專利名稱：回歸熱處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件， 并將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱，然后將所述擠壓件再淬火。更具體而言，本發(fā)明 涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，并將所述擠 壓件的選定區(qū)域再加熱，且然后將所述擠壓件再淬火，并將其成形為梯級(jí)或扶手。
背景技術(shù)：
使用由諸如鋁等材料制成擠壓件的制造商正在不斷尋求通過(guò)比制造給定產(chǎn)品所 用的其他方式使用更少的鋁來(lái)降低成本。通過(guò)能夠在長(zhǎng)度方面比其他所用方式使用更 少的鋁、或在壁厚方面使用更少的鋁、且仍能獲得與其他所用方式所獲得的相同的結(jié) 構(gòu)屬性，使制造商能夠通過(guò)對(duì)給定產(chǎn)品使用更少的鋁來(lái)降低成本。本發(fā)明使制造商能 夠在長(zhǎng)度和壁厚方面比其他所用方法使用更少的鋁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的擠壓件(較佳為鋁)、及對(duì)所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱。包括將所述擠壓件再淬 火的步驟。包括將再加熱的區(qū)域成形為所需形狀的步驟。包括將所述擠壓件在所述區(qū) 域處直接與由不同于擠壓件的材料制成的構(gòu)件相附裝的步驟。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)過(guò)冷卻的擠壓件 而言在材料延展性方面暫時(shí)提供20%或更大的改良，幫助進(jìn)行成形作業(yè)，所述成形作 業(yè)用于與產(chǎn)品中由相同材料或與不同材料組合制成的其他組件相組裝或接合。包括將
所述擠壓件再淬火的步驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)過(guò)冷卻的擠 壓件而言在材料延展性方面暫時(shí)提供20%或更大的改良，幫助進(jìn)行成形和組裝作業(yè)以 直接且無(wú)需額外組件地完成接合。包括將所述擠壓件再淬火的步驟。包括將所述再加 熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)過(guò)冷卻的擠 壓件而言在材料的延展性方面暫時(shí)提供20%或更大的改良，幫助進(jìn)行成形和組裝作業(yè) 以通過(guò)為傳統(tǒng)的緊固件提供接合幾何結(jié)構(gòu)來(lái)完成接合。包括將所述擠壓件再淬火的步 驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)過(guò)冷卻的擠 壓件而言在材料的延展性方面暫時(shí)提供20%或更大的改良，幫助進(jìn)行對(duì)組件的成形以 在使用或不使用額外組件的情況下提供更多的產(chǎn)品功能。包括將所述擠壓件再淬火的 步驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以在材料延展性方面暫時(shí)提供20% 或更大的改良及恢復(fù)接近100%的原始強(qiáng)度特性一此可避免需要額外材料厚度來(lái)滿足 承載要求的代料途徑。包括將所述擠壓件再淬火的步驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形 為所需形狀的步驟。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)過(guò)冷卻的擠 壓件而言在疲勞性能方面提供20%或更大的改良。包括將所述擠壓件再淬火的步驟。 包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。
本發(fā)明提供一種用于制造梯子的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及對(duì)所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱。包括將所述擠壓件再淬火的步驟。 包括將所述再加熱區(qū)域成形為梯級(jí)的步驟。包括將所述梯級(jí)附裝至扶手上的步驟。


在附圖中，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例及實(shí)施本發(fā)明的較佳方法進(jìn)行圖解說(shuō)明，其中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種關(guān)于將熔融金屬制成熱處理擠壓件的工藝順序曲線圖。
圖2是本發(fā)明的一種關(guān)于使用回歸熱處理(RHT)將熔融金屬制成熱處理擠壓件
的工藝順序的曲線圖。
圖3是經(jīng)擠壓的梯級(jí)的透視圖，所述梯級(jí)的端部經(jīng)過(guò)RHT處理。 圖4是具有預(yù)制巻邊的梯級(jí)即將插套入側(cè)面扶手的透視圖。 圖5是在側(cè)面扶手中的梯級(jí)通過(guò)外側(cè)巻邊固定至側(cè)面扶手上的透視圖。 圖5a是在現(xiàn)有技術(shù)中套筒即將附裝至梯級(jí)上的透視圖。
