阅读说明：本技术 一种铝合金门窗型材的挤压成型方法 (A kind of extrusion process of aluminium alloy door's window profile ) 是由 石文磊 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种铝合金门窗型材的挤压成型方法,包括以下步骤：制备铸锭；对挤压机的挤压筒以及成型模具进行清洁处理；对挤压机的挤压筒以及成型模具进行逐级预热和保温处理；预热挤压工具；利用DEFORM-3D软件的有限元分析进行模拟挤压成型；修正成型模具；挤压成型及拉伸矫直；本发明通过在挤压成型之前对挤压机的挤压筒、成型模具以及挤压工具进行对应的预热、保温以及清洁处理,可以有效提高成型后的铝合金门窗型材表面质量,通过在正式挤压成型前利用DEFORM-3D软件的有限元分析对成型模具进行相关分析,可以有效避免成型模具参数问题对成型质量的影响,能够提高挤压成型的尺寸准确性。(The invention discloses a kind of extrusion process of aluminium alloy door's window profile, comprising the following steps: prepares ingot casting；Extrusion cylinder and molding die to extruder carry out cleaning treatment；Extrusion cylinder and molding die to extruder are preheated step by step and isothermal holding；Preheat compression tool；Simulation extrusion forming is carried out using the finite element analysis of DEFORM-3D software；Correct molding die；Extrusion forming and tension straingtening；The present invention is by carrying out corresponding preheating, heat preservation and cleaning treatment to the extrusion cylinder of extruder, molding die and compression tool before extrusion forming, it can effectively improve aluminum alloy doors and windows Surface of profile quality after molding, by carrying out correlation analysis to molding die using the finite element analysis of DEFORM-3D software before formal extrusion forming, it is possible to prevente effectively from influence of the molding die parameter problem to Forming Quality, can be improved the dimensional accuracy of extrusion forming.)

一种铝合金门窗型材的挤压成型方法

技术领域

本发明涉及铝合金门窗领域，尤其涉及一种铝合金门窗型材的挤压成型方法。

背景技术

铝合金门窗，是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗称为铝合金门窗，简称铝门窗，铝合金门窗包括以铝合金作为受力杆件基材和木材、塑料复合的门窗，铝合金具有密度小、比强度和比刚度高、优异的铸造性和良好的加工性能，同时还具有良好的阻尼减震性能等特点，非常适合用作门窗材料；

现有的铝合金门窗型材在成型过程中，容易造成成型后的型材表面质量存在缺陷，在成型后还需要进一步进行一些表面处理才能完善型材表面质量，导致工作效率下降，产生的经济效益也会随之受影响而下降，因此，本发明提出一种铝合金门窗型材的挤压成型方法，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种铝合金门窗型材的挤压成型方法，通过在挤压成型之前对挤压机的挤压筒、成型模具以及挤压工具进行对应的预热、保温以及清洁处理，可以有效提高成型后的铝合金门窗型材表面质量，通过在正式挤压成型前利用DEFORM-3D软件的有限元分析对成型模具进行相关分析，可以有效避免成型模具参数问题对成型质量的影响，能够提高挤压成型的尺寸准确性。

本发明提出一种铝合金门窗型材的挤压成型方法，包括以下步骤：

步骤一：制备铸锭

根据铝合金门窗型材成型所需原料进行配料，然后对配料进行熔炼、铸造和均热，形成具有外形尺寸的铸锭；

步骤二：清洁处理

对挤压机的挤压筒以及成型模具进行清洁处理，去除挤压筒以及成型模具上积聚的灰尘以及凸起异物，保证挤压筒以及成型模具上无杂质、无划痕；

步骤三：预处理

对挤压机的挤压筒以及成型模具进行逐级预热和保温处理；

步骤四：预热挤压工具

对挤压工具进行除灰处理，然后在180-250℃温度下对挤压工具进行预热40min；

步骤五：模拟挤压成型

根据成型模具的形状及参数，利用DEFORM-3D软件的有限元分析，分析模拟挤压成型后得到的模拟铝合金门窗型材及其各种物理场量的分布；

步骤六：修正成型模具

根据步骤五中的分析结果进行判断，判断DEFORM-3D软件中挤压成型过程中材料流动结果是否在工作带出口处端面上各质点的速度均匀分布，当材料流动结果不在工作带出口处端面上各质点的速度均匀分布，则对成型模具的形状及参数进行修正；

步骤七：挤压成型

将步骤一中制备出的铸锭利用经过清洁处理和预处理后的挤压机的挤压筒，以及利用经过形状及参数修正后的成型模具进行挤压成型，先对铸锭进行高温加热，控制铸锭的加热温度为400-520℃，然后控制挤压工具工作温度为360-460℃，以20-80m/min的挤压速度进行挤压成型，得到铝合金门窗型材；

