本发明涉及铝合金加工制备，尤其涉及一种低成本高强度、两端压扁的铝合金支架及其加工工艺和应用。
背景技术：
1、铝合金由于其重量轻、强度高、耐腐蚀性好等优点，被广泛应用于汽车制造领域，尤其是在制造汽车结构件和发动机零部件等方面。在铝合金的加工过程中，挤压成型是一种重要的加工方法，可以将铝合金原料通过模具压制成所需形状的型材。然而，铝合金在挤压成型后的后续加工过程中，由于其特殊的物理和化学性质，容易出现开裂、变形等问题，因此，铝合金的后续加工工艺成为了一个重要的研究领域。
2、现有的技术中，车用铝合金支架通常采用的是挤压型材-型材退火-型材两端压扁加工-零部件离线固溶、时效的工艺流程。在这个流程中，首先将铝合金原料通过挤压成型制成型材，然后对型材进行退火处理，以消除内部应力降低材料强度，提高型材的塑性和韧性。接着，对退火后的型材进行两端压扁加工，以得到所需的零部件形状。最后，对加工完成的零部件进行离线固溶、时效处理，以提高零部件的力学性能。
3、然而，现有的车用铝合金支架加工工艺流程存在以下问题：1）型材在退火过程中需要经历高温加热和缓慢冷却的过程，这不仅耗时耗能，还容易导致型材尺寸发生变化，影响最终零部件的精度。2）在两端压扁加工过程中，由于固溶过程可能导致铝合金内部晶粒尺寸增大，进而造成铝合金的塑性和韧性降低，容易出现开裂、变形等问题，这不仅影响了零部件的质量，也增加了加工的难度和成本。3）退火加离线固溶、时效处理工艺较为复杂，这不仅延长了生产周期，还增加了生产成本。因此，需要对现有工艺进行进一步改进。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种兼顾成本、强度和延伸率的两端压扁铝合金支架加工工艺，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益选择或创造条件。
2、为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
3、一种两端压扁的铝合金支架加工工艺，其步骤如下。
4、1）设计合金成分：通过精确控制铝合金中的各种元素含量，如mg、si、fe、cu、mn、cr、sn、la等，使其具有良好的塑性和韧性，同时保证型材在后续加工过程中不会出现开裂、变形等问题。
5、其中，mg含量0.7-1.0wt%，si含量0.7-1.0wt%，mg/si比控制在1.0-1.3，这样控制主要是为了避免si过剩降低材料塑性，同时也避免si过少影响时效后强度。
6、fe含量0.1-0.3 wt%，si元素含量与fe元素含量之差si-fe的成分控制范围为0.5-0.7 wt%，这样控制主要是为了避免有效si含量过少影响材料强度。
7、cu含量0.1-0.3 wt %，主要为了提升材料强度；mn含量0.4-0.6wt%，cr含量0.05-0.20wt%，la含量0.05-0.2wt%，其中，mn含量、cr含量和la含量之和mn+cr+la的成分控制范围为0.6-0.8wt%，这样控制主要为了提高材料再结晶温度，减小材料晶粒尺寸，从而大幅提升材料塑性；sn含量0.05-0.20wt%，主要为了延迟自然时效出现硬化的影响，并且避免自然时效时间长对人工时效后性能的影响。
8、2）熔炼铸造：将铝合金材料放入熔炼炉中，加热至700-750℃，加热完全熔融后，通过精炼及在线除气将铝液含氢量控制在0.15ml/100g以内，使用50目的过滤板进行杂质过滤，然后铸造成直径100mm铝棒。在这里，使用高精度过滤板进行杂质过滤，并严格控制铝液中的含氢量，确保铝液的质量，从而提高型材的性能。
9、3）均质保温：将铝棒进行均质处理，均质保温温度550-570℃，保温时间8-10h，均质后冷却速度需要大于300℃/h。通过精确控制均质保温的温度和时间，以及后续的冷却速度，确保型材的组织和性能均匀一致。
10、4）挤压成型：将均质后的铝棒加热到500-520℃放入挤压机中，挤压得到壁厚2mm、外径20mm的圆管支架型材，挤压型材出料速度6-8m/min，挤压出料口温度≥530℃，出料后穿水快速冷却。
