[發明專利]軌道車輛用鋁合金覆蓋零件的超塑成形模具及其成形方法

無效

• 申請號: 201310043258.5
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103071717A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王國峰
• 申請（專利權）人: 王國峰
• 主分類號: B21D26/031
• 分類號: B21D26/031;B21D26/021
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

1.一種軌道車輛用鋁合金覆蓋零件的超塑成形模具，它包括上模板(1)和凹模(2)，上模板(1)設置在凹模(2)的正上方，其特征在于：所述超塑成形模具還包括凸模(3)，凸模(3)固裝在上模板(1)的下端，凸模(3)和凹模(2)之間形成充氣腔，鋁合金板料(4)設置在凹模(2)上端，上模板(1)上開有進氣孔(5)，凹模(2)的下端開有排氣孔(6)，所述凸模(3)的下端設有凸臺(7)，凸臺(7)的臺肩與凸模(3)的側壁之間設有圓角，凸臺(7)的中部設有第二反擠密封槽(8)。

2.根據權利要求1所述的軌道車輛用鋁合金覆蓋零件的超塑成形模具，其特征在于：所述第二反擠密封槽(8)的長度為鋁合金板料壁厚的1倍-2倍。

3.根據權利要求1或2所述的軌道車輛用鋁合金覆蓋零件的超塑成形模具，其特征在于：所述第一圓角密封槽(7)的圓角半徑為鋁合金板料壁厚的10倍-15倍。

4.一種使用權利要求1所述超塑成形模具實現的軌道車輛用鋁合金覆蓋零件的超塑方法，其特征在于：所述超塑方法的具體步驟如下：

步驟一：超塑成形模具的安裝，

將超塑成形模具安裝到超塑成形機上，上模板(1)的進氣孔(5)與超塑成形機上的氣壓管路連接，超塑成形機上的熱電偶分別連接到上模板(1)、凹模(2)和凸模(3)上，

步驟二：噴涂高溫潤滑劑，

凹模(2)和凸模(3)的表面與鋁合金板料(4)的表面均勻噴涂高溫潤滑劑；

步驟三：超塑成形模具的預熱，

上模板(1)、凹模(2)和凸模(3)處于合模狀態，將超塑成形模具加熱到400℃-500℃的成形溫度，保壓1-5min，使上模板(1)、凹模(2)和凸模(3)的溫度均勻一致，實現對超塑成形模具的預熱；

步驟四：鋁合金板料(4)的預熱，

當超塑成形模具預熱到成形溫度后，打開超塑成形模具，將鋁合金板料(4)放置在凹模(2)上，保溫4-5min，使鋁合金板料(4)也達到成形溫度；

步驟五：鋁合金板料(4)初期彎曲變形，

超塑成形機驅動上模板(1)和凸模(3)向下運動，使鋁合金板料(4)彎曲變形，壓下速度為10-50mm/s，下壓距離為100-150mm時，上模板(1)和凸模(3)停止運動，此時鋁合金板料(4)的四周被凹模(2)和凸模(3)的四周夾緊；

步驟六：鋁合金板料(4)初期彎曲變形后和凸模(3)之間組成密封空間，

上模板(1)繼續向下加壓3-4MPa，使凸模(3)四邊的第一圓角密封槽(7)向下壓入0.2-0.6mm，形成超塑脹形所需要的由鋁合金板料(4)和凸模(3)之間組成的密封空間；

步驟七：向步驟六中的密封空間加壓并最終成形，

在超塑成形機上編程控制氣壓-時間曲線，從上模板(1)的進氣孔(5)通入氣體，氣體的壓力為0.5-4MPa，使鋁合金板料(4)在氣體壓力的作用下超塑脹形，超塑脹形的時間為10-15min，鋁合金板料(4)與凹模(2)之間的空氣通過凹模(2)的排氣孔(6)排出，最終鋁合金板料(4)與凹模(2)的內壁貼合，保壓4-5min后開模取出成形后的鋁合金板料(4)，至此，鋁合金板料(4)的超塑成形結束。

5.根據權利要求4所述的軌道車輛用鋁合金覆蓋零件的超塑成形方法，其特征在于：步驟二中的高溫潤滑劑為水基石墨乳。

6.根據權利要求5所述的軌道車輛用鋁合金覆蓋零件的超塑成形方法，其特征在于：步驟七中的超塑脹形的時間為12min。