本發(fā)明屬于金屬加工，尤其涉及鋁合金，具體公開了一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、al-mg-si鋁合金因其優(yōu)異的機械性能和良好的耐腐蝕性，成為了制造在新能源汽車結(jié)構(gòu)件的首選材料，特別是在動力電池的熱管理系統(tǒng)中，液冷方案因其高效散熱能力而受到青睞。水冷板作為液冷系統(tǒng)的核心部件，其設計和制造質(zhì)量直接影響到整個系統(tǒng)的散熱效率和穩(wěn)定性。然而，水冷板的制造過程面臨著一系列挑戰(zhàn)。首先，水冷板的設計要求其具有復雜的斷面形狀，以適應不同的冷卻需求和空間布局。這些復雜的形狀包括多個水冷通道和薄壁結(jié)構(gòu)，這些設計使得鋁型材在擠壓過程中的成型變得異常困難。由于鋁型材在擠壓過程中需要通過模具進行塑性變形，而復雜的斷面形狀要求模具具有高精度和復雜的結(jié)構(gòu)設計，這不僅增加了模具的設計和制造成本，也提高了模具的磨損速度。其次，水冷板的壁厚較薄，這使得在擠壓過程中容易產(chǎn)生裂紋、變形或尺寸偏差等缺陷。薄壁結(jié)構(gòu)在承受較大的擠壓應力時，更容易發(fā)生局部的塑性變形，導致產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定，影響產(chǎn)品的整體性能和使用壽命。此外，薄壁結(jié)構(gòu)也增加了擠壓過程中的冷卻難度，因為冷卻不均勻可能導致材料內(nèi)部產(chǎn)生殘余應力，進而影響產(chǎn)品的尺寸精度和機械性能。再者，由于新能源汽車對動力電池性能的要求日益提高，水冷板的質(zhì)量要求也隨之提升。這意味著在擠壓過程中，不僅要保證產(chǎn)品的尺寸精度，還要確保材料的微觀組織和力學性能滿足高標準。這就要求擠壓工藝參數(shù)的精確控制，以及對擠壓后產(chǎn)品的嚴格檢驗。最后，水冷板的制造成本也是擠壓生產(chǎn)過程中需要考慮的重要因素。由于模具成本高、生產(chǎn)效率低以及產(chǎn)品質(zhì)量要求高，這些都直接影響到水冷板的整體制造成本。因此，如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，成為了水冷板制造過程中需要解決的關(guān)鍵問題。針對上述存在的問題，研究設計一種新型的新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，克服現(xiàn)有水冷板的擠壓生產(chǎn)過程中所存在的問題是十分必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決現(xiàn)有水冷板的擠壓生產(chǎn)過程面臨著成型困難、尺寸偏差大、質(zhì)量控制等的問題，提出了一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法。

2、本發(fā)明提供了一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

3、s1.配料：按照如下重量份數(shù)比配制鋁合金原料：si：0.55％～0.61％、fe：≤0.40％、cu:≤0.25％、mn：0.03～0.10％、mg：0.85％～0.95％、cr：≤0.15％、zn：≤0.13％、單個雜質(zhì)≤0.05％、合計雜質(zhì)≤0.15％、余量為al；

4、s2.熔鑄：將步驟s1中配制好的鋁合金原料放入熔煉爐中進行熔鑄，得到鑄棒；

5、s3.鑄棒均質(zhì)化：對步驟s2中得到的所述鑄棒進行均質(zhì)化處理，得到圓鑄錠；

6、s4.擠壓：將步驟s3中的圓鑄錠放入擠壓機中進行擠壓，得到型材，其中擠壓模具包括扁錠成型導流板、上模和下模，所述圓鑄錠經(jīng)過所述扁錠成型導流板進行一次成型，經(jīng)過所述一次成型后被擠壓為扁鑄錠，所述扁鑄錠經(jīng)過所述上模和下模進行二次成型，經(jīng)過所述二次成型后得到所述型材，擠壓模具加熱溫度為490℃-510℃，圓鑄錠加熱溫度為510℃-530℃，擠壓機軸速為0.5mm/s-0.7mm/s；

7、s5.型材淬火和切割：對步驟s4得到的所述型材進行淬火，淬火中的冷卻方式為風冷冷卻，淬火溫度為515-560℃，得到淬火后的型材，將淬火后的型材切割成規(guī)定長度；

8、s6.時效處理：將步驟s5中切割后的型材進行時效處理，時效溫度為172℃～178℃，時效時間為8h，得到水冷板鋁型材。

9、根據(jù)本申請一些實施例的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，所述步驟s1中，配料為：si：0.58％～0.60％、fe：≤0.20％、cu:≤0.15％、mn：0.07～0.09％、mg：0.90％～0.92％、cr：≤0.12％、zn：≤0.10％、單個雜質(zhì)≤0.05％、合計雜質(zhì)≤0.15％、余量為al。

