專利名稱：一種鋁合金槽形型材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋁型材加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁合金槽形型材。
背景技術(shù)：
在全球能源緊張、油價(jià)不斷上漲的趨勢下，汽車低油耗日益成為汽車廠家、消費(fèi)者的關(guān)注焦點(diǎn)；并且，在歐盟和美國日益嚴(yán)格的車輛燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(jìn)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(diǎn)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(qiáng)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(biāo)的結(jié)構(gòu)和形狀，是鋁加工行業(yè)未來幾年的趨勢。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種鋁合金槽形型材，可有效減輕槽形型材作為交通工具構(gòu)成部件使用時(shí)的重量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供如下技術(shù)方案一種鋁合金槽形型材，包括腿部和腰部，腿部分為上腿部和下腿部，槽形型材的縱截面上包含至少一個(gè)孔洞，該孔洞內(nèi)部設(shè)置有加強(qiáng)筋。優(yōu)選地，該孔洞的形狀與型材的縱截面形狀相似。優(yōu)選地，該孔洞的形狀為V形、U形、矩形、圓形、三角形或者不規(guī)則形。優(yōu)選地，該孔洞位于所述上腿部、所述腰部、所述下腿部，或者位于所述上腿部與所述腰部的接合部，或者位于所述腰部與所述下腿部的接合部。優(yōu)選地，該加強(qiáng)筋的厚度不小于其所在孔洞厚度的1/5。優(yōu)選地，該孔洞和所述加強(qiáng)筋貫通于所述型材兩個(gè)端面，所述表面垂直于所述型材的受力面。優(yōu)選地，該加強(qiáng)筋與該槽形型材連接處為圓角。優(yōu)選地，該加強(qiáng)筋的長度與槽形型材長度相同。優(yōu)選地，該加強(qiáng)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(qiáng)筋垂直于所述孔洞內(nèi)壁，或者該直線形的加強(qiáng)筋與所述孔洞內(nèi)壁的夾角為45-75度。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)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(qiáng)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(shè)置大小及位置，更進(jìn)一步減輕鋁合金型材的質(zhì)量，部分結(jié)構(gòu)重量可減輕 50%以上。2、強(qiáng)度高鋁合金強(qiáng)度與比重的比值一“比強(qiáng)度”可達(dá)24 60kgf/mm2，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼。3、位置靈活孔洞可位于上腿部、腰部、下腿部，或者位于上腿部與腰部的接合部， 或者位于腰部與下腿部的接合部，因此，可根據(jù)不同需求、不同載重情況、不同應(yīng)用環(huán)境選擇相應(yīng)的孔洞設(shè)置位置。例如，在槽形型材的下腿部受力較大的情況下，將孔洞設(shè)置在上腿部；在槽形型材的腿部受力較大的情況下，將孔洞設(shè)置在腰部。并且，孔洞中可設(shè)置不同數(shù)量的加強(qiáng)筋，以增加強(qiáng)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(yùn)用到汽車、交通領(lǐng)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(dāng)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(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)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(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞形狀相似)；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞為三部分組成)；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材立體示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞為縱向梯形，有加強(qiáng)筋)；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞位于腰部)；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞位于腿部，有加強(qiáng)筋)；圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞位于腰部與腿部的接合部)；圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞為V形或U形)；圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞為圓形，有加強(qiáng)筋)；圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例的型材截面示意圖(孔洞帶有加強(qiáng)筋)；其中，1、上腿部，2、腰部，3、下腿部，4、孔洞，5、加強(qiáng)筋。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
