一種縫紉機連桿及其制備方法

一種縫紉機連桿及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種縫紉機連桿及其制備方法，該連桿由針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部組成，材料為鋁合金，其重量百分比成分為：Si：6.2-7.0%，Cu：1.0-2.5%，Fe：0.05-0.15%，Mg：0.3-0.4%，Mn：0.1-0.2%，Ni：0.1-0.5%，Zn：0.7-1.0%，Sc：0.01-0.025%，余量為Al及其不可避免的雜質。其制備方法包括：先將金屬熔化、攪拌、除渣，然后進行沖壓壓鑄得到針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部坯件，最后將坯件進行后處理并組裝成縫紉機連桿。本發明制備的縫紉機連桿強度、硬度、塑性、韌性、耐磨性、伸長率、抗拉強度等性能較好，質量較高。
【專利說明】一種縫紉機連桿及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種縫紉機配件及其制備方法，尤其涉及一種縫紉機連桿及其制備方法，屬于機械【技術領域】。
【背景技術】
[0002]縫紉機零件的質量好壞直接影響服裝縫制質量及整機的性能和使用壽命。縫紉機連桿由針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部組成，加工部位多，而且表面質量要求高，加工質量不好保證，生產中存在著很多難題。目前，我國縫紉機連桿質量相對較差，這不僅使縫紉機制造企業的經濟效益受到很大影響，也影響我國整個服裝行業的發展。因此，提高縫紉機連桿質量是各生產廠家的迫切要求。

【發明內容】

[0003]本發明針對現有技術所存在的缺陷，提供一種鋁合金材料配伍合理、質量好的縫紉機連桿。
[0004]本發明的上述目的可通過下列技術方案來實現:一種縫紉機連桿，由針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部組成，針棒柱和針棒保持部平行設置且分別插接在針桿曲軸桿兩端，所述針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部的材料為鋁合金，所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:Si:6.2-7.0%, Cu:1.0-2.5%, Fe:0.05-0.15%, Mg:0.3-0.4%, Mn:0.1-0.2%, Ni:
0.1-0.5%, Zn:0.7-1.0%, Sc:0.01-0.025%，余量為 Al 及其不可避免的雜質。
`[0005]本發明縫紉機連桿由針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部組成,針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部均選用鋁合金為材料，通過調整鋁合金中S1、Cu、Mg、Mn、Ni和Zn元素的含量，降低雜質元素Fe的含量,并加入稀土元素Sc,通過元素之間的合理復配制得質量較好的針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部，最后將針棒柱和針棒抱持部平行設置且分別插接在針桿曲軸桿兩端組裝成質量較好的縫紉機連桿。
[0006]Cu元素是提高鋁合金抗拉強度、延伸性必不可少的元素。Cu和Al的晶格常數相差很大，但Cu能溶于Al，因此在鋁合金中加入Cu元素后，Al的點陣發生很大的畸變，產生很顯著的強化作用。隨著Cu含量的提高，鋁合金的強度急劇升高而延伸率劇烈下降。在鋁合金中加入1.0%以上的Cu，可使效果更加明顯。但是如果Cu添加量超過2.5%，不僅會導致鋁合金延伸性下降，流動性變差，還會增加成本。因此，為確保鋁合金具有良好的加工性和機械性能，將Cu含量控制在本發明范圍內。
[0007]Mg和Si同時加入Al中形成鋁鎂硅系合金，在經過熱處理以后以強化相Mg2Si的狀態析出，可提高鋁合金的抗拉強度和硬度等機械性能。但是若Mg的含量少于0.3%，所述效果就會較小。相反地，若Mg含量過高，超過0.4%，其伸長率就會下降。因此，本發明將Mg含量控制在0.3-0.4%。
