本發(fā)明涉及汽車(chē)零部件制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車(chē)彎管的制備方法。

背景技術(shù)：

汽車(chē)彎管(異型管件)是汽車(chē)的重要零部件，目前汽車(chē)彎管使用的合金材料一般是鐵金屬或鋁合金。該材質(zhì)的汽車(chē)彎管彎折性能不好，在彎折45-90度后容易斷裂，且在外力作用下(如拉伸、沖擊等)僅很小的變形便容易發(fā)生開(kāi)裂、破損等情況，強(qiáng)度、脆性都有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服以上現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的不足，提供一種汽車(chē)彎管的制備方法，該方法采用在不銹鋼管件中注入低溫合金材料，得到的汽車(chē)彎管不會(huì)起皺、不會(huì)減薄、不易開(kāi)裂，能充分滿(mǎn)足汽車(chē)部件高磨損、高沖擊力的使用特性對(duì)材料的各方面需求。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種汽車(chē)彎管的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)稱(chēng)取以下重量百分比的各組分：鉍(Bi)10-30％、鉛(Pb)40-50％、錫(Sn)20-25％、鎘(Cd)10-15％，密封保存?zhèn)溆茫?/p>

(2)使用熔煉爐進(jìn)行熔煉，開(kāi)啟熔煉爐，設(shè)置爐內(nèi)溫度為600-650℃；

(3)在熔煉爐內(nèi)的坩堝中加入原料，并攪拌均勻，進(jìn)行熔煉；

(4)待熔煉爐內(nèi)溫度升至290-310℃時(shí)，向熔煉爐內(nèi)通入氬氣，使熔煉爐內(nèi)氣體為氬氣氣氛；

(5)待熔煉爐內(nèi)溫度達(dá)到350-370℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，加熱10-18min后，取出坩堝進(jìn)行攪拌均勻(此時(shí)原料基本熔化)，放回，再加熱10-16min后，再取出坩堝進(jìn)行攪拌均勻(此時(shí)原料充分熔化)，放回，再保溫20-25min；

(6)將熔化狀態(tài)的合金自然冷卻，成固體合金；

(7)將固體合金放入水浴裝置中，使水浴裝置中的水溫升至90-100℃，使固體合 金熔化變成液體，沉于水浴裝置底部，得液體合金；

(8)取直型管件置于水溫30-35℃的水浴中，將液體合金注入直型管件內(nèi)部中空，并在水浴中冷卻，取出得到低溫合金管件；

(9)將低溫合金管件放入彎管模具，通過(guò)油壓機(jī)壓制成汽車(chē)彎管。

所述步驟(1)中組分還可以包括銅(Cu)0-0.5％、鋁(Al)0-0.5％。

所述步驟(3)中原料的加入順序?yàn)橄鹊谷脬U，再倒入其他組分。

所述步驟(5)中保溫20-25min結(jié)束后還需取出坩堝刮去液體表面雜質(zhì)。

所述步驟(8)中直型管件由4系不銹鋼或8系不銹鋼材料制備而成。

所述步驟(9)中彎管模具包括相互匹配的上模和下模，其中上模和下模的型腔均為預(yù)壓制汽車(chē)彎管模型的一半，所述上模和下模型腔受力部位的兩側(cè)側(cè)壁(從型腔受力底部到側(cè)壁頂端)高度均高出直型管件半徑(外部)8-10mm，該上模和下模的型腔受力部位表征到成型彎管上即成型汽車(chē)彎管彎曲部位的外側(cè)。采用該特殊的模具進(jìn)行油壓成型，可以將低溫合金管件彎曲成任意角度大于90度的彎管件，得到的汽車(chē)彎管在彎曲處不會(huì)減薄，不易起皺，可以保證彎管管件在加工過(guò)程中變形很小，從而有效避免發(fā)生開(kāi)裂、破損等情況。

