[發(fā)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

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• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN114888155A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦中環(huán);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(quán)）人: 北京航星機(jī)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(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 姚東華

本發(fā)明涉及一種鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法及模具，屬于金屬塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)制備的鋁鋰合金蒙皮壁板成形精度不高、效率低、成本高的問題。本發(fā)明通過將鋁鋰合金板進(jìn)行超塑成形，將經(jīng)過超塑成形的鋁鋰合金板進(jìn)行氣淬，制造的制造鋁鋰合金蒙皮壁板不僅具有較高型面精度，還具有較高的抗拉強(qiáng)度性能，工藝流程簡單，加工工成本低，鋁鋰合金蒙皮壁板整體性、一致性較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法及模具，適用于鋁鋰合金蒙皮壁板制造。

背景技術(shù)

隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，輕量化及高性能已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必然選擇。鋁鋰合金作為一種輕質(zhì)金屬材料，由于Li元素的添加，其密度要比普通鋁合金低，同時其彈性模量更高。每添加1％的Li元素可以使鋁鋰合金的密度降低3％，同時彈性模量提高6％，并可保證合金在淬火和人工時效后硬化效果良好。此外，鋁鋰合金具有優(yōu)良的耐蝕性，良好的低溫性能以及抗疲勞性能，在航空航天以及其他領(lǐng)域如軌道交通，汽車電子，核工業(yè)等均具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著鋁鋰合金結(jié)構(gòu)部件的廣泛應(yīng)用，有關(guān)鋁鋰合金蒙皮壁板制造的研究便顯得尤為重要。目前，鋁鋰合金蒙皮壁板制造方法主要有拉伸成形、蠕變時效成形、輥彎成形等工藝，但成形精度不高、效率低、成本高等因素，極大地阻礙了鋁鋰合金蒙皮壁板的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述分析，本發(fā)明旨在提供一種鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法及模具，解決現(xiàn)有技術(shù)制備的鋁鋰合金蒙皮壁板成形精度不高、效率低、成本高的問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一方面，本發(fā)明提供了一種鋁鋰合金蒙皮壁板超塑成形/氣淬方法，包括以下步驟：

步驟1：將鋁鋰合金板進(jìn)行超塑成形；

步驟2：將經(jīng)過超塑成形的鋁鋰合金板進(jìn)行氣淬。

進(jìn)一步地，所述步驟1超塑成形過程包括：

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(yù)設(shè)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(jìn)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。

進(jìn)一步地，所述步驟2氣淬過程包括：

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(jìn)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。

進(jìn)一步地，上述步驟11中，超塑成形上模具上留有上模具腔體，所述上模具腔體側(cè)面留有與上模具腔體連通的上模進(jìn)氣口，流體成形下模具上留有下模具腔體；下模具腔體為凹槽。

進(jìn)一步地，上述步驟11中，預(yù)設(shè)溫度范圍為450℃～550℃。

進(jìn)一步地，上述步驟12中，通過超塑成形上模進(jìn)氣口向鋁鋰合金板和超塑成形上模具之間通入氣體，氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

進(jìn)一步地，上述步驟12中，通過超塑成形上模進(jìn)氣口向鋁鋰合金板和超塑成形上模之間通入氣體，氣體壓力范圍為0.3MPa～3MPa。