圖6是在現(xiàn)有技術(shù)中組裝在梯級(jí)上的在內(nèi)側(cè)具有預(yù)制巻邊的套筒即將插套入側(cè)面 扶手的透視圖。
圖7是梯級(jí)通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的外側(cè)巻邊附裝在側(cè)面扶手上的透視圖。
圖8是擠壓件的端部即將插入感應(yīng)線圈中進(jìn)行RHT工藝的透視圖。
圖9是處于感應(yīng)線圈內(nèi)部的梯級(jí)的透視圖，其中僅加熱要通過(guò)RHT工藝來(lái)形成
的端部。
圖IO是扶手即將插入感應(yīng)線圈中進(jìn)行RHT工藝的透視圖。
圖11是處于線圏內(nèi)部的扶手的透視圖，其中僅加熱扶手上要折彎的區(qū)域來(lái)進(jìn)行 RHT工藝。
圖12是已使其端部經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)擠壓梯級(jí)的透視圖。 圖13是具有已成形的平整端部的梯級(jí)的透視圖，該平整端部己經(jīng)歷過(guò)RHT工藝。 圖14是用緊固件將己經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的梯級(jí)的平整端部緊固到側(cè)面扶手上的透 視圖。
圖15是已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)擠壓側(cè)面扶手的透視圖。
圖16是已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)成形的擠壓側(cè)面扶手的透視圖。
圖17是具有已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)成形的側(cè)面扶手的組裝梯子的透視圖。
圖18是具有己經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的擠壓件的電導(dǎo)體的透視圖。
圖19是具有帶已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的擠壓件的軸和桿的電導(dǎo)體的透視圖。
圖20是具有已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的擠壓件的非金屬材料的透視圖。
圖21是具有已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的擠壓件的非金屬材料的透視圖。
圖22是具有已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的擠壓件的非金屬材料的透視圖。
圖23是具有已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的擠壓件的非金屬材料的透視圖。
圖24是已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)擠壓軌道的透視圖。
圖25是己經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)成形的擠壓軌道的透視圖。
圖26是已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)擠壓軌道的透視圖。
圖27是已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)成形的擠壓軌道的透視圖。
圖28是己經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的擠壓件和非金屬材料的透視圖。
圖29是己經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)成形的擠壓件和非金屬材料的透視圖。
圖30是已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)成形的擠壓件和不同金屬物體的透視圖。
圖31是具有已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)成形的擠壓件的組合件的透視圖。
圖32是具有己經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的經(jīng)成形的擠壓件的組合件的透視圖。
圖33是已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的擠壓件的透視圖。
圖34是已經(jīng)歷過(guò)RHT工藝的帶電纜的經(jīng)成形擠壓件的透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖，其中相同的參考數(shù)字指代在所有這幾個(gè)視圖中類似或完全相同的 部件，且更具體而言，參見(jiàn)其中的圖2，其顯示本發(fā)明的RHT工藝的曲線圖。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的擠壓件(較佳為鋁)，及對(duì)所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱。還包括將所述擠壓件再 淬火的步驟，再加熱的區(qū)域成形為所需形狀的步驟。以及將所述擠壓件在所述區(qū)域處
