杆向下移动，升降活塞杆推动三角板21向下移动，使得升降轴18向下移动，使得钻头19的位置下降，进行钻孔目的，在限位杆23上的防脱螺母24下降到限位套22的位置时，防脱螺母24挡住限位套22，起到限位保护作用，升降轴18能够沿两个卡槽进行滑动，且升降轴18不会与卡槽之间发生相对转动；
步骤三：通过第一液压缸4内部的第一活塞杆推动第二连接板移动，第二连接板推动移动板9底部的两个滑动块27沿两个第二滑杆28进行移动，通过第五液压缸30控制其内部的第五活塞杆推动第一连接板移动，第一连接板推动移动板9移动，实现移动板9的横向与纵向位置的调节工作，通过钻投19进行钻孔，完成环保高韧性铝合金型材的加工工作，便于铝合金型材不同位置的钻孔工作。
铝合金型材钻孔设备包括底座1和底板3，所述底座1的顶部一端设置有支撑轴14，支撑轴14的顶部固定连接有防护箱13，防护箱13的底部一端设置有电机12，防护箱13底部的另一端设置有固定块，固定块的内部设置有转动轴31，转动轴31的内部设置有升降轴18，升降轴18的底部设置有钻头19，固定块一侧的侧壁上设置有横板20，横板20的顶部设置有升降液压缸11，升降轴18的外侧壁上设置有三角板21，升降液压缸11内部升降活塞杆的底端与三角板21固定连接，三角板21的顶部另一端设置有限位杆23，固定块另一侧的侧壁上设置有限位套22，限位杆23穿过限位套22的内部，位于底座1上方的支撑轴14上设置有底板3；所述底板3的顶部一端设置有底架2，底架2的顶部设置有竖直板6，竖直板6一侧的侧壁上设置有第二液压缸5，第二液压缸5内部的第二活塞杆穿过竖直板6与推板7固定连接，底架2的顶部两侧分别设置有防护板8，底板3的上方两侧分别设置有第二滑杆28，每个第二滑杆28的两端均通过固定板25固定在底板3的顶面上，底板3的上方设置有移动板9，移动板9的底部两侧分别设置有第一滑杆26，每个第一滑杆26的两端均通过固定板25固定在移动板9的底面上，每个第一滑杆26上均设置有两个滑动块27，每个第一滑杆26分别穿过两个滑动块27的内部，每个第二滑杆28分别穿过两个第一滑杆26同一端的两个滑动块27，移动板9底部一端的两个固定板25之间设置有第一连接板，第一连接板一侧的两个滑动块27之间设置有第二贴合板32，第二贴合板32的一侧设置有第五液压缸30，第五液压缸30内部的第五活塞杆穿过第二贴合板32与第一连接板固定连接，靠近第二液压缸5一侧的底板3的顶面上固定设置有第一贴合板29，靠近第一贴合板29一侧第一滑杆26上的两个滑动块27之间设置有第二连接板，第一贴合板29一侧的侧壁上设置有第一液压缸4，第一液压缸4内部的第一活塞杆穿过第一贴合板29与第二连接板固定连接，使用时，将铝合金型材放置到两个防护板8之间的推板7上，调节底板3的角度，管套通过螺栓固定在支撑轴14上，固定底板3的位置，通过第二液压缸5控制其内部的第二活塞杆向缸体外侧移动，使得推板7推动，通过第三液压缸10控制其内部的第三活塞杆向缸体外侧移动，第三活塞杆推动铝合金型材的侧壁，使得铝合金型材固定在两个防护板8之间，不需要使用专用的夹具对铝合金型材进行固定，固定方式简单牢固；铝合金型材的位置固定后，通过电机12的输出端驱动主动轮转动，主动轮通过链条驱动传动轮转动，继而使得转动轴31转动，由于升降轴18的外侧上对称设置有凸起，与两个凸起对应位置的转动轴31的内壁上开设有卡槽，两个凸起分别设置在两个卡槽的内部，且两个凸起与两个卡槽的接触面为光滑面，转动轴31驱动升降轴18转动，使得钻头19进行转动，通过升降液压缸11控制其内部的升降活塞杆向下移动，升降活塞杆推动三角板21向下移动，使得升降轴18向下移动，使得钻头19的位置下降，进行钻孔目的，在限位杆23上的防脱螺母24下降到限位套22的位置时，防脱螺母24挡住限位套22，起到限位保护作用，升降轴18能够沿两个卡槽进行滑动，且升降轴18不会与卡槽之间发生相对转动；通过第一液压缸4内部的第一活塞杆推动第二连接板移动，第二连接板推动移动板9底部的两个滑动块27沿两个第二滑杆28进行移动，通过第五液压缸30控制其内部的第五活塞杆推动第一连接板移动，第一连接板推动移动板9移动，实现移动板9的横向与纵向位置的调节工作，便于铝合金型材不同位置的钻孔工作。
