[發明專利]一種大深度異型曲面鋁合金盒形件的制備方法及其模具

有效

• 申請號: 201811259137.3
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109226509B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 劉偉;張珊珊;李保永;秦中環;徐凱;劉奇;李艷麗;李信
• 申請（專利權）人: 北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D43/00;B21D45/04;B21D51/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 茹阿昌

本發明提供了一種大深度異型曲面鋁合金盒形件的制備方法及其模具。所述方法包括：將大深度異型曲面鋁合金盒形件模具放置于上平臺及下平臺上；根據待形成的大深度異型曲面鋁合金盒形件的尺寸，計算坯料的設定展開尺寸及體積；將大深度異型曲面鋁合金盒形件模具加熱溫度至設定溫度；將坯料放置于型腔，采用定位銷進行定位；將坯料在型腔內持續保溫一段時間后，上平臺帶動凸模移動壓合坯料；在坯料熱壓成形后，上平臺帶動凸模移動對大深度異型曲面鋁合金盒形件開模；凸模帶動頂料板移動將大深度異型曲面鋁合金盒形件頂出；對大深度異型曲面鋁合金盒形件的四個立邊開口焊接。本發明解決了大深度無拔模異型曲面鋁合金盒形件無法脫模或脫模困難的問題。

技術領域

本發明涉及精密鈑金加工領域，特別是涉及一種大深度異型曲面鋁合金盒形件的制備方法及其模具。

背景技術

鋁合金因具有優異的使用性能，在航空航天、軌道交通、武器裝備等領域的應用十分廣泛。在軌道交通領域，大尺寸鋁合金零件正向著整體化，近凈成形方向發展。

對于大深度無拔模異型曲面鋁合金盒形件，常規制造方法有兩種：一種方法是直接拉伸成形，此種方法由于存在難變形區，造成成形后零件減薄嚴重，容易出現開裂和起皺等缺陷，且壁厚分布不均勻，此外成形后零件難以脫模；另一種方法是先部分鈑金成形，再進行拼焊組裝，此種方法成形的零件回彈大，焊接變形難以控制，對零件的精度和質量有很大影響。

發明內容

本發明實施例提供了一種大深度異型曲面鋁合金盒形件的制備方法及其模具，以解決常規制造方法存在難變形區，造成成形后零件減薄嚴重，容易出現開裂和起皺等缺陷，且壁厚分布不均勻，此外成形后零件難以脫模，且成形的零件回彈大，焊接變形難以控制，對零件的精度和質量有很大影響的問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例是這樣實現的：

第一方面，本發明實施例提供了一種大深度異型曲面鋁合金盒形件模具，包括凸模、凹模、兩根拉桿、兩個限位螺母、定位銷和底座；所述凹模的一端與底座固定連接，另一端設置有容納坯料的兩端開口的型腔；所述凹模靠近所述底座的兩端設置容置于所述型腔內的頂料板，所述頂料板的兩端外伸于所述凹模；在所述頂料板外伸于所述凹模的兩端處設置有對應的第一螺旋通孔，所述第一螺旋通孔呈兩端開口結構；所述凸模遠離所述凹模的一端設置有外伸于所述凸模的外凸結構，所述外凸結構外伸于所述凸模的兩端設置有對應于所述第一螺旋通孔的第二螺旋通孔，所述第二螺旋通孔呈正對于所述凹模的一端開口結構；各所述拉桿的兩端形成有分別對應于所述第一螺旋通孔和所述第二螺旋通孔的螺紋，且各所述拉桿貫穿于所述第一螺旋通孔的一側分別與對應的所述限位螺母固定連接，各所述限位螺母用以對所述拉桿進行限位；所述定位銷設置于所述型腔的兩端，用以對容納于所述型腔內的坯料進行定位。

優選地，所述大深度異型曲面鋁合金盒形件模具采用45#鋼制成。

優選地，所述型腔的尺寸大小與待形成的大深度異型曲面鋁合金盒形件的尺寸大小的比例為：1.003～1.007：1。

第二方面，本發明實施例提供了一種，包括上述任一項所述的大深度異型曲面鋁合金盒形件模具、坯料、熱成形機的上平臺和下平臺，所述制備方法包括：將所述大深度異型曲面鋁合金盒形件模具放置于所述上平臺及所述下平臺之上；根據待形成的大深度異型曲面鋁合金盒形件的尺寸，計算所述坯料的設定展開尺寸及體積；對所述大深度異型曲面鋁合金盒形件模具進行加熱，直至加熱溫度達到設定溫度；將設定展開尺寸及體積的所述坯料放置于所述型腔內，并采用所述定位銷對所述坯料進行定位；將所述坯料在所述型腔內持續保溫一段時間后，所述上平臺帶動所述凸模向靠近所述凹模的一側移動，以壓合所述坯料，形成所述大深度異型曲面鋁合金盒形件；在所述坯料熱壓成形后，所述上平臺帶動所述凸模向遠離所述凹模的一側移動，以對所述大深度異型曲面鋁合金盒形件開模；所述凸模在向遠離所述凹模的一側移動過程中，帶動所述頂料板移動，以將所述大深度異型曲面鋁合金盒形件從所述凹模中頂出；對所述大深度異型曲面鋁合金盒形件的四個立邊開口進行焊接。