[0008]在鋁合金中加入Zn元素，Zn元素可以和Mg元素產生共同作用，形成強化相Mg/Zn2,能明顯提高合金的流動性，增加熱脆性、抗拉強度和屈服強度，降低耐蝕性。但是Zn元素對鋁合金強度的提高是十分有限的，而且還會存在應力腐蝕開裂傾向。為了減弱Zn元素的有害作用，利用其有利作用，Zn元素的含量不能太高。因此，本發明根據鋁合金中各元素之間的協同作用，將Zn元素的含量控制在0.7%-1.0%最佳。
[0009]Mn元素在鋁合金中，部分溶入基體，可細化材料組織，提高再結晶溫度，增強鋁合金的耐熱性。同時，還可以中和鋁合金中Fe的有害作用。但是，Mn含量過高時，會在鑄造時生成粗大的結晶物，降低延伸性。因此，將Mn含量控制在本發明范圍內。
[0010]Fe是鋁合金中常見的雜質元素，對鋁合金性能有明顯的影響。它主要以FeCl3S在，在Si含量大于Fe含量時，形成P-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，Si和Fe比例不當時，將引起鋁合金產生裂紋，而且Fe含量過高時會使鋁合金產生脆性。因此，將Fe含量控制在本發明范圍內。
[0011]在鋁合金中添加適量的Ni元素能提高鋁合金的強度和硬度，降低耐蝕性。Ni與Fe的作用相似，能減少鋁合金對模具的熔蝕，而且Ni能中和Fe的有害影響。但Ni的來源缺乏，含量過高會增加生產成本，所以，根據各元素之間的協同作用將鎳含量控制在本發明范圍內。
[0012]稀土 Sc是目前為止發現對鋁合金最為有效的合金化元素。取微量稀土 Sc能顯著提高合金的強度、塑性及抗蝕性能。在鋁合金中添加本發明范圍內的微量Sc后，在鋁合金中形成的Al3Sc相，與母相Al共格，阻礙晶粒長大，使合金始終保持細晶狀態。
[0013]作為優選，所述鋁鋅合金由以下重量百分比的成分組成:所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:Si:6.4%, Cu:1.5%, Fe:0.05%, Mg:0.3%, Mn:0.1%，N1:0.2%, Zn:0.7%,Sc:0.01%，余量為Al及其不可避免的雜質。
[0014]作為優選，所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:Si:6.6%, Cu:1.8%, Fe:0.08%, Mg:0.35%, Mn:0.15%, N1:0.3%, Zn:0.8%,Sc:0.015%，余量為Al及其不可避免的雜質。
[0015]作為優選，所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:Si:6.8%, Cu:2.2%, Fe:0.12%, Mg:0.4%, Mn:0.2%, N1:0.4%, Zn:0.9%, Sc:
0.025%，余量為Al及其不可避免的雜質。
[0016]本發明的另一個目的在于提供上述縫紉機連桿的制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0017]S1:按上述鋁合金各組成成分的重量百分比先加入一半的鋁錠，加熱至鋁錠完全熔化后加入硅、銅和剩余的鋁錠，待硅和銅完全熔化后加入鎳和鋅，全部熔化后調整鋁合金液溫度至700-730 V時用鐘罩壓入鎂片，鎂完全熔化后，將熔煉后的鋁合金液攪拌均勻，靜置5-10min后進行扒洛；
[0018]S2:在鋁合金液中壓入鈧，待鈧完全熔化后再次將鋁合金液進行除渣、除氣精煉；
[0019]S3: 將上述鋁合金液進行沖壓壓鑄，得到針桿曲軸桿坯件、針棒柱坯件和針棒抱持部坯件；
[0020]S4:將上述坯件進行處理后得到針桿曲軸桿、針棒柱和針棒抱持部，并將針棒柱和針棒抱持部平行設置且分別插接在針桿曲軸桿兩端組裝成最終產品縫紉機連桿。
[0021]本發明縫紉機連桿采用沖壓壓鑄，沖壓壓鑄操作方便，工序少，可提高生產效率，且易于實現機械化與自動化；此方法制備的縫紉機連桿質量穩定，成本低。而且本發明還合理設計合金材料中合金元素的添加時間，先加入Al、S1、Cu，再加入Ni和Zn，最后加入Mg。使Al將Cu包容后熔煉,避免Cu被氧化,而后加入Mg,因為Mg的熔點較低,過早加入會導致Mg元素被氧化或燒損。
[0022]作為優選，所述步驟SI中加熱熔化溫度為650_700°C。熔化溫度越高，鋁合金結晶粗大導致力學性能降低，且消耗大量能源，增加成本；但是熔化溫度過低時，合金流動性差，不利于成型，影響鋁合金表面質量。經過實驗表明，將溫度控制在本發明范圍內得到鋁合金性能最佳。
[0023]作為優選，所述步驟S2中沖壓壓力為85_90MPa。
[0024]作為優選，所述步驟S4中后處理為精加工、振動研磨和拋光。
[0025]本發明具有以下優點:
