一种切割机铝铸件支座主体的制作方法

文档序号：14453431阅读：207来源：国知局

本发明涉及石材切割机领域，尤其涉及一种切割机铝铸件支座主体。

背景技术：

石材切割机被广泛应用于直线切割瓷砖，陶砖等石材，主要包括工作台，电机固定架，水槽，电机和刀片。电机设置在电机固定架上，电机固定架设置在水槽上，刀片安装在电机的驱动轴上，工作台设置在水槽的上方。工作时，电机带动刀片高速旋转，通过推动工作台上的石材，旋转的刀片就可以对石材进行切割。

传统的石材切割机支座主体为多部分组合而成，体积占比和重量都较大，制作工艺复杂，成本较高，使用寿命短，长期使用后稳固性会变差，安全性能降低。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种结构合理、重量轻、成本低、制作简单、使用寿命长和安全性高的一体成型的切割机铝铸件支座主体。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种切割机铝铸件支座主体，包括：

矩形盖，所述矩形盖上表面左上部分设有一圆形凹槽，该圆形凹槽的直径小于矩形盖宽的一半；所述矩形盖下表面左上部分设有一紧贴前表面的实心柱体，该实心柱体截面由一个四分之一圆以及一个以该四分之一圆半径为宽的矩形组成；所述矩形盖下表面右边部分设有正对的第一圆柱体和第二圆柱体，第一圆柱体和第二圆柱体上分别设有第一圆柱形通道A和第一圆柱形通道B，第二圆柱体另一端固定于后表面上，第二圆柱体的第一圆柱体通道B在后表面上为封闭状态；

四个侧面，所述四个侧面由所述矩形盖四条边向下垂直延伸形成，以该矩形盖两较长边延伸形成的面为前表面和后表面，两较短边延伸形成的面为左表面和右表面；

采用三维编织纤维/铝合金复合材料经一体成型制成包括矩形盖和四个侧面的支座主体。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述切割机铝铸件支座主体前表面下部设有两相同第一支撑脚，两相同第一支撑脚上分别设有第二圆柱形通道A和第二圆柱形通道B；

所述切割机铝铸件支座主体左表面上部分为梯形，左表面下部分为长方形，所述长方形长度与梯形下底长度相等；

在所述左表面上，设有一个不规则多边形凹槽，该多边形凹槽上部分为一等腰梯形，该多边形凹槽下部分为一长方形，所述长方形长度与所述等腰梯形下底边长度相等；

所述左表面下部设有两第二支撑脚，所述左侧第二支撑脚内侧设有一矩形凹槽，右侧第二支撑脚(同左侧第一支撑脚)内侧设有一半圆形凹槽；

所述左表面和右表面对称设置。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述矩形盖左右边上各设有一垂直向上延伸的斜坡状柱体，每个柱体两端设有一用于固定的圆形小孔。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述切割机铝铸件支座主体每个面上都设有多个用于固定的螺纹孔。

由于铝合金的密度低、强度高、塑性好，所以本发明矩形盖和四个侧面由铝合金材料一体成型制成切割机铝铸件支座主体，能很好的解决传统切割机铝铸件支座主体体积和重量大的问题，使切割机铝铸件支座主体更轻量化，使用和搬运更方便。而且，铝合金的价格低廉，能降低本发明切割机铝铸件支座主体的生产成本。

另外，本发明还在铝合金材料中预先形成有三维编织纤维预型件，将预型件作为增强骨架形成一种层合复合材料，可显著提高铝合金的强度、刚度等性能，使复合材料具有优良的抗冲击损伤性能、力学性能和耐烧蚀性能，综合性能优良。

