專利名稱：鋁合金槽形型材的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋁型材加工技術領域，尤其涉及鋁合金槽形型材。
背景技術：
在全球能源緊張、油價不斷上漲的趨勢下，汽車低油耗日益成為汽車廠家、消費者的關注焦點；并且，在歐盟和美國日益嚴格的車輛燃油經(jīng)濟性標準和尾氣排放法規(guī)迫下，各汽車廠家采取一切可能的做法來降低旗下車輛的平均油耗。據(jù)了解，油耗與車重有著直接的關系汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6% 8% ；汽車整車質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3 0.6升；汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。因此，在不影響安全性能的情況下，對車輛進行輕量化處理是降低油耗的有效途徑之一，也是近期全球各大汽車廠家新產(chǎn)品的賣點之一。目前，為保證汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性，汽車骨架和各零部件多采用鋼材質(zhì)制造。鋁合金作為高強度、輕質(zhì)量的材質(zhì)代表，勢必成為交通工具輕量化的首選替代材質(zhì)。所以，將鋁合金加工成更符合交通工具輕量化目標的結構和形狀，是鋁加工行業(yè)未來幾年的趨勢。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供了鋁合金槽形型材，可有效減輕槽形型材作為交通工具構成部件使用時的重量。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供如下技術方案鋁合金槽形型材，包括腿部和腰部，腿部分為上腿部和下腿部，該槽形型材腰部、 或者腿部與腰部的接合部的縱截面上包含至少一個孔洞，該孔洞內(nèi)部設置有加強筋。優(yōu)選地，該孔洞的形狀為V形、矩形、圓形、三角形或者直角梯形。優(yōu)選地，該孔洞的厚度不超過腿部平均厚度的1/2。優(yōu)選地，該加強筋的厚度不小于其所在孔洞厚度的1/5。優(yōu)選地，該孔洞和加強筋貫通于所述型材兩個表面，所述表面垂直于所述型材的受力面。優(yōu)選地，該加強筋與所述槽形型材連接處為圓角。優(yōu)選地，該加強筋的長度與槽形型材長度相同。優(yōu)選地，該加強筋為直線形、V形、弧形、波浪形或者圓形。優(yōu)選地，該直線形的加強筋垂直于所述孔洞內(nèi)壁，或者直線形的加強筋與所述孔洞內(nèi)壁的夾角為45-75度。與現(xiàn)有的技術相比，本實用新型具有以下有益效果1、質(zhì)量輕鐵的密度為7. 86g/cm3，普通碳素鋼的密度為7. 85g/cm3，高強度合金鋼的密度為7. 82g/cm3，而純鋁的密度為2. 70g/cm3，超硬鋁的密度為2. 85g/cm3,由此得知，鋁的密度大約為鐵、鋼的1/3左右，減重效果明顯。另外，本申請方案為內(nèi)部帶有孔洞的型材，孔洞可根據(jù)需要設置大小及位置，更進一步減輕鋁合金型材的質(zhì)量，部分結構重量可減輕 50%以上。2、強度高鋁合金強度與比重的比值-“比強度”可達M 60kgf/mm2，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼。3、位置靈活孔洞位于腰部或者位于腿部與腰部的接合部，因此，可根據(jù)不同需求、不同載重情況、不同應用環(huán)境選擇相應的孔洞設置位置。例如，在槽形型材的腿部受力較大的情況下，將孔洞設置在腰部。并且，孔洞中可設置不同數(shù)量的加強筋，以增加強度。4、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)1公斤電解鋁，現(xiàn)在國內(nèi)的平均能耗為14度電；這一公斤電解鋁運用到汽車、交通領域，可以替代3公斤的鋼鐵。由于汽車自重的減輕，在該汽車的生命周期內(nèi)，將減少23公升的汽油消耗，減少2760升的二氧化碳排放，23公升的汽油從能量上等于1288度電。因此對全社會資源而言，投入1度電生產(chǎn)出的鋁合金，除去其他消耗后，在使用過程當中可節(jié)約92度電，具有節(jié)能降耗的巨大社會效益。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例的型材截面示意圖(孔洞為梯形+三角形)；圖2是本實用新型實施例的型材立體示意圖；圖3是本實用新型實施例的型材截面示意圖(孔洞為梯形，有加強筋)；圖4是本實用新型實施例的型材截面示意圖(孔洞為并列四邊形)；圖5是本實用新型實施例的型材截面示意圖(孔洞為矩形，有加強筋)；圖6是本實用新型實施例的型材截面示意圖(孔洞位于腰部與腿部的接合部)；圖7是本實用新型實施例的型材截面示意圖(孔洞為V形、U形)；圖8是本實用新型實施例的型材截面示意圖(孔洞為圓形)；其中，1、上腿部，2、腰部，3、下腿部，4、孔洞，5、加強筋。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型實施例通過在鋁槽形型材上腿部的內(nèi)部開設孔洞，該孔洞內(nèi)部設置有加強筋；在保證強度的同時減輕重量。加強筋是指沿槽形型材軸向方向布置的型材結構， 主要在不增加槽形型材壁厚的前提下，增加結構的強度和穩(wěn)定性，也可稱為加強板、加強肋寸。加強筋的長度可與槽形型材的長度一致，軸向兩端相接槽形型材的外壁。