[發明專利]基于控制彎曲的鈦合金板材精密彎曲零件制備方法

在審

• 申請號: 202110006646.0
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112845748A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李濤;袁秦峰;梁必成;王以華
• 申請（專利權）人: 浙江申吉鈦業股份有限公司
• 主分類號: B21D11/22
• 分類號: B21D11/22;B21D11/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理

一種基于控制彎曲的鈦合金板材精密彎曲零件制備方法，通過將板材毛坯進行預彎曲兩側面，兩側壁端部留有△H余量的預彎曲得到預制坯后，置于彈性模具中，當模具壓力不斷增加情況下彈性模具中的試樣底部首先失穩下垂，然后在凸模的角隅半徑區域倒圓角形成多余波浪形預儲存材料。在足夠壓力鐓壓下，多余材料沿著凸模半徑倒圓角，其結果消除波浪形儲存材料獲得材料增厚，增厚程度取決于△H。本發明用控制彎曲方法，保證彎曲鈦合金和其它金屬材料板材彎曲后回彈角小于普通彎曲50％，彎曲后在彎曲部位板材至少不變薄而且增厚10?20％。

技術領域

本發明涉及的是一種航空器零件制造領域的技術，具體是一種基于控制彎曲的鈦合金板材精密彎曲零件制備方法。

背景技術

在飛行器生產中，使用彈性(橡膠或聚氨酯)材料沖模制造板材零件骨架和面板，在小批量生產條件下，由于它是高度通用和簡單的工藝裝備，因此是高效的。現用飛機零件中，大量零件是直線側板并具有復雜幾何形狀，將它們置于彎曲模中，用沖模一個工步完成。這個工藝過程伴隨著零件精度降低和彎曲部位(側板壁與底面連接區域)變薄。普通彎曲成形工件都會產生彈復(回彈)，如彎曲角度據工藝參數不同，其彈復量也不盡相同，角度彈復一般在1.5～25°。在彎曲區域中，因板材變薄而使力學性能下降。彎曲彈復和受彎區域材料變薄使彎曲件的幾何精度受到損害，若用較厚板材替代不僅增加成本，而且也增加了重量，時常成為彎曲件生產中不易解決的特別棘手問題。

發明內容

本發明針對現有板材彎曲中彈復和變薄兩個影響精度和強度的因素，提出一種基于控制彎曲的鈦合金板材精密彎曲零件制備方法，用控制彎曲方法，保證用本發明方法彎曲鈦合金和其它金屬材料板材彎曲后回彈角小于普通彎曲50％，彎曲后在彎曲部位板材至少不變薄，而且增厚10～20％。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種基于控制彎曲的鈦合金板材精密彎曲零件制備方法，包括：

第一階段工序：將板材毛坯進行彎曲兩邊側壁端部留有△H余量的預彎曲，得到預制坯后，置于彈性模具中，當模具壓力不斷增加情況下，彈性材料抱緊彎曲件兩側時，彈性模具中的試樣底部首先失穩下垂，然后在沖頭的半徑區域倒圓角形成多余波浪形預儲存材料。

所述的預彎曲，采用現有的沖壓模具通過常規方法彎曲。

所述的在第一階段工序用于為未來零件角隅處儲存多余體積金屬。

第二階段工序：在足夠壓力鐓壓下，多余材料沿著沖頭半徑倒圓角，其結果獲得材料增厚。

所述的△H余量，優選和板厚近似相當。

技術效果

本發明整體解決了現有彎曲成形工件都會產生1.5～25°的彈復(回彈)且在彎曲區域中，因板材變薄而使力學性能下降，彎曲彈復和受彎區域材料變薄使彎曲件的幾何精度和力學性能受到損害的技術問題。

與現有技術相比，本發明通過彎曲部位材料增厚的方式，在零件彎曲區域使材料不僅不減薄而且增厚10～20％，能夠極大地提高其強度、可靠性和使用壽命，減小角隅處回彈，提高零件精度，從而既減重又降成本。控制彎曲能夠減小板材彎曲半徑達到板材厚度R₁＝s₀甚至更小。控制彎曲后的的零件具有更高的強度、剛度指標和更高精度，因而具有更長的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明彎曲側板零件示意圖：

圖中：s₀為原始板材厚度，L為板材彎曲后從對稱軸到側板距離，H為彎曲后側板的高度，R₁為彎曲圓角半徑，L_*為板材彎曲前對稱軸到邊緣距離；

圖2為帶有余量的側板預彎件在彈性介質模具中控制彎曲過程略圖；