[0026]1.本發明縫紉機連桿材料配伍合理，強度、硬度、塑性、韌性、耐磨性、伸長率、抗拉強度等性能較好，質量較高。
[0027]2.本發明縫紉機連桿制備方法簡單，工序少，生產效率高，易于實現機械化與自動化，且制備得到的縫紉機連桿質量穩定，成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發明縫紉機連桿結構示意圖。
[0029]如圖所不:1:針桿曲軸桿；2:針棒柱；3:針棒抱持部。
【具體實施方式】
[0030]以下是本發明的具體實`施例，并結合【專利附圖】

【附圖說明】對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。
[0031]如圖1所示:本發明縫紉機連桿由針桿曲軸桿1、針棒柱2和針棒抱持部3組成，針棒柱2和針棒保持部3平行設置且分別
[0032]插接在針桿曲軸桿I兩端。
[0033]表1本發明實施例1-3縫紉機連桿的組成成分及其質量百分比
[0034]
【權利要求】
1.一種縫紉機連桿，由針桿曲軸桿(I)、針棒柱(2)和針棒抱持部(3)組成，針棒柱(2)和針棒保持部(3)平行設置且分別插接在針桿曲軸桿(I)兩端，其特征在于，所述針桿曲軸桿(I)、針棒柱(2)和針棒抱持部(3)的材料為鋁合金，所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:Si:6.2-7.0%, Cu:1.0-2.5%, Fe:0.05-0.15%, Mg:0.3-0.4%, Mn:0.1-0.2%, Ni:0.1-0.5%, Zn:0.7-1.0%, Sc:0.01-0.025%，余量為 Al 及其不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的一種縫紉機連桿，其特征在于，所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:Si:6.4%, Cu:1.5%, Fe:0.05%, Mg:0.3%, Mn:0.1%，N1:0.2%, Zn:0.7%, Sc:0.01%，余量為Al及其不可避免的雜質。
3.根據權利要求1所述的一種縫紉機連桿，其特征在于，所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:Si:6.6%, Cu:1.8%, Fe:0.08%, Mg:0.35%, Mn:0.15%, N1:0.3%, Zn:0.8%, Sc:0.015%，余量為Al及其不可避免的雜質。
4.根據權利要求1所述的一種縫紉機連桿，其特征在于，所述鋁合金由以下重量百分比的成分組成:Si:6.8%, Cu:2.2%, Fe:0.12%, Mg:0.4%, Mn:0.2%, N1:0.4%, Zn:0.9%, Sc:0.025%，余量為Al及其不可避免的雜質。
5.一種縫紉機連桿的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: 51:按權利要求1所述鋁合金各組成成分的重量百分比先加入一半的鋁錠，加熱至鋁徒完全溶化后加入娃、銅和剩余的招徒，待娃和銅完全溶化后加入鎮和鋒，全部溶化后調整鋁合金液溫度至700-730°C時用鐘罩壓入鎂片，鎂完全熔化后，將熔煉后的鋁合金液攪拌均勻，靜置5-10min后進行扒洛； 52:在招合金液中壓入銳，待銳`完全溶化后再次將招合金液進彳T除潘、除氣精煉； 53:將上述鋁合金液進行沖壓壓鑄，得到針桿曲軸桿(I)坯件、針棒柱(2)坯件和針棒抱持部(3)坯件； 54:將上述坯件進行處理后得到針桿曲軸桿(I)、針棒柱(2)和針棒抱持部(3)，并將針棒柱(2)和針棒抱持部(3)平行設置且分別插接在針桿曲軸桿(I)兩端組裝成最終產品縫紉機連桿。
6.根據權利要求5所述的一種縫紉機連桿的制備方法，其特征在于，所述步驟SI中加熱熔化溫度為650-700°C。
7.根據權利要求5所述的一種縫紉機連桿的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中沖壓壓力為85_90MPa。
8.根據權利要求5所述的一種縫紉機連桿的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中后處理為精加工、振動研磨和拋光。
【文檔編號】C22C21/02GK103695732SQ201310608499
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】馮光松 申請人:寧波瑞銘機械有限公司