4[0034]本實(shí)用新型實(shí)施例通過在鋁槽形型材內(nèi)部開設(shè)孔洞，該孔洞內(nèi)部設(shè)置有加強(qiáng)筋； 在保證強(qiáng)度的同時(shí)減輕重量。加強(qiáng)筋是指沿槽形型材軸向方向布置的型材結(jié)構(gòu)，主要在不增加槽形型材壁厚的前提下，增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，也可稱為加強(qiáng)板、加強(qiáng)肋等。加強(qiáng)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(qiáng)筋與所述槽形型材連接處為圓角，以消除應(yīng)力過份集中的現(xiàn)象，圓角的設(shè)計(jì)亦使模腔充填更為流暢。加強(qiáng)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(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)。以下為具體實(shí)施例。實(shí)施例一、—種槽形型材，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(cè)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(shè)有短鉤或內(nèi)彎，都不影響本申請的實(shí)施。槽形型材的縱截面上包含至少一個(gè)孔洞4，孔洞4內(nèi)部設(shè)置有加強(qiáng)筋5。該孔洞4 可在對型材強(qiáng)度影響不大的情況下，減少型材自重，實(shí)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(qiáng)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(shí)施例的實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，孔洞4的形狀可與型材的縱截面形狀相似，即型材的縱截面為槽形， 孔洞4在縱截面上也為槽形。孔洞的位置涉及上腿部1、腰部2、下腿部3、上腿部1與腰部 2的接合部和位于腰部2與下腿部3的接合部，使得與型材的縱截面形狀相似的孔洞可在減輕重量的同時(shí)，將受力最大程度地均勻分散?？锥?和加強(qiáng)筋5可貫通于型材的一個(gè)或多個(gè)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(qiáng)筋5 可與腰部2、上腿部1或下腿部3的側(cè)面相接，即加強(qiáng)筋的長度與所述槽形型材長度相同時(shí)， 將對型材受重強(qiáng)度的影響減到最小?？锥?和加強(qiáng)筋5貫通于型材的一個(gè)表面時(shí)，該孔洞 4為半貫通孔；貫通于型材的兩個(gè)或更多表面時(shí)，該孔洞4為全貫通孔。實(shí)施例二、一種槽形型材，包括上腿部1、腰部2和下腿部3，型材的縱截面上包含至少一個(gè)孔洞4?？锥?內(nèi)可設(shè)有加強(qiáng)筋5，以彌補(bǔ)型材強(qiáng)度。如圖4、圖6、圖10所示，加強(qiáng)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(yīng)的形狀，都不影響本申請實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)。直線形的加強(qiáng)筋5可垂直于孔洞4的內(nèi)壁，或者直線形的加強(qiáng)筋5與孔洞4內(nèi)壁有一夾角，優(yōu)選范圍為45-75度。如圖4所示，加強(qiáng)筋5與孔洞4內(nèi)壁夾角為45-60度，圖 9所示為75度和90度。實(shí)施例三、如圖4所示，槽形型材孔洞4的形狀為一縱向放置的梯形，兩底中寬度較窄的一面朝向腰部2內(nèi)側(cè)，則可將來自上腿部1和下腿部3表面的壓力分散至上腿部1、腰部2、下腿部3的內(nèi)側(cè)。該梯形兩底間距離(即厚度)在不超過腰部2厚度的1/2時(shí)，對整體強(qiáng)度的影響可忽略。加強(qiáng)筋5的厚度不小于其所在位置孔洞4厚度的1/5，對增強(qiáng)槽形型材的強(qiáng)度起積極作用。實(shí)施例四、如圖1-10所示，槽形型材孔洞4的形狀可為V形、U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(qiáng)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。孔洞4的位置、加強(qiáng)筋、厚度等特征同上述實(shí)施例一至三，不再贅述。以上對本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種鋁合金槽形型材進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上可知，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種鋁合金槽形型材，包括腿部和腰部，腿部分為上腿部和下腿部，其特征在于，所述型材的縱截面上包含至少一個(gè)孔洞，所述孔洞內(nèi)部設(shè)置有加強(qiáng)筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述孔洞的形狀與所述型材的縱截面形狀相似。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述孔洞的形狀為V形、 U形、矩形、圓形、三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述孔洞位于所述上腿部、所述腰部、所述下腿部，或者位于所述上腿部與所述腰部的接合部，或者位于所述腰部與所述下腿部的接合部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述加強(qiáng)筋的厚度不小于其所在孔洞厚度的1/5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述孔洞和所述加強(qiáng)筋貫通于所述型材兩個(gè)端面，所述表面垂直于所述型材的受力面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述加強(qiáng)筋與所述槽形型材連接處為圓角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述加強(qiáng)筋的長度與所述槽形型材長度相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述加強(qiáng)筋為直線形、V 形、弧形、波浪形或者圓形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種鋁合金槽形型材，其特征在于，所述直線形的加強(qiáng)筋垂直于所述孔洞內(nèi)壁，或者所述直線形的加強(qiáng)筋與所述孔洞內(nèi)壁的夾角為45-75度。
專利摘要本實(shí)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，型材的縱截面上包含至少一個(gè)孔洞，該孔洞內(nèi)部設(shè)置有加強(qiáng)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(gòu)成部件使用時(shí)的重量，并且不降低強(qiáng)度。
文檔編號F16S3/00GK202188291SQ201120178199
公開日2012年4月11日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)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(tuán)有限公司