[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 202010614653.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111745030B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 秦中環(huán);李保永;姚為;韓維群;劉奇;劉偉;肖瑞;徐柄桐;張?zhí)祺?/a>;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(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 叢洪杰

本發(fā)明公開了一種強化鋁合金近錐形薄壁件氣脹氣淬成形模具及方法，屬于精密鈑金加工技術領域，解決了現(xiàn)有技術加工的零件外形精度控制困難、表面質量差等問題。該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，氣脹下模(1)設置有進氣口(2)，氣淬模具(5)內裝有氣淬氮氣(6)。本發(fā)明能有效地保證鋁合金結構件的精密成形。

技術領域

本發(fā)明屬于精密鈑金加工技術領域，特別涉及一種強化鋁合金近錐形薄壁件氣脹氣淬成形模具及方法。

背景技術

鋁合金因具有優(yōu)異的使用性能，在航空航天、軌道交通、武器裝備等領域應用十分廣泛。在航空航天領域，鋁合金結構件零部件產(chǎn)品的整體化、輕量化程度越來越高，制造精度要求也越來越高。在鋁合金薄壁產(chǎn)品加工領域，鋁合金結構件常用制造方法主要有冷成形和鑄造成形兩種。由于鋁合金延伸率不高、回彈較大，冷成形制備的鋁合金結構件容易開裂，產(chǎn)生較大回彈，尺寸精度和型面精度難以保證。鑄造成形壁厚較厚，內型面難以進行加工，表面質量不高，減重效果較差?，F(xiàn)有鋁合金熱態(tài)氣脹成形方法，制造可熱處理鋁合金后，為了保證鋁合金結構件強度，必須進行額外淬火時效處理，現(xiàn)有的淬火處理是將鋁合金結構件從模具中取出，然后進行二次加熱，再進行水淬。進行二次加熱以及水淬兩者疊加造成鋁合金結構件變形程度大，甚至會造成十幾毫米的誤差，成形精度難以保障，并且增加工序，使工藝流程時間增加。

發(fā)明內容

鑒于以上分析，本發(fā)明旨在提供一種強化鋁合金近錐形薄壁件氣脹氣淬成形模具及方法，用以解決現(xiàn)有技術加工的零件外形精度控制困難、表面質量差等問題，能有效地保證鋁合金結構件的精密成形。成形出的鋁合金鈑金結構件零件質量穩(wěn)定，整體性好，減重效果明顯(實現(xiàn)同樣結構時不會增加重量)，尺寸精度、型面精度以及表面質量較高，并且成形周期較短，加工成本較低。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種強化鋁合金近錐形薄壁件氣脹氣淬成形模具，包括氣脹下模、氣脹上模和氣淬模具；

板料夾于氣脹下模和氣脹上模之間，氣脹下模設置有進氣口，氣淬模具內裝有氣淬氮氣。

進一步的，板料的厚度為t，0.5mm≤t≤6mm。

進一步的，氣脹下模、氣脹上模、氣淬模具的材料為45#鋼或不銹鋼。

本發(fā)明還提供了一種使用強化鋁合金近錐形薄壁件氣脹氣淬成形模具的成形方法，包括以下步驟：

步驟一，將板料夾在氣脹下模和氣脹上模之間；

步驟二，將氣脹下模、氣脹上模和板料一同加熱至成形溫度；

步驟三，通過進氣口向氣脹下模中通入氣體，使板料逐漸貼緊氣脹上模；

步驟四，將氣脹下模與氣淬模具交換位置；

步驟五，將板料從氣脹上?？焖僖迫霘獯隳＞咧羞M行氣淬。

進一步的，步驟一中板料為可熱處理強化鋁合金。

進一步的，步驟二的成形溫度為495℃～505℃。

進一步的，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。

進一步的，步驟四中將氣脹下模與氣淬模具交換位置的時間控制在30s內。

進一步的，步驟五中，將板料從氣脹上?？焖僖迫霘獯隳＞咧械霓D移時間Ti≤Te/γ×Th，其中，Th為板料的厚度，單位為mm，Te為環(huán)境溫度，單位為℃，γ為常數(shù)40℃·mm/s。

進一步的，步驟三中，板料貼緊氣脹上模后，在最大氣壓0.1MPa～4MPa條件下，保持10min～60min。