直接與由不同于擠壓件的材料制成的構(gòu)件相附裝的步驟。應(yīng)注意，出于本文的目的， 選定區(qū)域可為整個(gè)擠壓件或其任一部分。不同材料的組合的一些實(shí)例為金屬對(duì)非金屬， 例如鋁梯級(jí)對(duì)玻璃纖維扶手、或鋁(梯級(jí))對(duì)塑料組件(梯子頂部)。
較佳的是，所述成形步驟包括在再淬火后五天內(nèi)將再加熱區(qū)域成形為所需形狀。
所述取用步驟較佳包括將所述區(qū)域再加熱到至少550°F、且較佳為700°F的步驟。較 佳地，所述再加熱步驟包括以5。-95。F/秒、且較佳為45-50。F/秒的速率對(duì)所述區(qū)域進(jìn)行 再加熱的步驟。所述再加熱步驟較佳地包括將所述區(qū)域在10-75秒鐘內(nèi)再加熱到至少 550°F的步驟。較佳的是，所述成形步驟包括將擠壓件在所述區(qū)域處直接與一構(gòu)件相 附裝的步驟。
所述附裝步驟較佳地包括在不使用任何額外件的情況下將所述擠壓件在所述區(qū) 域處直接與所述構(gòu)件相附裝的步驟。較佳地，在所述取用步驟之前，包括對(duì)擠壓件進(jìn) 行壓力溶液熱處理的步驟。在所述取用步驟之前，較佳地，還包括將擠壓件足夠快地 淬火以將擠壓件中的合金元素留在溶液中的步驟。較佳地，在所述取用步驟之前，還 包括拉伸擠壓件的步驟。在所述取用步驟之前，較佳地包括用沉淀熱處理將擠壓件進(jìn) 行人工老化的步驟。
較佳的是，所述再加熱步驟包括在感應(yīng)線圈中將擠壓件的端部再加熱的步驟。在 所述取用步驟之前，較佳地包括自熔融合金鋁鑄造成棒材的步驟。較佳地，在所述取 用步驟之前，包括在高于900°F的溫度下將所述棒材均質(zhì)化幾小時(shí)的步驟。在所述取 用步驟之前，較佳地包括在將棒材淬火之后將棒材切割成坯段的步驟。較佳地，在所 述取用步驟之前，包括將棒材預(yù)熱、并將棒材隔斷成所需截面以對(duì)擠壓件進(jìn)行成形的 步驟。在所述取用步驟之前，包括將擠壓件切割成所需長(zhǎng)度的步驟。較佳地，所述擠 壓件是梯級(jí)且所述構(gòu)件是梯子扶手，且附裝步驟包括如圖3-5所示在不使用任何額外 件的情況下將所述梯級(jí)在所述區(qū)域處直接與梯子扶手附裝的步驟。
所述附裝步驟較佳地包括從梯級(jí)中與扶手形成接頭的步驟。較佳地，所述附裝步 驟包括如圖14所示將鉚釘插入穿過(guò)梯級(jí)和扶手以將梯級(jí)附裝在扶手上的步驟。所述附 裝步驟較佳地包括如圖13所示將梯級(jí)的端部整平的步驟。較佳地，擠壓件是扶手且其 中所述成形步驟包括如圖15-17所示將扶手成形為所需形狀的步驟。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)冷卻的擠壓 件而言在材料延展性方面提供20%、且較佳為30%、更佳為50%或更大的改良，幫 助進(jìn)行成形作業(yè)，所述成形作業(yè)用于與產(chǎn)品中由相同材料或與不同材料相結(jié)合制成的 其他組件進(jìn)行組裝或接合。包括將所述擠壓件再淬火的步驟。包括將所述再加熱區(qū)域 成形為所需形狀的步驟。
本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)冷卻的擠壓 件而言在材料延展性方面提供20%、且較佳為30%、更佳為50%或更大的改良，幫
助進(jìn)行成形和組裝作業(yè)以直接地且無(wú)需額外組件地完成接合。包括將所述擠壓件再淬 火的步驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。 一個(gè)實(shí)例是具有不帶套筒 的梯級(jí)的扶手。本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)冷卻的擠壓件而言在材料延展性方面提供20%、且較佳為30%、更佳為50%或更大的改良，幫助成形和組裝操作以通過(guò)為傳統(tǒng)緊固件提供接合幾何結(jié)構(gòu)來(lái)完成接合。包括將所述擠 壓件再淬火的步驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。 一個(gè)實(shí)例是帶梯 級(jí)的扶手，該梯級(jí)的平整端部用鉚釘連接到扶手上。本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)冷卻的擠壓件而言在材料延展性方面提供20%、且較佳為30%、更佳為50%或更大的改良，幫 助對(duì)組件的成形，以在使用或不使用額外組件的情況下提供更多的產(chǎn)品功能。包括將 所述擠壓件再淬火的步驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以在材料延展性方面提供20%、且 較佳為30%、更佳為50%或更大的改良以及恢復(fù)接近100%的原始強(qiáng)度特性一此會(huì)避 免采用要求增加材料厚度來(lái)滿足承載要求的代料途徑。包括將所述擠壓件再淬火的步 驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。