專利名稱：超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種型材的生產(chǎn)方法，特別是一種用于加工成存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硬盤的超高精度驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
一、電腦硬磁盤驅(qū)動(dòng)臂為超高精度鋁合金零件，其毛坯形式目前主要為鋁合金熱擠壓型材(Extruded Profile)，毛坯再經(jīng)過(guò)高精度機(jī)械加工、去毛刺和表面處理等。二、超高精度電腦硬盤驅(qū)動(dòng)臂鋁合金型材的技術(shù)要求如下1、機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度σ b≥280MPa,屈服強(qiáng)度σ 0. 2≥240MPa,延伸率δ≥8%，硬度HRE 85 95。2、晶粒度ASTM El 12 或 GB/T 3246. 1-2000 標(biāo)準(zhǔn) 3 8 級(jí)。3、尺寸公差和輪廓度(1)尺寸公差一般士0. 2mm，特殊士0. 125mm，使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)xCMM檢測(cè)樣品所有尺寸，尺寸100%合格。(2)輪廓度要求一般0. 20mm,特殊0. 15mm,使用5倍或10倍投影儀PROJECTOR進(jìn)行輪廓檢測(cè)，輪廓度100%合格。(3)直線度和扭擰度均≤0. 15mm/300mm。4、良好的切削性能以及表面處理(酸洗、鍍鎳)性能并且在這些加工過(guò)程中不能有任何缺陷。根據(jù)以上超高精度電腦硬盤驅(qū)動(dòng)臂鋁合金型材的技術(shù)要求，可看出驅(qū)動(dòng)臂型材的尺寸精度等技術(shù)要求已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GB/T 6892-2006《一般工業(yè)用鋁及鋁合金擠壓型材》及其他國(guó)家關(guān)于熱擠壓鋁合金型材超高精級(jí)尺寸的規(guī)定，同時(shí)對(duì)輪廓度、力學(xué)性能(硬度)和晶粒度等提出了嚴(yán)格要求。電腦硬盤驅(qū)動(dòng)臂鋁合金熱擠壓型材尺寸精度、力學(xué)性能、顯微組織、切削加工性能、表面處理性能等要求極高，而現(xiàn)有的鋁合金型材的生產(chǎn)方法所得到的型材精度低，硬度較低，需要后處理加工程序較才多能達(dá)到所要求的硬度。導(dǎo)致硬盤驅(qū)動(dòng)臂的制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種完全達(dá)到超高精度電腦硬盤驅(qū)動(dòng)臂鋁合金型材技術(shù)要求，且大批量、穩(wěn)定生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低的超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法， 是一種使用6061鋁合金圓鑄錠的生產(chǎn)方法，其特征是a)擠壓模具放入模套，連同支承墊放入工具加熱爐，加熱到420°C 500°C，保溫2 5小時(shí)；b)擠壓筒400 450°C左右保溫，帶固定擠壓墊的擠壓軸放入擠壓筒中預(yù)熱2小時(shí)以上；c)鑄錠經(jīng)感應(yīng)加熱爐梯溫加熱到溫400 520°C后，輸送入擠壓機(jī)；d)通過(guò)擠壓機(jī)擠壓成型，擠壓速度2 15米/分；e)型材擠出擠壓機(jī)前橫梁后，牽引機(jī)以適度牽引力與擠壓速度同步牽引前進(jìn)，使型材迅速進(jìn)入在線噴水霧淬火狀態(tài)，通過(guò)使擠壓速度和鑄錠加熱溫度配合并保持穩(wěn)定，使擠出型材在淬火前的溫度穩(wěn)定控制在6061鋁合金固溶處理溫度范圍480°C 550°C，淬火后急冷至100°C以下；f)以適度拉伸力進(jìn)行拉伸矯直，嚴(yán)格控制拉伸率0. 5 1. 5%，去除應(yīng)力和彎曲變形；g)擠壓后的型材，盡快進(jìn)行人工時(shí)效處理，時(shí)效溫度為180°C 200°C，時(shí)效時(shí)間為3 8小時(shí)；h)對(duì)時(shí)效后的型材取樣，進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，用投影儀放大5倍或10倍檢查型材的輪廓度，用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)xCMM檢測(cè)尺寸。其中所述的鑄錠感應(yīng)加熱爐采用300KW-500KW的鋁鑄錠工頻感應(yīng)加熱爐。所述的人工時(shí)效處理采用隧道電阻爐或循環(huán)熱風(fēng)爐，功率為150KW-500KW。所述的在線噴水霧淬火時(shí)的冷卻水壓力位0. 2MPa-0. 8MPa,冷卻水溫度35°C以下，冷卻速度高于于300°C /分鐘。所述的鋁合金圓鑄錠在進(jìn)行擠壓加工前進(jìn)行高溫充分均勻化處理并強(qiáng)制空冷至室溫，且均勻化處理后需要進(jìn)行車皮去除表面氧化層和鑄造缺陷。