步骤八：拉伸矫直

当型材冷却至温度低于70℃时进行拉伸矫直。

进一步改进在于：所述步骤二中清洁处理包括对挤压筒以及成型模具表面进行去油、清洗、热风除灰及干燥，干燥时控制温度为55-65℃。

进一步改进在于：所述步骤二中当挤压筒以及成型模具表面存在凸起异物以及划痕，需要对凸起异物及划痕进行打磨找平处理。

进一步改进在于：所述步骤三中逐级预热和保温处理具体为：将挤压筒和成型模具在100-150℃环境下进行预热20-30min，然后在10-15min内将预热温度调节至220-250℃，并在该温度下进行保温20-30min，然后将热温度调节340-420℃，进行保温25-30min。

进一步改进在于：所述步骤四中挤压工具预热后还需要进行保温处理，将温度升高至275-285℃，然后进行保温20-30min。

进一步改进在于：所述步骤七中挤压机采用单动油压机，选择吨位为1200-2500t的挤压机。

进一步改进在于：所述步骤八中拉伸矫直时控制拉伸率为0.1％-1.0％。

本发明的有益效果为：通过在挤压成型之前对挤压机的挤压筒、成型模具以及挤压工具进行对应的预热、保温以及清洁处理，可以有效提高成型后的铝合金门窗型材表面质量，通过在正式挤压成型前利用DEFORM-3D软件的有限元分析对成型模具进行相关分析，可以有效避免成型模具参数问题对成型质量的影响，能够提高挤压成型的尺寸准确性，以及能提高成型后的铝合金门窗型材质量和强度。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

一种铝合金门窗型材的挤压成型方法，包括以下步骤：

步骤一：制备铸锭

根据铝合金门窗型材成型所需原料进行配料，然后对配料进行熔炼、铸造和均热，形成具有外形尺寸的铸锭；

步骤二：清洁处理

对挤压机的挤压筒以及成型模具进行清洁处理，清洁处理包括对挤压筒以及成型模具表面进行去油、清洗、热风除灰及干燥，干燥时控制温度为60℃，去除挤压筒以及成型模具上积聚的灰尘以及凸起异物，保证挤压筒以及成型模具上无杂质、无划痕，当挤压筒以及成型模具表面存在凸起异物以及划痕，需要对凸起异物及划痕进行打磨找平处理；

步骤三：预处理

对挤压机的挤压筒以及成型模具进行逐级预热和保温处理，具体为：将挤压筒和成型模具在130℃环境下进行预热25min，然后在12min内将预热温度调节至240℃，并在该温度下进行保温25min，然后将热温度调节380℃，进行保温28min；

步骤四：预热挤压工具

对挤压工具进行除灰处理，然后在220℃温度下对挤压工具进行预热40min，挤压工具预热后还需要进行保温处理，将温度升高至280℃，然后进行保温25min；

步骤五：模拟挤压成型

根据成型模具的形状及参数，利用DEFORM-3D软件的有限元分析，分析模拟挤压成型后得到的模拟铝合金门窗型材及其各种物理场量的分布；

步骤六：修正成型模具

根据步骤五中的分析结果进行判断，判断DEFORM-3D软件中挤压成型过程中材料流动结果是否在工作带出口处端面上各质点的速度均匀分布，当材料流动结果不在工作带出口处端面上各质点的速度均匀分布，则对成型模具的形状及参数进行修正；

步骤七：挤压成型

将步骤一中制备出的铸锭利用经过清洁处理和预处理后的挤压机的挤压筒，以及利用经过形状及参数修正后的成型模具进行挤压成型，挤压机采用单动油压机，选择吨位为2000t的挤压机，先对铸锭进行高温加热，控制铸锭的加热温度为480℃，然后控制挤压工具工作温度为400℃，以50m/min的挤压速度进行挤压成型，得到铝合金门窗型材；

步骤八：拉伸矫直

当型材冷却至温度低于70℃时进行拉伸矫直，控制拉伸率为0.4％。

通过在挤压成型之前对挤压机的挤压筒、成型模具以及挤压工具进行对应的预热、保温以及清洁处理，可以有效提高成型后的铝合金门窗型材表面质量，通过在正式挤压成型前利用DEFORM-3D软件的有限元分析对成型模具进行相关分析，可以有效避免成型模具参数问题对成型质量的影响，能够提高挤压成型的尺寸准确性，以及能提高成型后的铝合金门窗型材质量和强度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。