例如，需要將組合件中的承載組 件進(jìn)行成形以完成接結(jié)。傳統(tǒng)上，采用較低強(qiáng)度的合金或調(diào)合物來(lái)滿足可成形性需求， 但是這樣會(huì)降低整個(gè)材料的強(qiáng)度。為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)，以額外成本使用更厚材料來(lái)滿足 組件的承載要求。RHT允許使用更高強(qiáng)度的合金和調(diào)合物而無(wú)需加大厚度來(lái)滿足負(fù)載 要求，因?yàn)闊o(wú)需為滿足成形而作出調(diào)整。本發(fā)明涉及一種用于制造產(chǎn)品的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷 卻的鋁擠壓件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加熱前但經(jīng)冷卻的擠壓 件而言在疲勞性能方面提供20%、且較佳為30%、更佳為50%或更大的改良。包括 將所述擠壓件再淬火的步驟。包括將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。RHT材 料結(jié)構(gòu)更佳地適于防止出現(xiàn)疲勞型失效。由于可實(shí)現(xiàn)兩倍或者更大的改良，因而50% 是一保守的值。一種用于制造梯子的方法。所述方法包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓 件，及將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱。包括將所述擠壓件再淬火的步驟。包括將所 述再加熱區(qū)域成形為梯級(jí)的步驟。包括將所述梯級(jí)附裝至扶手上的步驟。在操作中，對(duì)于梯子和攀爬產(chǎn)品而言，回歸熱處理(RHT)的優(yōu)點(diǎn)集中于消除套 筒的金屬成本及其相關(guān)的產(chǎn)品成本。潛在的節(jié)省由于延長(zhǎng)所需梯級(jí)長(zhǎng)度以在不使用套 筒的情況下完成與梯子扶手的接合而有所減少。1.在回歸熱處理(RHT)之前，如圖2所示，用傳統(tǒng)方式對(duì)鋁擠壓件進(jìn)行加工。
將結(jié)構(gòu)T6型調(diào)合物進(jìn)行壓力溶液熱處理，以將合金元素溶解到超飽和固溶體中并使用空氣、或水、或二者足夠快地進(jìn)行淬火，以將合金元素留在溶液中。在拉伸操作后，在沉淀熱處理步驟中對(duì)擠壓件進(jìn)行人工老化，以獲得最終的T6屬性。2. RHT通過(guò)將擠壓件的選定區(qū)域快速再加熱、及隨后進(jìn)行再淬火來(lái)暫時(shí)改變 材料強(qiáng)度。這種中間性的加工步驟使材料可在一至兩天的持續(xù)時(shí)間內(nèi)處于可成形狀態(tài)。2A.典型的再加熱是在大約15秒鐘內(nèi)使溫度以45-50。F/秒升高、并隨后淬火來(lái) 進(jìn)行的。基于這一點(diǎn)，用于6xxx系列鋁合金的RHT的最低目標(biāo)溫度為大約700。F至 750°F。對(duì)于梯子應(yīng)用而言，僅加熱梯級(jí)的所要成形的端部，盡管將來(lái)有可能加熱外擴(kuò) 的側(cè)面扶手端部。3. 在變形過(guò)程中，對(duì)RHT擠壓件的成形會(huì)施加冷加工，從而將材料恢復(fù)至其 原始的T6熱處理狀態(tài)及相關(guān)材料屬性?？稍诓辉谔葑咏M合件中使用額外件(例如套 筒)的情況下完成向由相同或不同材料制成的其他構(gòu)件上的附裝。4. 據(jù)認(rèn)為，通過(guò)RHT處理方法會(huì)使疲勞強(qiáng)度特性得到改良。 如圖8-ll所示，使用了感應(yīng)線圈，其僅圍繞切割成段的梯級(jí)的端部，從而僅加熱該區(qū)域。然而，由于鋁的熱傳導(dǎo)性，包括從加熱區(qū)域至未加熱中心部分的溫度梯度。當(dāng)在RHT后處于更可成形狀態(tài)下時(shí)，可將梯級(jí)端部成形以產(chǎn)生一無(wú)需使用諸如 套筒等額外件的接頭。套筒目前用作更軟、且更可成形的狀態(tài)，而梯級(jí)卻不能在其更 硬、更高強(qiáng)度狀態(tài)下進(jìn)行成功成形。此處，RHT使一個(gè)件一梯級(jí)一能夠執(zhí)行兩種功能 一既作為成形部件又作為結(jié)構(gòu)部件。同時(shí)在這一方面，在已經(jīng)設(shè)計(jì)的其中一組件用于 此種雙重角色且不采用RHT的應(yīng)用中，最常使用的折衷方式是選擇較低強(qiáng)度的合金來(lái) 完成所述成形需要。此一實(shí)例是MT產(chǎn)品。通過(guò)這種方式，通常增加壁厚來(lái)使用"較 弱"的合金提供所需的組件強(qiáng)度。在使用RHT時(shí)，則無(wú)需花費(fèi)這種額外的材料成本。 