11、采用适当的挤压温度和速度，以及精确控制的出料口温度，确保型材的尺寸和形状准确，同时避免型材在挤压过程中出现开裂、变形等问题。
12、5）端头冲压压扁加工：在型材未时效的状态下直接进行端头冲压压扁加工，无需退火处理，大大减少了加工工序和热处理工序，提高了生产效率，降低了生产成本。
13、6）时效处理：在零部件加工完成后即可直接进行人工时效处理，时效温度160-180℃，保温时间8-10h，大大缩短了生产周期，降低了生产成本。
14、通过以上技术手段，本发明不仅解决了现有技术中型材在退火和两端压扁加工过程中出现的问题，还大幅减少了加工工序和热处理工序，提高了生产效率，降低了生产成本，同时保证了零部件的质量。
15、与现有技术相比，本发明主要解决了以下技术问题：1）解决了现有技术中型材在退火过程中需要经过高温加热和缓慢冷却的过程，这不仅耗时耗能，而且容易导致型材的尺寸发生变化，影响最终零部件的精度的问题。2）解决了现有技术中型材在两端压扁加工过程中，由于铝合金的塑性和韧性较低，容易出现开裂、变形等问题，这不仅影响了零部件的质量，而且也增加了加工的难度和成本的问题。3）解决了现有技术中退火加离线固溶、时效处理工艺复杂，这不仅延长了生产周期，而且增加了生产成本的问题。
16、另一方面，本发明还提供一种两端压扁的铝合金支架，其利用如上所述的车用铝合金支架加工工艺制得。
17、另一方面，本发明还提供如上所述的一种两端压扁的铝合金支架在汽车零部件上的应用。
18、相对于现有技术，本发明具有如下的优点及有益效果。
19、一、本发明提供的铝合金支架加工工艺省略了型材退火和离线固溶两个步骤，大大简化了加工流程，提高了生产效率，降低了生产成本。同时，由于减少了热处理工序，也避免了过多热处理可能造成的质量波动，提高了产品的一致性和稳定性。
20、二、本发明提供的铝合金支架加工工艺在挤压型材后直接进行两端压扁加工，避免了型材在退火过程中可能出现的尺寸变化，从而提高了零部件的精度和一致性。
21、三、本发明提供的铝合金支架加工工艺在两端压扁加工前，通过精确控制合金成分和熔炼铸造过程，确保了铝合金型材的塑性和韧性，从而减少了在两端压扁加工过程中可能出现的开裂、变形等问题，提高了零部件的质量和成品率。
22、四、本发明提供的铝合金支架加工工艺在时效处理前，通过自然放置2-7天，避免自然时效出现的硬度过高且影响人工时效效果的情况，提高了时效处理的效果，进一步提高了零部件的力学性能。
23、五、本发明提供的铝合金支架加工工艺，通过精确控制挤压温度、速度和出料口温度，以及后续的穿水快速冷却，确保了铝合金型材的组织和性能，提高了产品的性能和可靠性。
24、总的来说，本发明的铝合金支架加工工艺，通过优化合金成分、改进熔炼铸造和挤压成型工艺、简化热处理流程等措施，不仅提高了产品的性能和质量，而且提高了生产效率和降低了生产成本，具有显著的优越性。
1.一种两端压扁的铝合金支架加工工艺，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种两端压扁的铝合金支架加工工艺，其特征在于，熔炼铸造步骤中，加热熔融的温度为700-750℃。
3.根据权利要求1所述的一种两端压扁的铝合金支架加工工艺，其特征在于，熔炼铸造步骤中，过滤板为孔径小于50目的高精度过滤板。
4.根据权利要求1所述的一种两端压扁的铝合金支架加工工艺，其特征在于，均质保温步骤中，均质保温温度550-570℃，保温时间8-10h，均质后冷却速度大于300℃/h。
5.根据权利要求1所述的一种两端压扁的铝合金支架加工工艺，其特征在于，挤压成型步骤中，将均质后的铝棒加热到500-520℃放入挤压机中，挤压型材出料速度6-8m/min，挤压出料口温度≥530℃，出料后穿水快速冷却。
6.根据权利要求1所述的一种两端压扁的铝合金支架加工工艺，其特征在于，时效处理步骤中，时效温度160-180℃，保温时间8-10h。
7.一种两端压扁的铝合金支架，其特征在于，利用如上所述的一种两端压扁的铝合金支架加工工艺制得。
8.如权利要求7所述的一种两端压扁的铝合金支架在汽车零部件上的应用。
