[發(fā)明專利]一種帶有矮階梯小圓角鋁合金覆蓋件氣體成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011426801.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN112692149B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任丹;林海朋;梁繼業(yè);李振倫;王國峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D26/021
• 分類號(hào): B21D26/021;B21D26/027;B21D26/029;B21D26/031;B21D26/055
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 孟憲會(huì)

1.一種帶有矮階梯小圓角鋁合金覆蓋件氣體成形方法，其特征在于：所述方法是通過以下步驟進(jìn)行的：

步驟一：模具設(shè)計(jì)：針對(duì)軌道列車用含矮階梯小圓角特征的大型鋁合金覆蓋件設(shè)計(jì)上下模形狀和尺寸，在上模設(shè)置氣脹進(jìn)氣孔，上模腔為修正后的零件形狀，在下模的矮階梯小圓角的位置開設(shè)真空吸氣孔，小圓角尺寸為：t≤r≤2t；

步驟二：板料處理：根據(jù)鈑金件尺寸切割下料，用空氣壓縮機(jī)在板料的上下表面均勻噴涂上石墨液；

步驟三：成形準(zhǔn)備：將模具安裝在超塑成形壓力機(jī)上，并在模具的對(duì)應(yīng)位置焊接好氣脹進(jìn)氣管以及真空抽氣管，從指定位置分別使氣脹進(jìn)氣管接氣瓶，真空抽氣管接真空泵，使壓力機(jī)升至目標(biāo)溫度，再打開工作臺(tái)平穩(wěn)放置板料，使板料在壓力機(jī)中保溫，按照制定的預(yù)成形工藝合模加壓封邊，保證密封槽被板材充分填滿；

所述步驟三中氣脹進(jìn)氣管以及真空抽氣管上分別設(shè)有一個(gè)壓力閥；

所述步驟三中用控溫系統(tǒng)將設(shè)備以平均2oC/min的速度升至460~480oC，再將前處理的板材放入爐膛中，在470~500oC溫度間保溫10min，按照預(yù)定工藝合模，施加壓邊力，保證密封；

步驟四：氣脹成形及真空吸塑：通過氣脹進(jìn)氣管通入脹性氣體進(jìn)行氣脹成形，按照模擬工藝參數(shù)嚴(yán)格控制加壓曲線，待非矮階梯小圓角區(qū)域完全貼模后開啟真空泵，成形矮階梯小圓角，再保溫保壓60min，兩種工藝同步進(jìn)行；

所述步驟四中所用的脹性氣體為氮?dú)猓?/p>

所述步驟四中壓力控制采用模擬輸出曲線控制，最大加壓為3MPa，當(dāng)氣體壓力達(dá)到2MPa以上時(shí)，開始啟動(dòng)真空泵，使真空度穩(wěn)定在5000Pa以下，達(dá)到設(shè)定最大氣壓后保溫保壓60min，在此期間兩種工藝同時(shí)進(jìn)行；

步驟五：零件取出：保持真空泵常開，逐漸卸掉氣體壓力，當(dāng)氣壓降至0.2MPa以下時(shí)關(guān)閉真空泵，開模后取出零件；

步驟六：后期處理：對(duì)出爐件粗切與精切，隨后先利用酸性溶液，再利用堿性溶液對(duì)精切后的出爐件進(jìn)行表面清洗，得到工件的高精度尺寸，矮階梯小圓角符合技術(shù)要求的大型復(fù)雜曲面鋁合金列車覆蓋件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種帶有矮階梯小圓角鋁合金覆蓋件氣體成形方法，其特征在于：所述步驟一中涉及的上下模具包括測溫孔和導(dǎo)向斜臺(tái)，且上下模具中至少一側(cè)模具開設(shè)矩形密封槽，模腔形狀根據(jù)零件及模擬計(jì)算設(shè)計(jì)，一側(cè)模具在中部開設(shè)進(jìn)氣孔，另一側(cè)模具必須在難成形矮階梯小圓角位置開設(shè)抽氣孔，且抽氣孔半徑應(yīng)小于等于零件目標(biāo)圓角半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種帶有矮階梯小圓角鋁合金覆蓋件氣體成形方法，其特征在于：所述步驟二中的板料在切割下料時(shí)需補(bǔ)償30~50mm的加工余量，潤滑劑和脫模劑使用石墨水劑全面噴涂，并靜置10min。

4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的一種帶有矮階梯小圓角鋁合金覆蓋件氣體成形方法，其特征在于：所述步驟五中成形完成后，保持真空泵常開，以0.2MPa/min的速度逐漸卸掉氣體壓力，當(dāng)氣壓降至0.2MPa以下時(shí)關(guān)閉真空泵，再進(jìn)行開模取件。