按照順序，自熔融合金鋁鑄成棒材，并將其在高溫(>1000F)下進(jìn)行幾個(gè)小時(shí)(>6 小時(shí))的均質(zhì)并淬火，將其切割成坯段長(zhǎng)度，預(yù)熱( 850F)并通過(guò)模子將其擠壓成 最終截面輪廓一在擠壓期間升高其溫度(>935F)，且然后淬火(壓力溶液熱處理)， 將其拉伸以進(jìn)行縱向矯直，將其切割成軋制長(zhǎng)度，在中等溫度下( 365F)人工老化 幾個(gè)小時(shí)(沉淀熱處理)，將其切割成部件長(zhǎng)度，在選定區(qū)域中快速加熱(>700F)， 并一旦達(dá)到所需溫度，便立即淬火(回歸熱處理)，且接下來(lái)在24或48小時(shí)內(nèi)根據(jù)需 要進(jìn)行成形。在現(xiàn)有技術(shù)中，為接合至C形槽、工字梁或其他截面輪廓的側(cè)面扶手上，如圖 5a-7所示，使圓形或D形梯級(jí)及套筒組合件穿過(guò)位于側(cè)面扶手中的預(yù)制開(kāi)孔伸出并將 其鐓粗。這種梯級(jí)-扶手接合是通過(guò)使用可延展的套筒組件來(lái)組裝，將所述可延展的套 筒組件滑套于每一梯級(jí)的端部并在成套工具中進(jìn)行徑向縮鍛，從而將所述套筒壓配合 到梯級(jí)中并產(chǎn)生與梯子側(cè)面扶手的內(nèi)側(cè)部分相接觸的內(nèi)部巻邊或凸肩。對(duì)組合件進(jìn)行 鐓粗通過(guò)如下方式來(lái)完成梯級(jí)-扶手接合縮鍛套筒的外側(cè)部分，形成接觸梯子側(cè)面扶 手的外側(cè)部分的外部巻邊或凸肩。這種組裝方法將側(cè)面扶手的腹板夾在內(nèi)側(cè)和外側(cè)套
筒節(jié)點(diǎn)內(nèi)。每一梯級(jí)接頭包括一個(gè)梯級(jí)、兩個(gè)套筒和兩個(gè)側(cè)面扶手。在本發(fā)明中，為結(jié)合至C形槽、工字梁或其他截面輪廓側(cè)面扶手上，使經(jīng)過(guò)RHT 的圓形或D形梯級(jí)穿過(guò)側(cè)面扶手中的預(yù)制開(kāi)孔伸出并將其鐓粗。這種梯級(jí)-扶手接合是 通過(guò)以下方式組裝使用可延展性梯級(jí)端部，并將其在成套工具中徑向縮鍛，從而在 梯級(jí)上形成與梯子側(cè)面扶手的內(nèi)側(cè)部分接觸的內(nèi)部巻邊或凸肩。將所述組合件鐓粗通過(guò)如下方式來(lái)完成所述梯級(jí)-扶手接合縮鍛梯級(jí)的外側(cè)部分，從而形成與梯子側(cè)面扶 手的外側(cè)部分相接觸的外部巻邊或凸肩。這種組裝方法將側(cè)面扶手的腹板夾在內(nèi)側(cè)和 外側(cè)梯級(jí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)。每一梯級(jí)接頭包括一個(gè)梯級(jí)和兩個(gè)側(cè)面扶手。已在多個(gè)場(chǎng)合中對(duì)通過(guò)感應(yīng)在-T6條件下對(duì)6xxx系列合金進(jìn)行后加熱進(jìn)行了試 驗(yàn)。概括的說(shuō)，這些試驗(yàn)使用制造擠壓成型件，用45-50。F/秒的溫升速率對(duì)每一端部 感應(yīng)加熱15秒鐘，且然后用空氣和水進(jìn)行淬火。熱處理后的材料呈現(xiàn)出增強(qiáng)的延展性， 且在12、 24和48小時(shí)內(nèi)成功成形。在冷工(成形)和自然老化之后的強(qiáng)度恢復(fù)由經(jīng) 組裝的梯子段的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)通過(guò)所需負(fù)載值來(lái)證明。這是對(duì)鐓粗的梯級(jí)和用于以鉚釘組 裝的成形梯級(jí)二者進(jìn)行的。RHT組件可經(jīng)成形以提供空腔或附裝件，以與橡膠和聚合物材料耦連來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng) 隔離的目的，例如如圖18和19所示的電動(dòng)機(jī)安裝件或其他減振裝置。橡膠和聚合物材料可與RHT組件耦連，以實(shí)現(xiàn)電化學(xué)腐蝕隔離一例如在接合不 同的金屬時(shí)，且避免在使用中產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，如圖18和19所示。玻璃纖維增強(qiáng)塑料、注模塑料、吹模塑料、塑料擠壓件和其他非金屬材料(包括 玻璃、陶瓷、木材和織物)可與RHT組件耦連，因?yàn)閷?shí)際的成形和組裝是在以下條件 下進(jìn)行的1)環(huán)境溫度，而非可影響某些塑料、紡織品等的高溫，及2)降低的成形 壓力，因?yàn)樵诔尚沃昂统尚纹陂gRHT材料處于軟化狀態(tài)，如圖20、 21、 26和27 所示。與用于RHT中的金屬和合金不同的金屬和合金可與RHT組件耦連，例如鈦對(duì)鋁、 不銹鋼對(duì)鋁等，如圖20、 21、 22、 23、 28和29所示。如圖30所示，為了形成電耦合(例如在犧牲陽(yáng)極應(yīng)用中)，可將與在RHT中所 用的金屬和合金不同的金屬和合金與RHT組件耦連。RHT時(shí)間和溫度處理循環(huán)可經(jīng)(單獨(dú)或組合地)改變，以提供各種各樣的可成形 性改良，且依從或經(jīng)定制符合于成形應(yīng)用要求的苛刻性。如圖31和32所示，RHT組件可經(jīng)成形以制造代替焊接組合件的組合件。如圖20、 21、 26、 27、 33和34所示，如果因使用塑料或其他非金屬組件而使得 焊接組合件變得不可能或不可行，則可對(duì)RHT組件進(jìn)行成形來(lái)制造組合件。