加強筋與所述槽形型材連接處為圓角，以消除應力過份集中的現(xiàn)象，圓角的設計亦使模腔充填更為流暢。加強筋可與槽形型材一次擠壓成型，或者分開擠壓成型后焊接而成一體，都不影響本實用新型實施例的實現(xiàn)。以下為具體實施例。實施例一、鋁合金槽形型材，包括腿部和腰部2，腿部為槽形型材的突出部分，腿部位于腰部 2頂端和低端的上下兩部分分別為上腿部1和下腿部3 ；腿部之間的支撐、連接部分為腰部 2。槽形型材使用狀態(tài)通常為腰部2豎直，即上腿部1和/或下腿部3的外側為受力面。上腿部1和下腿部3的左右端等寬或不等寬、右端設有短鉤或內(nèi)彎，都不影響本申請的實施。槽形型材腰部2的縱截面上包含至少一個孔洞4，孔洞4內(nèi)部設置有加強筋5。該孔洞4在對型材強度影響不大的情況下，可減少型材自重，實現(xiàn)交通工具(汽車、地鐵等) 輕量化、節(jié)能降耗的目的。該孔洞4和加強筋5可為型材擠壓過程中通過模具改造成型，也可在擠壓完畢后二次加工形成，都不影響本申請實施例的實現(xiàn)。如圖1所示，孔洞4的位置涉及腰部2、腰部2與腿部的接合部，使得孔洞可在減輕重量的同時，將受力均勻分散，保持強度。孔洞4和加強筋5可貫通于型材的一個或多個表面，該表面垂直于型材的受力面。 如圖3所示型材的受力面為上腿部1的上表面或下腿部3的下表面，則孔洞4和加強筋5 可與腰部2或接合部的側面相接，即加強筋的長度與所述槽形型材長度相同時，將對型材受重強度的影響減到最小?？锥?和加強筋5貫通于型材的一個表面時，該孔洞4為半貫通孔；貫通于型材的兩個或更多表面時，該孔洞4為全貫通孔。實施例二、一種槽形型材，包括上腿部1、腰部2和下腿部3，型材腰部2的縱截面上包含至少一個孔洞4?？锥?內(nèi)可設有加強筋5，以彌補型材強度損失。如圖3、圖5、圖8所示，加強筋5根據(jù)孔洞4的形狀不同，可為直線形、V形、弧形、波浪形或者圓形等與孔洞相適應的形狀，都不影響本申請實施例的實現(xiàn)。直線形的加強筋5可垂直于孔洞4的內(nèi)壁，或者直線形的加強筋5與孔洞4內(nèi)壁有一夾角，優(yōu)選范圍為45-75度，如圖3所示，加強筋5與孔洞4內(nèi)壁夾角為45-60度，圖8 所示為75度和90度。實施例三、如圖6所示，槽形型材腿部與腰部2接合部的孔洞4的形狀為三角形，三角形斜邊朝向接合部內(nèi)側，則可將來自上腿部1表面的壓力分散至上腿部1、下腿部3和腰部2的內(nèi)側。該三角形任意兩條邊間的距離(即厚度)在不超過接合部平均厚度的1/2時，對整體強度的影響可忽略。加強筋5的厚度不小于其所在位置孔洞4厚度的1/5，對增強槽形型材的強度起積極作用。實施例四、如圖1-8所示，槽形型材孔洞4的形狀可為V形、矩形、圓形、三角形或者不規(guī)則形，都可有效分散壓力并減輕型材自重。加強筋5的形狀可為直線形、V形、弧形、波浪形或者圓形，都可有效分散壓力?？锥?的位置、加強筋、厚度等特征同上述實施例一至三，不再贅述。以上對本實用新型實施例提供的鋁合金槽形型材進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上可知，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.鋁合金槽形型材，包括腿部和腰部，腿部分為上腿部和下腿部，其特征在于，所述槽形型材腰部、或者所述腿部與所述腰部的接合部的縱截面上包含至少一個孔洞，所述孔洞內(nèi)部設置有加強筋。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金槽形型材，其特征在于，所述孔洞的形狀為V形、矩形、 圓形、三角形或者直角梯形。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金槽形型材，其特征在于，所述孔洞的厚度不超過腿部平均厚度的1/2。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金槽形型材，其特征在于，所述加強筋的厚度不小于其所在孔洞厚度的1/5。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金槽形型材，其特征在于，所述孔洞和所述加強筋貫通于所述型材兩個表面，所述表面垂直于所述型材的受力面。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述加強筋與所述槽形型材連接處為圓角。
7.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的鋁合金槽形型材，其特征在于，所述加強筋的長度與所述槽形型材長度相同。
8.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金槽形型材，其特征在于，所述加強筋為直線形、V形、弧形、波浪形或者圓形。
9.根據(jù)權利要求8所述的鋁合金槽形型材，其特征在于，所述直線形的加強筋垂直于所述孔洞內(nèi)壁，或者所述直線形的加強筋與所述孔洞內(nèi)壁的夾角為45-75度。
專利摘要本實用新型公開了一種鋁合金槽形型材，包括上腿部、腰部和下腿部，型材腰部的縱截面上包含至少一個孔洞，該孔洞內(nèi)部設置有加強筋。該種槽形型材不但可有效減輕槽形型材作為交通工具構成部件使用時的重量，并且不降低強度。
文檔編號F16S3/00GK202082591SQ20112017775
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權日2011年5月30日
發(fā)明者劉和平, 曾敦偉 申請人:湖南晟通科技集團有限公司