本發(fā)明所選取的各金屬基本特性如下所示：

鉍不與氧氣或水反應(yīng)，在空氣中穩(wěn)定，加熱到熔點(diǎn)以上時(shí)能燃燒。

鉛在加熱下，能很快與氧、硫、鹵素化合。

錫于常溫下，在空氣中不受氧化，強(qiáng)熱，則變?yōu)槎趸a。

各原料熔點(diǎn)不高，故熔煉溫度選擇以上方案。又因?yàn)殂G、鉛、錫在加熱條件下不穩(wěn)定，所以要添加氬氣保護(hù)。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程都在氬氣保護(hù)下進(jìn)行的，為防止合金在高溫測(cè)量過(guò)程中氧化。

在填充低溫和金的過(guò)程中溫度控制十分重要，若溫度控制的不好，填充的低溫合金太軟則會(huì)導(dǎo)致支撐效果不好、彎管容易起皺；若低溫合金太硬則會(huì)導(dǎo)致薄壁管件太脆，彎管成型時(shí)容易壓裂，均會(huì)產(chǎn)生大量廢品。且低溫合金填充后的冷卻方式也十分重要，冷卻不好，則會(huì)造成低溫合金凝固收縮大，管材與低溫合金易分離，填充不緊實(shí)，彎曲變形大，廢品率同樣較高。本發(fā)明采用在水浴中熔化和冷卻填充低溫合金，溫度控制更 為溫和、均勻、精準(zhǔn)，從而能夠精確控制整個(gè)低溫合金填充過(guò)程，熔化、填充、冷卻方式更為溫和、合理，能有效保證合金填充及低溫合金管件綜合性能的高品質(zhì)和高穩(wěn)定性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本發(fā)明采用低溫合金作為管件內(nèi)部填充物后進(jìn)行彎管成型，通過(guò)合金材料組分和配比的合理選取以及合金熔煉、合金注入等工藝過(guò)程的改進(jìn)，得到的合金材料彎曲抗拉強(qiáng)度大，延伸率高，常溫下具高強(qiáng)韌性，能顯著提高4/8系材料的彎曲性能，可有效起到防止彎管過(guò)程中彎裂、壓癟、起皺等問(wèn)題，合金材料與外管件之間填充緊實(shí)，結(jié)合良好，彎曲變形量大，得到的汽車(chē)彎管不會(huì)起皺，不會(huì)減薄，不易開(kāi)裂，能充分滿(mǎn)足汽車(chē)部件高磨損、高沖擊力的使用特性對(duì)材料的各方面需求，特別是抗易裂的特殊需求，且同比現(xiàn)有彎管成型工藝更為省料，使用壽命更長(zhǎng)，適用于汽車(chē)行業(yè)推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1所示的是本發(fā)明彎管模具的示意圖；

圖2所示的是本發(fā)明彎管模具的下模(含汽車(chē)彎管)的示意圖；

圖3所示的是本發(fā)明彎管模具的下模(含汽車(chē)彎管)的側(cè)視圖。

其中：11、上模；12、下模；13、型腔受力部位；14、側(cè)壁。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述。應(yīng)該指出，以下具體說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本發(fā)明提供進(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有說(shuō)明，本發(fā)明使用的所有科學(xué)和技術(shù)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域人員通常理解的相同含義。

實(shí)施例1：

1、原材料的選擇

原材料選用高純鉛、鎘、鉍、錫金屬，材料成分執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如下所示。

鉍成分執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 915-2001

錫成分執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GT/T 728-1998

鉛成分執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 469-2005

鎘成分執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：YS/T 72-2005

2、本實(shí)施例汽車(chē)彎管制備方法如下：

(1)快速稱(chēng)取以下重量百分比的各組分：鉍(Bi)26％、鉛(Pb)40％、錫(Sn)21％、鎘(Cd)13％，操作過(guò)程中應(yīng)盡量減少空氣與原材料接觸時(shí)間，避免氧化，原料用密封罐儲(chǔ)存，備用。