本發(fā)明所得到的超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法，通過(guò)各種方法對(duì)生產(chǎn)設(shè)備加溫，并保證了擠壓工作時(shí)的完全“等溫?cái)D壓”條件，從而減少了最終得到的型材的內(nèi)部應(yīng)力，提高了其屈服強(qiáng)度。利用牽引速度與擠壓速度同步，提高型材的尺寸精度，然后利用水霧淬火系統(tǒng)增加型材的硬度，在通過(guò)張力矯直機(jī)進(jìn)行精確的拉伸與矯直，以最終降低擠壓和噴水淬火過(guò)程中的彎曲和扭擰變形，并在一定程度上消減型材淬火時(shí)噴水急冷所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，從而保證型材的尺寸精度。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1 本實(shí)施例描述的超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)某一款超高精度電腦硬盤驅(qū)動(dòng)臂鋁合金型材，使用的6061M鋁合金圓鑄錠的化學(xué)成分、熔煉和鑄造設(shè)備和質(zhì)量控制如下(單位重量百分比)
權(quán)利要求
1.一種超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法，是一種使用6061鋁合金圓鑄錠的生產(chǎn)方法，其特征是a)擠壓模具放入模套，連同支承墊放入工具加熱爐，加熱到420°C 500°C，保溫2 5 小時(shí)；b)擠壓筒400 450°C左右保溫，帶固定擠壓墊的擠壓軸放入擠壓筒中預(yù)熱2小時(shí)以上；c)鑄錠經(jīng)感應(yīng)加熱爐梯溫加熱到溫400 520°C后，輸送入擠壓機(jī)；d)通過(guò)擠壓機(jī)擠壓成型，擠壓速度2 15米/分；e)型材擠出擠壓機(jī)前橫梁后，牽引機(jī)以適度牽引力與擠壓速度同步牽引前進(jìn)，使型材迅速進(jìn)入在線噴水霧淬火狀態(tài)，通過(guò)使擠壓速度和鑄錠加熱溫度配合并保持穩(wěn)定，使擠出型材在淬火前的溫度穩(wěn)定控制在6061鋁合金固溶處理溫度范圍480°C 550°C，淬火后急冷至100°C以下；f)以適度拉伸力進(jìn)行拉伸矯直，嚴(yán)格控制拉伸率0.5 1. 5%，去除應(yīng)力和彎曲變形；g)擠壓后的型材，盡快進(jìn)行人工時(shí)效處理，時(shí)效溫度為180°C 200°C，時(shí)效時(shí)間為3 8小時(shí)；h)對(duì)時(shí)效后的型材取樣，進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，用投影儀放大5倍或10倍檢查型材的輪廓度，用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)xCMM檢測(cè)尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法，其特征是所述的鑄錠感應(yīng)加熱爐采用300KW-500KW的鋁鑄錠工頻感應(yīng)加熱爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法，其特征是所述的人工時(shí)效處理采用隧道電阻爐或循環(huán)熱風(fēng)爐，功率為150KW-500KW。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法，其特征是所述的在線噴水霧淬火時(shí)的冷卻水壓力位0. 2MPa-0. 8MPa，冷卻水溫度35°C以下，冷卻速度高于于 300°C / 分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法，其特征是所述的鋁合金圓鑄錠在進(jìn)行擠壓加工前進(jìn)行高溫充分均勻化處理并強(qiáng)制空冷至室溫，且均勻化處理后需要進(jìn)行車皮去除表面氧化層和鑄造缺陷。
全文摘要
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種超高精度硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材的生產(chǎn)方法，是一種使用6061鋁合金圓鑄錠的生產(chǎn)方法，其熱擠壓主要工藝如下鋁合金圓鑄錠熔鑄→均勻化及感應(yīng)預(yù)熱→分流模設(shè)計(jì)、制造與預(yù)熱→熱擠壓成形→在線式噴水霧淬火→同步牽引→中斷→冷床冷卻→拉伸矯直→定尺鋸切→人工時(shí)效處理→成品檢驗(yàn)→包裝出貨等。所得到的生產(chǎn)方法，最終得到的型材滿足了硬盤驅(qū)動(dòng)臂型材所要求的硬度，強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度等各種要求。
文檔編號(hào)B21C23/02GK102166589SQ20101061860
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者倪秋明, 錢政 申請(qǐng)人:桐鄉(xiāng)市民彥輕合金有限公司