如圖20、 21、 26、 27、 33和34所示，如果因使用與焊接工藝不兼容的、或?qū)M 合焊接不兼容的不同金屬和合金而使得焊接組合件變得不可能或不可行，則可對(duì)RHT 組件進(jìn)行成形來(lái)制造組合件。如圖22、 23、 33和34所示，適用于電導(dǎo)體應(yīng)用的金屬和合金的RHT可經(jīng)成形 以滿足彎曲和強(qiáng)度要求，包括凸片聯(lián)鎖接頭和帶螺紋接頭，其中與較低強(qiáng)度的傳統(tǒng)調(diào) 合物相比較，轉(zhuǎn)矩和拉拔性能可得到改良。如圖18和19所示，適用于電導(dǎo)體應(yīng)用的金屬和合金的RHT可與絕緣材料一起成形，以將組合件中的組件相互電隔離或接地。如圖22、 23、 33和34所示，RHT組件可經(jīng)成形以為金屬和非金屬組件(例如電 纜、電線、繩索或其他部件構(gòu)造)提供捻接接頭或壓接接頭。如圖28和29所示，RHT組件可造型有或提供空腔或附接件，以與橡膠和聚合物 材料耦連，以實(shí)現(xiàn)得到防滑表面的目的(例如梯子底腳應(yīng)用)。如圖19、 26和27所示，RHT組件可經(jīng)成形以提供由不同材料構(gòu)成的殼體或附加 軸承。如圖24、 25、 26和27所示，RHT組件可通過(guò)如下方式進(jìn)行成形以提供用于運(yùn)送 的軌道槽直接對(duì)截面進(jìn)行重新整形或?qū)⒅本€截面在一個(gè)或多個(gè)位置進(jìn)行彎曲以形成 曲面、彎曲部位或止擋部位。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種關(guān)于將熔融金屬制成熱處理擠壓件的工藝順序。圖2是一 種關(guān)于使用回歸熱處理將熔融金屬制成熱處理擠壓件的工藝順序。對(duì)于圖l及圖2,其 可應(yīng)用下列號(hào)碼及對(duì)應(yīng)事件。事件I Ull熱佑比的A)'412格化i - ,。F), 和熔化處fii 3 l'f如i?；?,fllDC'力riH:IJ5 ,川熱以iiif/均;f;—:處i卜,，--400。F/小時(shí)6均質(zhì)U泡，2-6'HH. 1050-應(yīng)0。F7 W化W';個(gè)火,400-卯0:F/'j、ll'J8 IH:"/K', ! 1:':>,〔、 A「/j,UJ成沐段9竹H4HIW'之拘搏，35-50 '/K'卜(，)，800-卯0。F 10, 30-60 fi', 950-1 IOO:'FII :A〗Ali、f:;'個(gè)火,200-1300:F/^鐘12濟(jì)f"!、々'u'W; i"/i、!jl;、)13 fJlh(U'm芏化,2-3 'Nl-J14 3-5'J、l!'j. 350-390T15 、冷成".Oi16 fi'L傾Ul薩,17 " 45-50。F/fi'的)iliUll;H^" 700。F1S以200-1300。F,' 'f 火丫.環(huán)境溫度199、 10、 11 !丄H、」j沐浪.化處l'！13、 14、 15 !ii;'K;';L'熱處J'！1 n、 is !丄卜'l;j i.化處J';圖3顯示經(jīng)擠壓和回歸熱處理的梯級(jí)50。圖4顯示具有預(yù)制內(nèi)側(cè)巻邊54的梯級(jí) 50即將插套入扶手52。圖5顯示具有固定至扶手52的內(nèi)側(cè)巻邊540及外側(cè)巻邊54 的梯級(jí)50。
圖5A顯示經(jīng)擠壓和切割套筒的現(xiàn)有技術(shù)梯級(jí)。圖6顯示在梯級(jí)上經(jīng)組裝的套筒穿過(guò)扶手，在內(nèi)側(cè)具有預(yù)制彎曲部位。圖7顯示固定至扶手的梯級(jí)的外側(cè)巻邊。圖8顯示一即將插入感應(yīng)線圈56的梯級(jí)50。圖9顯示處于線圈56內(nèi)部的梯級(jí) 50，其中僅加熱欲形成的端部。圖10顯示扶手52即將插入感應(yīng)線圈56中。圖U顯 示處于線圈56內(nèi)部的扶手52，其中僅加熱扶手52上要折彎的區(qū)域。圖12顯示經(jīng)擠壓和回歸熱處理的梯級(jí)50。圖13顯示具有已成形的平整端部的梯 級(jí)50。圖14顯示經(jīng)緊固至扶手52的已成型梯級(jí)50。圖15顯示經(jīng)擠壓和回歸熱處理 的扶手52。圖16顯示已成型扶手52。圖17顯示具有扶手52及50梯級(jí)的組裝梯子。圖18顯示擠壓件58及擠壓件580，其經(jīng)成型并以軸或具有橡膠層62的桿60受 回歸熱處理于軸或桿60被插入至經(jīng)成型擠壓件58。圖19顯示具有軸或桿60及層62 的擠壓件58于軸或桿60配置至經(jīng)成型擠壓件58。圖21顯示擠壓件58及擠壓件580，其經(jīng)成型及巻曲并受回歸熱處理如同一織物 64。圖20顯示擠壓件58及具有一玻璃窗格或木板66的擠壓件58。圖23顯示具有被 插入至擠壓件58中的電線或電纜68的擠壓件58。圖22顯示擠壓件，其經(jīng)成型及巻 曲并連同延伸穿過(guò)其中的電線或電纜68受回歸熱處理。圖25顯示一擠壓軌道70。圖24顯示經(jīng)成型并受回歸熱處理以接收運(yùn)輸物72的 擠壓軌道70。圖27顯示接收一橫梁74的擠壓件58。圖26顯示經(jīng)成型并連同配置于 其中的橫梁74受回歸熱處理的擠壓件58。