转动轴31的外侧套设有轴承，轴承固定设置在固定块的内部，转动轴31的顶端穿过轴承且其端面上固定设置有传动轮，电机12的输出端伸入防护箱13的内部且其端面上设置有主动轮，主动轮与传动轮之间通过链条连接，通过电机12的输出端驱动主动轮转动，主动轮通过链条驱动传动轮转动，继而使得转动轴31转动，为升降轴18的转动提供动力。
升降轴18的外侧上对称设置有凸起，与两个凸起对应位置的转动轴31的内壁上开设有卡槽，两个凸起分别设置在两个卡槽的内部，且两个凸起与两个卡槽的接触面为光滑面，使得升降轴18能够沿两个卡槽进行滑动，且升降轴18不会与卡槽之间发生相对转动。
限位杆23的顶部开设有螺纹，限位杆23的螺纹端通过螺纹连接有防脱螺母24，三角板21与升降轴18之间设置有轴承，通过升降液压缸11控制其内部的升降活塞杆向下移动，升降活塞杆推动三角板21向下移动，使得升降轴18向下移动，使得钻头19的位置下降，进行钻孔目的，在限位杆23上的防脱螺母24下降到限位套22的位置时，防脱螺母24挡住限位套22，起到限位保护作用。
第一贴合板29的顶部一侧固定连接有直角板17，移动板9的顶部一角设置有轴杆，直角板17的顶部一端也设置有轴杆，直角板17的上方设置有第四液压缸16，第四液压缸16内部第四活塞杆的一端与第四液压缸16的一端均设置有套环15，两个套环15分别套设在两个轴杆上，通过第四液压缸16控制其内部的第四活塞杆移动，随着移动板9的移动时，第四活塞杆随着移动，能够控制移动板9移动时的稳定性，在钻孔进行时保证移动板9处于静止状态。
底板3的一端固定设置有套管，套管套设在支撑轴14上，管套通过螺栓固定在支撑轴14上，能够调节底板3的角度，便于进行钻孔工作。
本发明中铝合金型材钻孔设备的工作原理：使用时，将铝合金型材放置到两个防护板8之间的推板7上，调节底板3的角度，管套通过螺栓固定在支撑轴14上，固定底板3的位置，通过第二液压缸5控制其内部的第二活塞杆向缸体外侧移动，使得推板7推动，通过第三液压缸10控制其内部的第三活塞杆向缸体外侧移动，第三活塞杆推动铝合金型材的侧壁，使得铝合金型材固定在两个防护板8之间，不需要使用专用的夹具对铝合金型材进行固定，固定方式简单牢固；
铝合金型材的位置固定后，通过电机12的输出端驱动主动轮转动，主动轮通过链条驱动传动轮转动，继而使得转动轴31转动，由于升降轴18的外侧上对称设置有凸起，与两个凸起对应位置的转动轴31的内壁上开设有卡槽，两个凸起分别设置在两个卡槽的内部，且两个凸起与两个卡槽的接触面为光滑面，转动轴31驱动升降轴18转动，使得钻头19进行转动，通过升降液压缸11控制其内部的升降活塞杆向下移动，升降活塞杆推动三角板21向下移动，使得升降轴18向下移动，使得钻头19的位置下降，进行钻孔目的，在限位杆23上的防脱螺母24下降到限位套22的位置时，防脱螺母24挡住限位套22，起到限位保护作用，升降轴18能够沿两个卡槽进行滑动，且升降轴18不会与卡槽之间发生相对转动；
通过第一液压缸4内部的第一活塞杆推动第二连接板移动，第二连接板推动移动板9底部的两个滑动块27沿两个第二滑杆28进行移动，通过第五液压缸30控制其内部的第五活塞杆推动第一连接板移动，第一连接板推动移动板9移动，实现移动板9的横向与纵向位置的调节工作，便于铝合金型材不同位置的钻孔工作。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
