[發(fā)明專利]一種蠕變時效成形復(fù)雜變曲率構(gòu)件的工藝及模具裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011269663.5
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112536358B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張力文;王哲;孫劍偉;劉強(qiáng);王溫棟;劉蕾;王博華
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B21D22/20
• 分類號: B21D22/20;B21D37/10;G06F30/23;G06F30/17;C22F1/04;C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 寧文濤

1.一種蠕變時效成形復(fù)雜變曲率構(gòu)件工藝，其特征在于，采用一種蠕變時效成形復(fù)雜變曲率構(gòu)件的模具裝置，所述模具裝置包括模架(1)，模架(1)上方從上到下依次設(shè)置有凸模(2)和凹模(3)，凸模(2)的上方中心位置設(shè)置有壓力柱(4)；所述壓力柱(4)距凸模(2)大端邊界1100mm；所述模架(1)由角平分1#、2#、3#筋板(13)和加強(qiáng)筋(14)組焊而成，1#、2#、3#筋板(13)的上緣與凹模(3)的下緣相貼合，模架(1)側(cè)面設(shè)置有若干方形孔，模架(1)與凹模(3)相接處設(shè)置有若干傳熱通孔(12)；所述凸模(2)和凹模(3)的四個角均設(shè)置有定位孔(5)，凹模(3)的定位孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋；所述定位孔(5)內(nèi)設(shè)置有定位柱(6)，定位柱(6)直徑30mm,長80mm，定位柱(6)一端設(shè)置有長25mm的螺紋，與凹模(3)的內(nèi)螺紋相匹配；所述凹模(3)和凸模(2)厚度設(shè)置為20-25mm，凹模(3)和凸模(2)大小端設(shè)置有若干螺栓孔(7)；所述螺栓孔(7)中依次設(shè)置有螺栓(8)、墊圈(9)、鎖緊螺母(10)用來緊固模具；所述螺栓孔(7)的直徑在30-50mm，螺栓(8)的高度設(shè)置為60-100mm；所述凸模(2)四個角設(shè)置有高度一致的吊耳(11)，具體的加工步驟如下：

S1.建立蠕變時效成形有限元幾何模型；初始坯料幾何模型為拉深成形變曲率構(gòu)件，基于鋁合金材料本構(gòu)模型，以目標(biāo)型面作為初始模具型面，使用有限元模擬軟件ABAQUS或MARC進(jìn)行蠕變時效回彈補(bǔ)償模擬，獲得各網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)回彈量；

S2.根據(jù)各節(jié)點(diǎn)回彈量使用回彈補(bǔ)償公式SP＝(δ0-δi)/δ0確定補(bǔ)償后相應(yīng)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值；

S3.采用三維逆向軟件geomagic design逆向重構(gòu)補(bǔ)償后變曲率設(shè)計型面；

S4.根據(jù)設(shè)計型面，開發(fā)蠕變時效校形模具裝置；

S5.采用拉深成形工藝獲得變曲率構(gòu)件；

S6.將S5所得的鋁合金構(gòu)件固溶淬火處理；

S7.將固溶淬火后的構(gòu)件定位放置在成形區(qū)域；

S8.使用壓力機(jī)下壓凸模上的壓力柱，使構(gòu)件緊密貼合凹模型面上表面和凸模型面下表面；

S9.貼模完成后，使用螺栓將構(gòu)件緊固，以防止構(gòu)件發(fā)生相對滑動；

S10.將整個裝置放入熱壓罐或高溫爐進(jìn)行蠕變時效處理；

S11.時效時間到達(dá)預(yù)定時間后，冷卻降溫至室溫，松開鎖緊螺母，取出構(gòu)件。