圖28顯示接收一橡膠墊76的擠壓件58。圖29顯示配置于擠壓件58中的橡膠墊 76，其經(jīng)成型并受回歸熱處理。圖30顯示一擠壓件58，其經(jīng)成型并接受持有一物件 78的回歸熱處理，其中所述物件78是與所述擠壓件58不同的金屬。圖31顯示將二個(gè)物件固定在一起的焊接80。圖32顯示經(jīng)成型并接受回歸熱處理 的一元件，所述回歸熱處理持有其他元件而不需焊接。圖33顯示擠壓件58。圖34顯 示經(jīng)成型并接受持有圓柱物82的回歸熱處理的擠壓件58。盡管在上述實(shí)施例中出于舉例說(shuō)明目的對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是應(yīng)理 解，上述細(xì)節(jié)僅用于舉例說(shuō)明目的，并且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不偏離本發(fā)明的精 神和范圍的情況下對(duì)其進(jìn)行改動(dòng)，除非在上文權(quán)利要求書(shū)中加以說(shuō)明。
權(quán)利要求
1、一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的擠壓件，并對(duì)所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱；將所述擠壓件再淬火；將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀；及將所述擠壓件在所述區(qū)域處直接與由不同于所述擠壓件的材料制成的構(gòu)件相附裝。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述擠壓件是鋁材，且所述成形步驟包括在 再淬火后五天內(nèi)將所述再加熱區(qū)域成形為所述所需形狀的步驟。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述取用步驟包括將所述區(qū)域再加熱到至少 550。F的步驟。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述再加熱步驟包括將所述區(qū)域以5°-95°F/ 秒的速率再加熱的步驟。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述再加熱步驟包括將所述區(qū)域在10-75秒鐘 內(nèi)再加熱到至少550°F的步驟。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述附裝步驟包括在不使用任何額外件的情 況下將所述擠壓件在所述區(qū)域處直接與所述構(gòu)件相附裝的步驟。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括將所述擠壓件 進(jìn)行壓力溶液熱處理的步驟。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括將所述擠壓件 足夠快地淬火以將所述擠壓件中的合金元素留在溶液中的步驟。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括將所述擠壓件 進(jìn)行拉伸的步驟。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括用沉淀熱處理 對(duì)所述擠壓件進(jìn)行人工老化的步驟。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述再加熱步驟包括將所述擠壓件的端部 在感應(yīng)線圈中再加熱的步驟。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括自熔融合金 鋁鑄造成棒材的步驟。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括在高于900。F 的溫度下將所述棒材均質(zhì)化幾小時(shí)的步驟。
14、 如權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括在將所述棒 材淬火之后將所述棒材切割成坯段的步驟。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括將所述棒材 預(yù)熱并隔斷成所需截面以成形為所述擠壓件的步驟。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中在所述取用步驟之前，還包括將所述擠壓 件切割成所需長(zhǎng)度的步驟。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述擠壓件是梯級(jí)且構(gòu)件是梯子扶手，且 所述附裝步驟包括在不使用任何額外件的情況下將所述梯級(jí)在所述區(qū)域處直接與所述 梯子扶手相附裝的步驟。
18、 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述附裝步驟包括從所述梯級(jí)中形成與所 述扶手的接頭的步驟。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述附裝步驟包括將鉚釘插入穿過(guò)所述梯 級(jí)和所述扶手以將所述梯級(jí)附裝至所述扶手上的步驟。