所以，本发明采用三维编织纤维/铝合金复合材料经一体成型制成包括矩形盖和四个侧面的支座主体，可以获得综合性能优良，且质量轻、成本低的切割机铝铸件支座主体。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述三维编织纤维/铝合金复合材料中三维编织纤维的体积百分比为10-20％。三维编织纤维在复合材料中含量过多或过少，均起不到较好的增强作用，复合材料的综合性能难以得到有效提高。因此本发明以铝合金为主体，添加10-20％的三维编织纤维形成综合性能较好的三维编织纤维/铝合金复合材料，并用来制备本发明切割机铝铸件支座主体的矩形盖和四个侧面，从而获得综合性能优异的支座主体制品。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述三维编织纤维由碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、高硅氧纤维、芳纶纤维中的一种或多种经三维全五向编织而成。三维全五向编织是指在三维五向编织预型件的空位处增加轴向纱，这样可以有效的消除轴向空位的存在，制成的三维全五向编织纤维材料可以有效弥补三维四向、三维五向编织纤维材料在轴向性能上的不足。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述三维全五向编织的编织角为10-15度。纤维的编织角越小，越有利于材料性能的改进，本发明中10-15度的编织角可以使三维编织纤维材料获得较好的弯曲强度等性能。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述铝合金由以下质量百分比成分组成：0.5％≤Mg≤1％，3.62％≤Cu≤4.13％，1.3％≤Li≤1.8％，0＜Zr≤0.2％，0＜Sc≤0.35％，0＜Ag≤0.6％，Mn≤0.5％，Er≤0.3％，Cr≤0.2％，Ti≤0.15％，余量为Al以及不可避免的杂志元素。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述铝合金中Zr和Sc的质量百分比之和为0.2％-0.4％，Sc和Zr的质量比＜2。

本发明在铝合金中添加了微量的Sc元素，Sc元素既是稀土元素又是过渡族金属，它在铝合金中兼具有稀土元素的净化合金、改善铸锭组织的作用和过渡族金属元素的再结晶抑制剂作用，且作用效果更佳。此外，Sc元素在铝合金中还可以形成Al₃Sc共格沉淀相具有极强烈的时效硬化作用。因此，添加Sc元素可以全面提高铝合金的强度、韧性、耐热性、耐蚀性等性能。

另外，本发明还添加了Zr和Ti元素，Zr和Ti元素也属于过渡族金属元素，对铝合金组织细化的效果仅次于Sc，但是，价格均比Sc便宜，复合添加可以有效降低铝合金的成本。而且，复合添加上述含量的Sc元素和Zr元素，尤其是，Zr和Sc的质量百分比之和0.2％-0.4％，Sc和Zr的质量比＜2时，铝合金中形成Zr-Sc晶胞结构偏聚更为强烈，极易析出偏聚粒子，从而对基体Al晶粒细化作用更为明显。

同样，稀土元素Er也能起到改善铸态组织、细化晶粒、提高铝合金强度和增强铝合金热稳定性等作用。但是，不同的元素在铝合金中的存在形式以及对铝合金性能的影响以及作用机理是不同的。元素Er与Zr、Sc在铝合金中分布均不同，Sc与Zr可以起到协同作用，但是Er主要以Al₈Cu₄Er相的形式在晶界偏聚，并且作为Al₂Cu相的异质形核质点，增加凝固时的成分过冷度，通过抑制枝晶生长细化合金晶粒，与Zr和Sc在合金中不存在交互和协同作用。

而Li元素的加入，可以有效增加合金的时效效果，极大提高合金的强度等性能。

此外，由于Mg和Ag之间存在强烈的亲和力，在微量Mg存在的前提下，本发明Ag的添加就可以提高铝合金的时效硬化效果，从而提高铝合金的硬度和强度，同时改善铝合金的塑性。但是，在无Mg情况下，添加Ag对铝合金的强化效果不明显。因此，本发明必须保证微量的Mg元素的存在。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，所述支座主体通过以下步骤制成：将纤维材料经三维全五向编织成三维编织纤维，将三维编织纤维固定在支座主体的模具后浇入由铝合金熔炼而成的金属液体，得到支座主体的半成品，将半成品经均匀化处理和热处理后得到包括矩形盖和四个侧面的支座主体制品。

由于三维编织纤维的柔软性，很难形成稳固的支架，因此在浇入金属液时，需要先将三维编织纤维固定在模具中，然后再浇入金属液，浇入的速度应不缓不急，使金属液充分填充到纤维骨架中。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，模具温度为230-260℃，浇注温度为660-680℃，加压压力为80-100MPa，建压时间为1-3s，保压时间为5-10s。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，均匀化处理分为均匀化预处理和均匀化处理，均匀化预处理的温度为400-450℃，时间为5-10h，均匀化处理的温度为450-500℃，时间为15-20h。

均匀化处理可以使合金的铸态组织得到改善，提高合金的性能。而且，本发明的均匀化处理前还进行均匀化预处理，可以使合金中A1₃(Sc,Zr)均匀析出，提高合金强度，同时可以抑制后续加工热处理过程中的再结晶。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，热处理包括固溶处理和时效处理，所述固溶处理的温度为500℃-530℃，时间为1-3h。

