[發明專利]一種強化鋁合金近錐形薄壁件氣脹氣淬成形模具及方法

有效

• 申請號: 202010614653.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111745030B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 秦中環;李保永;姚為;韓維群;劉奇;劉偉;肖瑞;徐柄桐;張天麟;丁科迪
• 申請（專利權）人: 北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: B21D26/021
• 分類號: B21D26/021;B21D26/031;B21D37/16;C22F1/04;C21D1/673;C21D1/613
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 叢洪杰

1.一種強化鋁合金近錐形薄壁件的成形方法，其特征在于，采用氣脹氣淬成形模具進行，包括以下步驟：

步驟一，將板料(3)夾在氣脹下模(1)和氣脹上模(4)之間；

步驟二，將氣脹下模(1)、氣脹上模(4)和板料(3)一同加熱至成形溫度；

步驟三，通過進氣口(2)向氣脹下模(1)中通入氣體，使板料(3)逐漸貼緊氣脹上模(4)；

步驟四，將氣脹下模(1)與氣淬模具(5)交換位置；

步驟五，將板料(3)從氣脹上模(4)快速移入氣淬模具(5)中進行氣淬；

氣淬模具(5)內含有液氮，以使氣淬模具(5)內氮氣的溫度恒定；

所述步驟二的成形溫度為498℃～502℃；

所述步驟四中，將氣脹下模(1)與氣淬模具(5)交換位置的時間控制在30s內；

所述步驟五中，將板料(3)從氣脹上模(4)快速移入氣淬模具(5)中的轉移時間Ti≤Te/γ×Th，其中，Th為板料(3)的厚度，單位為mm，Te為環境溫度，單位為℃，γ為常數40℃·mm/s；

所述氣脹氣淬成形模具包括氣脹下模(1)、氣脹上模(4)和氣淬模具(5)；

板料(3)夾于氣脹下模(1)和氣脹上模(4)之間，所述氣脹下模(1)設置有進氣口(2)，所述氣淬模具(5)內裝有氣淬氮氣(6)；

所述氣淬模具(5)具有頂蓋，所述頂蓋與所述氣淬模具(5)滑動連接，所述氣淬模具(5)內氮氣的溫度恒定；

還包括固定件，固定件由兩個半圓環組成，兩個半圓環可拼湊成一個整圓環，整圓環的形狀與所述氣脹上模(4)底部形狀相匹配；兩個半圓環分別有一端可滑動地固定在所述氣脹上模(4)上；

成形后的強化鋁合金近錐形薄壁件靠近所述氣脹上模(4)。

2.根據權利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述步驟一中板料(3)為可熱處理強化鋁合金。

3.根據權利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述步驟三中通入的氣體為氮氣或氬氣，氣體加載速度為0.01～0.1MPa/min。

4.根據權利要求3所述的成形方法，其特征在于，所述步驟三中，板料(3)貼緊氣脹上模(4)后在最大氣壓0.1MPa～4MPa條件下，保持10min～60min。

5.根據權利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述板料(3)的厚度為t，0.5mm≤t≤6mm。

6.根據權利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述氣脹下模(1)、氣脹上模(4)、氣淬模具(5)的材料為45#鋼或不銹鋼。