20、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述附裝步驟包括將所述梯級(jí)的端部整平 的步驟。
21、 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述擠壓件是扶手，且其中所述成形步驟 包括將所述扶手成形為所需形狀的步驟。
22、 一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，并將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加 熱前但經(jīng)冷卻的擠壓件而言在材料延展性方面提供20%或更大的改良，幫助進(jìn)行成形 操作，所述成形操作用于與產(chǎn)品中由相同材料或與不同材料組合制成的其他組件進(jìn)行 組裝或接合；將所述擠壓件再淬火；及將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀。
23、 一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，并將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加 熱前但經(jīng)冷卻的擠壓件而言在材料延展性方面提供20%或更大的改良，幫助進(jìn)行成形 和組裝操作以直接且不使用額外組件地完成接合；將所述擠壓件再淬火；及將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀。
24、 一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，并將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加 熱前但經(jīng)冷卻的擠壓件而言在材料延展性方面提供20%或更大的改良，幫助進(jìn)行成形 和組裝操作以通過(guò)為傳統(tǒng)緊固件提供接合幾何結(jié)構(gòu)來(lái)完成接合；將所述擠壓件再淬火；及將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀。
25、 一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，并將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加 熱前但經(jīng)冷卻的擠壓件而言在材料延展性方面提供20%或更大的改良，幫助對(duì)組件的 成形以在使用或不使用額外組件的情況下提供更多的產(chǎn)品功能；將所述擠壓件再淬火；及將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀。
26、 一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，并將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以在材料延展 性方面提供20%或更大的改良且恢復(fù)接近100%的原始強(qiáng)度特性——此會(huì)避免采用需 要額外材料厚度來(lái)滿足承載要求的代料途徑；將所述擠壓件再淬火；及將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀。
27、 一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，并將所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱以相對(duì)于再加 熱前但經(jīng)冷卻的擠壓件而言在疲勞性能方面提供20%或更大的改良; 將所述擠壓件再淬火；及 將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀。
28、 一種用于制造梯子的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的鋁擠壓件，并對(duì)所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱;將所述擠壓件再淬火；將所述再加熱區(qū)域成形為梯級(jí)；及將所述梯級(jí)附裝至扶手上。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用于制造產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟取用經(jīng)加熱并冷卻的擠壓件——較佳為鋁，并對(duì)所述擠壓件的選定區(qū)域再加熱。還包括將所述擠壓件再淬火的步驟；將所述再加熱區(qū)域成形為所需形狀的步驟。以此提供一種用于制造梯子的方法。
文檔編號(hào)B21C23/00GK101105102SQ20071010703
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者理查德·M·凱利 申請(qǐng)人:威那公司