在上述的一种切割机铝铸件支座主体中，时效处理的温度为100-160℃，时间为20-30h。

本发明三维编织纤维/铝合金复合材料制成的支座主体半成品经固溶处理后进行时效处理，从而细化晶粒和晶界，而晶粒和晶界越细小，制品的强度等综合性能越好。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明设计的切割机铝铸件支座主体为一整体结构，使用过程中稳固牢靠，安全性高，且易于拆卸清理维修，使用寿命长。

2.本发明采用三维编织纤维/铝合金复合材料经一体成型制成包括矩形盖和四个侧面的支座主体，从而可以获得综合性能优良，且质量轻、成本低的切割机铝铸件支座主体。

附图说明

图1为切割机铝铸件支座主体结构图；

图2为矩形盖上表面结构图；

图3为矩形盖下表面结构图；

图4为切割机铝铸件支座主体正视图；

图5为切割机铝铸件支座主体左视图；

图6为切割机铝铸件支座主体右视图。

图中，100，矩形盖；110，圆形凹槽；120，实心柱体；130，第一圆柱体；131，第一圆柱形通道A；140，第二圆柱体；141，第一圆柱形通道B；150，斜坡状柱体A；151，斜坡状柱体B；

200，主体前表面；210，左侧第一支撑脚；211，第二圆柱形通道A；220，右侧第一支撑脚；221，第二圆柱形通道B；400，主体左表面；410，左侧第二支撑脚；411，矩形凹槽；420，右侧第二支撑脚；421，半圆形凹槽；500右表面。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图说明对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图6所示，本发明切割机铝铸件支座主体包括矩形盖100以及由矩形盖100四条边向下垂直延伸形成的四个面，以矩形盖100两较长边延伸形成的面为前表面200和后表面300，两较短边延伸形成的面为左表面400和右表面500。

进一步地，矩形盖100上表面左上部分设有一圆形凹槽110，该圆形凹槽110的直径不超过矩形盖100宽的一半；矩形盖100下表面左上部分设有一紧贴前表面的实心柱体120，该实心柱体120截面由一个四分之一圆以及一个以该四分之一圆半径为宽的矩形组成；所述矩形盖100下表面右边部分设有正对的第一圆柱体130和第二圆柱体140，这第一圆柱体130和第二圆柱体140上分别设有第一圆柱形通道A131和第一圆柱形通道B141，第二圆柱体140另一端固定于后表面300上，第二圆柱体140的第一圆柱形通道B141在后表面300上为封闭状态。

进一步地，切割机铝铸件支座主体前表面200下部设有两相同第一支撑脚210和220，两第一支撑脚上分别设有第二圆柱形通道A211和第二圆柱形通道B221。

进一步地，切割机铝铸件支座主体左表面400上部分为梯形，左表面400下部分为长方形，所述长方形长度与梯形下底长度相等；左表面400上设有一个不规则多边形凹槽，该多边形凹槽上部分为一等腰梯形，该多边形凹槽下部分为一长方形，所述长方形长度与所述等腰梯形下底边长度相等。

进一步地，左表面400下部设有两第二支撑脚，所述左侧第二支撑脚410内侧设有一矩形凹槽411，右侧第二支撑脚420(同第一支撑脚210)内侧设有一半圆形凹槽421；

进一步地，左表面400和右表面500对称设置。

进一步地，矩形盖100左右边上各设有一垂直向上延伸的斜坡状柱体A150和斜坡状柱体B151，每个柱体两端设有一用于固定的圆形小孔。

进一步地，在切割机铝铸件支座主体每个面上都设有多个用于固定的螺纹孔。

进一步地，采用三维编织纤维/铝合金复合材料经一体成型制成包括矩形盖和四个侧面的支座主体。其中，三维编织纤维的体积百分比为10-20％。

进一步地，三维编织纤维由碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、高硅氧纤维、芳纶纤维中的一种或多种经三维全五向编织而成，编织角为10-15度。

进一步地，铝合金由以下质量百分比成分组成：0.5％≤Mg≤1％，3.62％≤Cu≤4.13％，1.3％≤Li≤1.8％，0＜Zr≤0.2％，0＜Sc≤0.35％，0＜Ag≤0.6％，Mn≤0.5％，Er≤0.3％，Cr≤0.2％，Ti≤0.15％，余量为Al以及不可避免的杂志元素。其中，铝合金中Zr和Sc的质量百分比之和为0.2％-0.4％，Sc和Zr的质量比＜2。

以下以支座主体的部分具体实施例进行说明。

实施例1：