(2)開(kāi)啟熔煉爐，設(shè)置爐內(nèi)溫度為620℃。

(3)在熔煉爐內(nèi)的坩堝中先倒入鉛，再倒入其他組分，攪拌均勻，進(jìn)行熔煉。

(4)待熔煉爐溫度升至300℃左右時(shí)，向熔煉爐內(nèi)通入氬氣，使熔煉爐內(nèi)氣體為氬氣。

(5)待熔煉爐溫度達(dá)到360℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，加熱16min后，取出坩堝進(jìn)行攪拌3-5min(此時(shí)原料基本熔化)，放回，再加熱14min后，再取出坩堝進(jìn)行攪拌3-5min(此時(shí)原料充分熔化)，放回，再保溫25min，取出坩堝刮去液體表面雜質(zhì)。注意取出攪拌時(shí)最好也是在氬氣氣氛中；攪拌時(shí)要平穩(wěn)，不要激起太大波浪，以防破壞氧化膜并將其卷入熔體內(nèi)部，攪拌要徹底、不能有死角；熔煉過(guò)程中如果出現(xiàn)渣滓必須扒除，以免重新進(jìn)入熔體帶來(lái)雜質(zhì)。

(6)將熔化狀態(tài)的合金自然冷卻，成固體合金。

(7)將固體合金放入水浴裝置中，水浴裝置中的水溫控制在95℃，使固體合金熔化變成液體，沉于水浴裝置底部，得液體合金。

(8)取4系不銹鋼直型管件置于水溫33℃的水浴中，將液體合金注入直型管件內(nèi)部中空，在水浴中冷卻1.5-2.5min，取出得到低溫合金管件。

(9)將低溫合金管件放入特殊的彎管模具，通過(guò)油壓機(jī)壓制成汽車(chē)彎管。

實(shí)施例2：

原材料的選擇同實(shí)施例1。

本實(shí)施例汽車(chē)彎管制備方法如下：

(1)快速稱(chēng)取以下重量百分比的各組分：鉍(Bi)10％、鉛(Pb)50％、錫(Sn)25％、鎘(Cd)15％，或鉍(Bi)10％、鉛(Pb)50％、錫(Sn)24％、鎘(Cd)15％、銅(Cu)0.5％、鋁(Al)0.5％，操作過(guò)程中應(yīng)盡量減少空氣與原材料接觸時(shí)間，避免 氧化，原料用密封罐儲(chǔ)存，備用。

(2)開(kāi)啟熔煉爐，設(shè)置爐內(nèi)溫度為600℃。

(3)在熔煉爐內(nèi)的坩堝中先倒入鉛，再倒入其他組分，攪拌均勻，進(jìn)行熔煉。

(4)待熔煉爐溫度升至300℃左右時(shí)，向熔煉爐內(nèi)通入氬氣，使熔煉爐內(nèi)氣體為氬氣。

(5)待熔煉爐溫度達(dá)到360℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，加熱18min后，取出坩堝進(jìn)行攪拌3-5min(此時(shí)原料基本熔化)，放回，再加熱16min后，再取出坩堝進(jìn)行攪拌3-5min(此時(shí)原料充分熔化)，放回，再保溫25min，取出坩堝刮去表面雜質(zhì)。注意取出攪拌時(shí)最好也是在氬氣氣氛中；攪拌時(shí)要平穩(wěn)，不要激起太大波浪，以防破壞氧化膜并將其卷入熔體內(nèi)部，攪拌要徹底、不能有死角；熔煉過(guò)程中如果出現(xiàn)渣滓必須扒除，以免重新進(jìn)入熔體帶來(lái)雜質(zhì)。

