[發明專利]一種板料冷熱快速循環時效成形方法及裝置

有效

• 申請號: 202010097755.3
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111229874B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 劉大海;柴浩瑞;陳勁東;郭正華
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B21D5/00
• 分類號: B21D5/00;B21D37/16;B21D5/02;B21C51/00;B21D37/10;C21D9/00;C22F1/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張天一

本發明公開一種板料冷熱快速循環時效成形方法及裝置，涉及板料成形技術領域，包括以下步驟：將經過固溶處理后的板料水平放入凹模中，再將凸模壓在板料上；將成形模具放入壓力裝置上施加壓力，擰緊保壓螺母，保持成形模具對板料的壓力；啟動溫控系統，進入冷熱循環時效成形過程：此時成形模具處于室溫，加熱裝置啟動，使成形模具升溫到略高于時效溫度的溫度；到達設定溫度后，溫控系統將關閉加熱裝置，啟動冷卻裝置，使成形模具冷卻到室溫；第一個循環過程完成后進入不斷循環時效過程，待最后一個循環過程完成后，待板料冷卻到室溫即可取出，得到成形后的部件。本發明減少時效成形時間，提高了成形性能，具有更好的成形效果。

技術領域

本發明涉及板料成形技術領域，特別是涉及一種板料冷熱快速循環時效成形方法及裝置。

背景技術

鋁合金板料通過時效成形加工成大曲率構件，時效過程中的溫度作為一個關鍵因素，對成形的質量有重要影響。目前的研究方向主要是通過在時效過程中施加外部能量、預變形等手段，提高板料時效過程中的位錯激活能，增加位錯密度，提高彈性變形向塑性變形的轉換率。

但是，現有的時效成形主要由于材料的彈性應力的降低過程緩慢，需要較長的成形時間。

因此，亟需提供一種新的板料冷熱快速循環時效成形方法及裝置，以解決現有技術中所存在的上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種板料冷熱快速循環時效成形方法及裝置，以解決上述現有技術存在的問題，減少時效成形時間，提高了成形性能，具有更好的成形效果。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種板料冷熱快速循環時效成形方法，包括以下步驟：

步驟一、將經過固溶處理后的板料水平放入凹模中，再將凸模壓在板料上；

步驟二、將成形模具放入壓力裝置上施加壓力，使板料緊緊貼合在成形模具的型面上，擰緊保壓螺母，保持成形模具對板料的壓力；

步驟三、啟動溫控系統，進入冷熱循環時效成形過程：此時成形模具處于室溫，加熱裝置啟動，使成形模具升溫到略高于時效溫度的溫度；

步驟四、到達設定溫度后，溫控系統將關閉加熱裝置，啟動冷卻裝置，使成形模具冷卻到室溫；

步驟五、第一個循環過程完成后進入不斷循環時效過程，待最后一個循環過程完成后，待板料冷卻到室溫即可取出，得到成形后的部件。

優選的，所述步驟二中壓力裝置為壓力機。

優選的，所述步驟三中，模具升溫到200℃。

本發明中還公開了一種板料冷熱快速循環時效成形裝置，包括成形模具，所述成形模具包括凸模和凹模；所述成形模具上設置有加熱裝置和冷卻裝置，所述加熱裝置和冷卻裝置連接有溫控系統。

優選的，所述凸模內安裝有所述加熱裝置，所述凹模內安裝有所述冷卻裝置。

優選的，所述加熱裝置采用加熱絲，所述冷卻裝置包括冷卻水管。

優選的，所述凸模內靠近型面的位置上設置有多個貫通的加熱通孔，所述電熱絲放入所述加熱通孔內，并呈蛇形依次串通多個所述加熱通孔；所述凹模內靠近型面的位置上設置有多個貫通的冷卻通孔，所述冷卻水管放入所述冷卻通孔內，并依次串通多個所述冷卻通孔。

優選的，所述溫控系統包括控制器和溫度傳感器，所述溫度傳感器設置于所述凹模和所述凸模的間隙內；所述控制器與所述溫度傳感器、所述冷卻裝置以及所述加熱裝置電連接。

優選的，所述溫度傳感器采用熱電阻或熱電偶。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：