[發明專利]一種鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法及模具

在審

• 申請號: 202210588409.4
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN114888155A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 秦中環;李保永;姚為;韓維群;劉吉琛;劉奇;劉偉;李建偉;丁科迪;李信
• 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;B21D53/92;C21D1/673;C22F1/04;C22F1/02;C21D9/00
• 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: 姚東華

1.一種鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于，所述超塑成形/氣淬方法包括以下步驟：

步驟1：將鋁鋰合金板進行超塑成形；

步驟2：將經過超塑成形的鋁鋰合金板進行氣淬。

2.根據權利要求1所述的鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于，所述步驟1包括：

步驟11：將鋁鋰合金板頂部打造n個圓孔，將超塑成形上模具和超塑成形下模具加熱到預設溫度，把鋁鋰合金板置于超塑成形上模具和超塑成形下模具之間并保溫10min～30min；

步驟12：通過超塑成形上模進氣口向鋁鋰合金板和超塑成形上模具之間通入氣體，鋁鋰合金板逐漸向超塑成形下模具貼合。

3.根據權利要求1所述的鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟21：待鋁鋰合金板完全和超塑成形下模具腔體貼合后，將超塑成形上模具移開，在鋁鋰合金板頂部圓孔中放入掛鉤，將氣淬模具通過掛鉤與鋁鋰合金板相連，置于鋁鋰合金板上方，氣淬模具凸起部分完全置于超塑成形下模具腔體中；

步驟22：將氣淬模具和鋁鋰合金板一起向上移動，同時，通過氣淬模具進氣口通入氣體，氣體通過氣淬模具出氣口排出，在氣淬模具和鋁鋰合金板之間形成氣淬層；

步驟23：待鋁鋰合金板冷卻至室溫，將鋁鋰合金板從氣淬模具上取下。

4.根據權利要求2所述的鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于：所述超塑成形上模具上留有上模具腔體，所述上模具腔體側面留有與所述上模具腔體連通的上模進氣口，所述流體成形下模具上留有下模具腔體，所述下模具腔體為凹槽。

5.根據權利要求2所述的鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于：所述預設溫度范圍為450℃～550℃。

6.根據權利要求2所述的鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于：通過所述超塑成形上模進氣口向所述鋁鋰合金板和所述超塑成形上模具之間通入氣體，所述氣體為氮氣或氬氣。

7.根據權利要求2所述的鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于：通過所述超塑成形上模進氣口向所述鋁鋰合金板和所述超塑成形上模之間通入氣體，所述氣體壓力范圍為0.3MPa～3MPa。

8.根據權利要求3所述的鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于：所述氣淬模具帶有氣淬模具進氣口和氣淬模具出氣口，所述氣淬模具凸起部分形狀與所述下模具腔體形狀一致；

所述鋁鋰合金板與所述氣淬模具之間的間隙為t，滿足關系t≤0.5×T，其中T為所述鋁鋰合金板厚度。

9.根據權利要求3所述的鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，其特征在于：將所述氣淬模具和所述鋁鋰合金板一起向上移動，同時，通過所述氣淬模具進氣口通入氣體，氣體壓力為P，與所述鋁鋰合金板厚度T，存在關系P＝γ×T，γ＝0.1MPa/mm～0.2MPa/mm，P單位為MPa，T單位為mm。

10.一種鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬模具，用于實現權利要求1-9所述的超塑成形/氣淬方法，其特征在于，包括：超塑成形上模具、超塑成形下模具、氣淬模具；

所述超塑成形上模具上留有所述上模具腔體，所述上模具腔體側面留有與所述上模具腔體連通的所述上模進氣口，所述超塑成形下模具上留有所述下模具腔體，所述下模具腔體為凹槽，所述超塑成形下模具的頂部圓角r和底部圓角R，存在關系R≥0.5×T，r≥2×T，其中，T為鋁鋰合金板厚度，所述下模具腔體的凹槽寬為f，凹槽深為h，滿足：f≥h，所述上模具腔體為方形，長度c，寬度g，所述上模進氣口寬度e，滿足：c＞f，g＞e；

所述氣淬模具帶有所述氣淬模具進氣口和所述氣淬模具出氣口，所述氣淬模具凸起部分形狀與所述超塑成形下模具腔體形狀一致；

所述鋁鋰合金板的長度為a，所述氣淬模具上有M個所述氣淬模具出氣口，相鄰所述氣淬模具出氣口之間的間距為b，所述氣淬模具出氣口的直徑為d，存在關系b≤a×d/10，所述氣淬模具出氣口的數量M≥a/b，a、b、d的單位為m。