[发明专利]一种铝合金防护窗的结构及制作方法

说明书

技术领域

本发明属于居室装璜、防护技术领域，特别是一种铝合金防护窗的结构。

背景技术

现有铝合金防护窗(又名铝窗花)的结构一般由铝方管组合的框架(以下简称铝框架)和扁条组合的装饰部分(或称为花件，以下简称花件)组成，其中，公知的铝合金防护窗的花件通过钣金工艺制造。即扁条折弯并通过铆钉连接组成各种类型的花纹。花件是铝合金防护窗形成花纹装饰至关重要的一部分！那么钣金工艺制造的花件的缺点是：一、钣金工艺制造的花件以一平方计算：下料、弯花、铆接等工序，生产一个合格成品最少需要35-45分钟，人工成本较高(需要13-15元/个)。二、半自动化生产，对工人的技术依赖很强，稍有一点错误，整个产品就得报废，废品率高。三、扁条之间的连接点多，不美观且结构不稳固。四、漂亮而复杂的花纹没办法用扁条弯制及连接。

那么，很容易想到可以用铸造的成型方法生产花件。如公知的采用翻砂工艺铸造的铁门使用的花件。但是实际情况是这么多年以来都没有人生产出符合铝合金防护窗需要的花件。包括申请人也花了3-4年时间才研发、生产出合格的花件。因为：一、要达到足够的强度和适当的成本要求，花件与铝方管框架必须采用榫卯工艺连接。那么，花件材料就必须经得起捶打。也就是不能很脆，要有一定塑性。所以应用的材料必须是国标0#铝，或6061#铝，或6063#铝等纯铝。二、纯铝通常很少应用在压铸生产中，因为这些材料会粘模、出模困难，而且原材料流动性差，产品成型比较困难。即产品不容易打满(不能得到完整形状的产品)。特别是铝合金防护窗需要的花件的长宽尺寸达到：800×400，更不容易打满。

发明内容

本发明的目的在于提供一种花件采用纯铝材料高压铸造一次成型，花件与铝框架采用榫卯工艺连接，生产时间快、合格率高、成本低、结构稳固的铝合金防护窗的结构及制作方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种铝合金防护窗的结构及制作方法，如图1、剖视图2及A-A剖视图3所示，由铝框架和花件组成。所述的铝框架如图4所示，由横方管和竖方管组成。所述的横方管如图5所示，其截面如图6所示，由U形型材和扣板条通过扣合连接组成。U形型材底部有两个矩形孔，两端各有一个突出的矩形台阶。所述的竖方管与横方管结构相同。略述。所述的U形型材的矩形台阶插入与其连接的另一U形型材相应的矩形孔，通过榫卯工艺实现连接(即机器击打矩形台阶头部使之膨大而实现榫接)。

所述的花件如图7所示，由花纹主体和连接支架组成，连接支架上有矩形台阶。所述的花件所应用的材料为国标0#铝，或6061#铝，或6063#铝等纯铝(以下简称纯铝)。所使用的生产工艺为冷室压铸机压铸。机型为400T。以便具有塑性，适合使用榫卯工艺。所述的花件的铸造方法包括以下步骤：

A、制备模具：模芯材料为H13电渣模具钢材，型号：SKD-61或8407。模芯要进行精加工，然后做氮化处理，模具所有进浇位及排浇渣位做反复氮化处理。

B、加脱模剂：因为是纯铝压铸，在脱模时有一定难度，需采用天硅脱模剂(日本进口)，并用水稀释。脱模剂和水的比例是：1比200。

C、熔解：使用纯铝熔解，温度在650-660度之间。温度过高会造成所有进浇及排浇渣口粘料，温度过低产品成型困难(即产品不饱满)。

D、铝液除渣：保证铝液干净，需每班除渣一次。

E、充填加料：充填加料一次为花件成品质量的1.5倍左右(如一种窗花成品质量为1kg，加料就是1.5kg左右)，使液态纯铝充填进入压铸模具型腔。在充填加料时需开增压，一般为0.6-0.8kg，高压调整为160-180kg。这时不能一次加料太多。加料太多会使铝液温度迅速降低，造成压铸成型困难。

F、充填调速一般为3m/s。

G、保压冷却：在保持高压的情况下冷却，同时冷却时间不能过快，一般4-6秒之间。

H、起模：起模(押出产品)要快，一般为0.3-0.5秒之间。

铝框架和花件的连接如图1、剖视图2及A-A剖视图3所示，所述的U形型材的矩形台阶插入与其连接的另一U形型材相应的矩形孔，并通过机器击打使矩形台阶头部膨大而榫接成铝框架。所述的花件的矩形台阶插入相应的U形型材的矩形孔，并通过机器击打使矩形台阶头部膨大而与铝框架榫接。

采用以上方案后，本发明的有益效果是：花件采用纯铝材料高压铸造一次成型，花件与铝框架采用榫卯工艺连接，生产时间快、合格率高、成本低、结构稳固。

附图说明

图1是本发明整体组合的示意图。

图2是本发明整体组合的剖视图。