[發明專利]一種鋁合金輕量化主動冷卻結構蒙皮制備方法

有效

• 申請號: 201910940718.1
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110539138B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 王斌;李鶴鵬;師利民;劉太盈;朱冬妹;王瑞;高海濤;馬向宇
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 祁恒

1.一種鋁合金輕量化主動冷卻結構蒙皮制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

S1、坯件設計：根據蒙皮的結構形式，計算曲面蒙皮展開坯料，按照展開坯料確定坯料尺寸并下料，坯料分為芯層加強板和外層板；

S2、畫線：在芯層加強板施焊面上畫線；

S3、加工進氣槽：根據后續成形氣路要求，在芯層加強板和外層板上銑進氣槽，進氣槽長度深入到模具型腔內部；

S4、坯料表面處理：將芯層加強板和外層板酸洗并對焊接部位進行打磨，實焊前對焊接區域用鋼絲刷打磨拋光；

S5、工裝夾持：將酸洗打磨拋光處理的芯層加強板和外層板平行疊放裝卡，裝卡時保證芯層加強板緊密貼合；

S6、激光焊接：采用激光焊接工裝將芯層加強板和外層板壓實后實施激光焊接；其中，激光焊接時確保芯層加強板和外層板完全貼合，保證實焊過程板材不翹曲變形；從芯層加強板實施焊接，焊接電流根據芯層加強板的厚度進行調節，保證芯層加強板能夠焊透，但不能擊穿外層板；

S7、氬弧焊接封口：將激光焊接后的雙層板周邊采用氬弧焊接封口，形成密閉空腔，并焊接進氣管；

S8、裝模：將氬弧焊封口后的坯料裝模；

S9、模具加熱升溫：設定成形溫度480℃，加熱升溫過程中必須保證模具受熱均勻；

S10、模具合模：為避免坯料在升溫過程中軟化而形成坍塌，當模具溫度達到350℃后將模具合模，使坯料完全貼和模具；

S11、超塑氣脹成形：模具到達設定溫度后，在芯層加強板和外層板形成的密封腔中進氣成形，內層局部未焊合部位在氣體介質作用下形成U型加強筋；

S12、脫模：在100℃～150℃出爐，然后熱脫模，得到鋁合金輕量化主動冷卻結構蒙皮。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S1中，芯層加強板厚度1.0mm，外層板厚度2.0mm。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述芯層加強板和外層板均為5083鋁合金板材。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S3中，所述進氣槽寬度5mm，深度0.5mm±0.1mm。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S7中，焊接封口完畢后采用抽真空檢漏，確保封口焊接不漏氣。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S8中，裝模時對坯料施加預緊力，使坯料彎曲；為避免氬弧焊焊縫及激光穿透焊焊縫在冷態下壓過程中開裂，裝模時對坯料施加的預緊力使零件產生些許變形即可。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S11中，成形氣體介質按照0.01MPa/10min進氣速率進氣，最大進氣壓力1.5MPa，保壓時間30min。