(6)將熔化狀態(tài)的合金自然冷卻，成固體合金。

(7)將固體合金放入水浴裝置中，水浴裝置中的水溫控制在98℃，使固體合金熔化變成液體，沉于水浴裝置底部，得液體合金。

(8)取8系不銹鋼直型管件置于水溫35℃的水浴中，將液體合金注入直型管件內(nèi)部中空，在水浴中冷卻1.5-2.5min，取出得到低溫合金管件。

(9)將低溫合金管件放入特殊的彎管模具，通過(guò)油壓機(jī)壓制成汽車(chē)彎管。

實(shí)施例3：

原材料的選擇同實(shí)施例1。

本實(shí)施例汽車(chē)彎管制備方法如下：

(1)快速稱(chēng)取以下重量百分比的各組分：鉍(Bi)20％、鉛(Pb)45％、錫(Sn)24％、鎘(Cd)11％，或鉍(Bi)20％、鉛(Pb)45％、錫(Sn)23％、鎘(Cd)11％、銅(Cu)0.5％、鋁(Al)0.5％，操作過(guò)程中應(yīng)盡量減少空氣與原材料接觸時(shí)間，避免氧化，原料用密封罐儲(chǔ)存，備用。

(2)開(kāi)啟熔煉爐，設(shè)置爐內(nèi)溫度為630℃。

(3)在熔煉爐內(nèi)的坩堝中先倒入鉛，再倒入其他組分，攪拌均勻，進(jìn)行熔煉。

(4)待熔煉爐溫度升至300℃左右時(shí)，向熔煉爐內(nèi)通入氬氣，使熔煉爐內(nèi)氣體為氬氣。

(5)待熔煉爐溫度達(dá)到360℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，加熱18min后，取出坩堝進(jìn)行攪拌3-5min(此時(shí)原料基本熔化)，放回，再加熱15min后，再取出坩堝進(jìn)行攪拌3-5min(此時(shí)原料充分熔化)，放回，再保溫25min，取出坩堝刮去液體表面雜質(zhì)。注意取出攪拌時(shí)最 好也是在氬氣氣氛中；攪拌時(shí)要平穩(wěn)，不要激起太大波浪，以防破壞氧化膜并將其卷入熔體內(nèi)部，攪拌要徹底、不能有死角；熔煉過(guò)程中如果出現(xiàn)渣滓必須扒除，以免重新進(jìn)入熔體帶來(lái)雜質(zhì)。

(6)將熔化狀態(tài)的合金自然冷卻，成固體合金。

(7)將固體合金放入水浴裝置中，水浴裝置中的水溫控制在92℃，使固體合金熔化變成液體，沉于水浴裝置底部，得液體合金。

(8)取4系不銹鋼直型管件置于水溫30℃的水浴中，將液體合金注入直型管件內(nèi)部中空，在水浴中冷卻1.5-2.5min，取出得到低溫合金管件。

(9)將低溫合金管件放入特殊的彎管模具，通過(guò)油壓機(jī)壓制成汽車(chē)彎管。

以上實(shí)施例所使用的彎管模具如圖1-3所示，包括相互匹配的上模11和下模12，其中上模11和下模12的型腔均為預(yù)壓制汽車(chē)彎管模型的一半，即上模11和下模12的形狀、尺寸相同，放置位置呈中心對(duì)稱(chēng)。所述上模11和下模12型腔受力部位13(型腔內(nèi)凸出處)的兩側(cè)側(cè)壁14(從型腔受力底部到側(cè)壁14頂端)高度均高出直型管件半徑(外半徑)8-10mm，這使得低溫合金管件在彎曲過(guò)程中其彎曲處不會(huì)減薄。

檢測(cè)以上實(shí)施例得到的合金材料的熔點(diǎn)，結(jié)果為在88-92度區(qū)間內(nèi)，一般在90度左右。對(duì)以上實(shí)施例得到的合金材料進(jìn)行相關(guān)性能檢測(cè)，結(jié)果顯示，本發(fā)明能夠顯著增強(qiáng)4系材料和8系材料的彎曲抗拉強(qiáng)度，顯著提高4系材料、8系材料的延伸率，延伸系數(shù)為3系材料的1.3倍以上，對(duì)4系材料、8系材料不銹鋼汽車(chē)彎管的良好綜合性能起重要保障作用。

本發(fā)明實(shí)施例涉及到的材料、試劑和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如無(wú)特別說(shuō)明，均為符汽車(chē)彎管制備的市售產(chǎn)品。

以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的核心技術(shù)的前提下，還可以做出改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)屬于本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍。與本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。