10、根據(jù)本申請一些實施例的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，所述步驟s2中，熔鑄時，采用半連續(xù)鑄造法進行熔鑄，熔鑄過程中采用泡沫陶瓷過濾，al-ti-b絲細化晶粒，熔化溫度為710℃-760℃，精煉溫度為730℃-750℃，精煉劑用量為1.5kg/tal，精煉時間為25min，扒渣溫度為733℃，轉(zhuǎn)爐溫度為750℃，靜置溫度為720℃，廢料添加量≤10％，氫元素為0.15ml/100g。

11、根據(jù)本申請一些實施例的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，所述步驟s3中，均質(zhì)化處理的溫度為560℃，均質(zhì)化處理的時間為10h。

12、根據(jù)本申請一些實施例的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，所述步驟s3中，所述圓鑄錠為φ582mm圓鑄錠。

13、根據(jù)本申請一些實施例的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，所述步驟s4中，所述扁錠成型導流板中心設有通孔，所述通孔截面形狀為左右邊為外凸圓弧且上下邊為直線的四邊形。

14、根據(jù)本申請一些實施例的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，所述步驟s4中，所述扁錠成型導流板開口截面積與所述圓鑄錠截面積比值為70％～74％。

15、根據(jù)本申請一些實施例的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，所述步驟s4中，所述上模設有分流橋和分流孔；所述分流橋用于與下模配合控制金屬給進速度并分流；所述分流孔用于導向金屬并將金屬供給到各處工作帶。

16、本發(fā)明提出的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，通過調(diào)整鋁合金原料的配比，可以在保證型材力學性能的同時改善合金流動性，提高充型能力，在擠壓中采用三層模具結(jié)構(gòu)，增加扁錠成型導流板，通過兩次擠壓成型階段減小擠壓系數(shù)并提高焊合壓力，可以保證型材各處位置金屬流速均勻，可以使型材更容易成型，極大的提高了新能源汽車水冷板型材的成型效果及尺寸精度。

技術(shù)特征：

1.一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟s1中，配料為：si：0.58％～0.60％、fe：≤0.20％、cu:≤0.15％、mn：0.07～0.09％、mg：0.90％～0.92％、cr：≤0.12％、zn：≤0.10％、單個雜質(zhì)≤0.05％、合計雜質(zhì)≤0.15％、余量為al。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟s2中，熔鑄時，采用半連續(xù)鑄造法進行熔鑄，熔鑄過程中采用泡沫陶瓷過濾，al-ti-b絲細化晶粒，熔化溫度為710℃-760℃，精煉溫度為730℃-750℃，精煉劑用量為1.5kg/tal，精煉時間為25min，扒渣溫度為733℃，轉(zhuǎn)爐溫度為750℃，靜置溫度為720℃，廢料添加量≤10％，氫元素為0.15ml/100g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟s3中，均質(zhì)化處理的溫度為560℃，均質(zhì)化處理的時間為10h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟s3中，所述圓鑄錠為φ582mm圓鑄錠。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟s4中，所述扁錠成型導流板(1)中心設有通孔，所述通孔截面形狀為左右邊為外凸圓弧且上下邊為直線的四邊形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟s4中，所述扁錠成型導流板(1)開口截面積與所述圓鑄錠截面積比值為70％～74％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟s4中，所述上模(2)設有分流橋(4)和分流孔(5)；所述分流橋(4)用于與下模(3)配合控制金屬給進速度并分流；所述分流孔(5)用于導向金屬并將金屬供給到各處工作帶。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種新能源汽車水冷板鋁型材擠壓生產(chǎn)方法，包括配料、熔鑄、鑄棒均質(zhì)化、擠壓、型材淬火和切割、時效處理等步驟，在擠壓過程中，擠壓模具包括扁錠成型導流板、上模和下模，圓鑄錠經(jīng)過扁錠成型導流板進行一次成型，經(jīng)過一次成型后被擠壓為扁鑄錠，扁鑄錠經(jīng)過上模和下模進行二次成型，經(jīng)過二次成型后得到型材，擠壓模具加熱溫度為490℃?510℃，圓鑄錠加熱溫度為510℃?530℃，擠壓機軸速為0.5mm/s?0.7mm/s。本發(fā)明在擠壓中采用三層模具結(jié)構(gòu)，增加扁錠成型導流板，通過兩次擠壓成型階段減小擠壓系數(shù)并提高焊合壓力，保證型材各處位置金屬流速均勻，使型材更容易成型，提高了新能源汽車水冷板型材的成型效果及尺寸精度。

技術(shù)研發(fā)人員：何強,李佳寧,祝哮,王洪卓,潘巖,董晶飛,鞠浩然,姜珊
受保護的技術(shù)使用者：遼寧忠旺集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6