鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法
2023-05-19 14:27:06 2
鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法
【專利摘要】本發明涉及一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法，包括以下步驟：1）熱成形模具的設計：1.1）模具的材料選用中矽鉬球墨鑄鐵，型面的粗糙度達到Ra1.6；1.2）上模的導板與下模的單面間隙在0.5mm以上；1.3）在模具內設置零件的定位裝置；2）採用熱成型模具熱成形鋁鋰合金零件；2.1）模具分別與上、下工作檯進行固定，並進行開、合模試驗；2.2）將鋁鋰合金毛料表面和模具成形表面均塗抹石墨；2.3）零件熱狀態預成形；2.4）零件熱成形的最終成形。該方法在滿足鋁鋰合金材料均勻流動的溫度下，實現使用熱成形模保證零件幾何形狀和尺寸精度，克服零件成形時的開裂和褶皺現象，保證鋁鋰合金零件在穩定的狀態下成形加工。
【專利說明】鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法，屬於一種加工方法。
【背景技術】
[0002]飛機鋁鋰合金鈑金零件加工時回彈較大，對於零件結構簡單易成形的零件，一般採用冷加工成形，多用冷壓或手工敲修成形，對於零件拉深幅度較大難以成形的零件，無法採用手工敲修成形，如果採用冷壓成形，成形時出現零件開裂和褶皺現象較為嚴重，需要多套模具，多個工序進行衝壓成形，模具成本較高，加工時使用設備及操作人員較多，適用於大批量零件加工，對於飛機零件小批量的特點並不適用。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法，該方法在滿足鋁鋰合金材料均勻流動的溫度下，實現使用熱成形模保證零件幾何形狀和尺寸精度，克服零件成形時的開裂和褶皺現象，保證鋁鋰合金零件在穩定的狀態下成形加工。
[0004]為解決以上問題，本發明的具體技術方案如下:一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法，其特徵在於包括以下步驟:
1)熱成形模具的設計:
1.1)模具的材料選用中矽鑰球墨鑄鐵，結構按設計圖紙加工，並保證模具型面的粗糙度達到Ral.6 ；
1.2)在上模上通過螺釘連接導板，且導板與下模的單面間隙在0.5mm以上；
1.3)在模具內設置零件的定位裝置，在上、下模均設置起重吊棒，上、下模兩側加工壓腳槽；
2)採用熱成型模具熱成形鋁鋰合金零件:
2.1)使用起吊裝置，將熱成形模具吊放至熱成形機下工作檯上，並分別與上、下工作檯進行固定，並進行開模、合模試驗，保證開啟關閉輕鬆自如；
2.2)將鋁鋰合金毛料表面和模具成形表面均塗抹石墨；
2.3)零件熱狀態預成形:
2.3.1)開啟熱成形機，合模後模具加溫至40(TC -420°C，進行分模；
2.3.2)將零件毛料通過定位裝置進行定位，預熱5-8分鐘；
2.3.3)上模下降進行第一次預成形，到達零件出現可以通過手工消除的褶皺深度時，升起上模；
2.3.4)取出一次預成形的零件，並在敲修模上進行手工消除褶皺；
2.3.5)消除褶皺後，重複進行2.3.2-2.3.4步驟，共計需要五次預成形，是預成形深度逐步加深；
2.4)零件熱成形的最終成形:
2.4.1)將熱成形機上的模具溫度保持在400-42(TC，上模進行分模； 2.4.2)將預成形後的零件通過定位裝置定位，預熱5-8分鐘；
2.4.3)上、下模合模，合模壓力50噸，保壓10-20分鐘；
2.4.4)上模升起，即可取出成形後的鋁鋰合金零件。
[0005]本申請的鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法，對於零件拉深幅度較大難以成形的飛機鋁鋰合金鈑金零件，採用上述工藝能夠很好的解決上述問題，可以實現:
(1)使用熱成形模具保證零件的幾何形狀和尺寸精度；
(2)解決成形時零件開裂和褶皺較為嚴重現象；
(3)在熱成形的同時就將零件成形的加工應力消除，減少後續去應力退火及校形加工工序；
(4)使用熱成形工藝，可以減少零件成形所需工序的模具、設備和操作人員需求數量；
(5)只用一套模具進行成形，可以大幅節省模具製造費用；
(6)成形後零件狀態穩定，提高零件加工效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為熱成形模具的主視圖。
[0007]圖2為圖1的六-八剖視圖。
[0008]圖3為圖1的8-8剖視圖。
[0009]其中，1-下模、2-上模、3-導板、4-螺栓、5-定位銷、6-零件。
【具體實施方式】
[0010]一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法，包括以下步驟:
1)熱成形模具的設計:
1.1)模具的材料選用中矽鑰球墨鑄鐵，結構按設計圖紙加工，並保證模具型面的粗糙度達到1^1.6，從而保證零件成形後幾何形狀和尺寸精度要求；
1.2)在上模上通過螺釘連接導板，且導板與下模的單面間隙在0.5^以上，以避免模具在加熱狀態下無法自如進行開模、合模的要求；
1.3)在模具內設置零件的定位裝置，在上、下模均設置起重吊棒，上、下模兩側加工壓腳槽；
2)採用熱成型模具熱成形鋁鋰合金零件:
2.1)使用起吊裝置，將熱成形模具吊放至熱成形機下工作檯上，並分別與上、下工作檯進行固定，並進行開模、合模試驗，保證開啟關閉輕鬆自如；
2.2)將鋁鋰合金毛料表面和模具成形表面均塗抹石墨；
2.3)零件熱狀態預成形:
2.3.1)開啟熱成形機，合模後模具加溫至4001 -4201，進行分模；
2.3.2)將零件毛料通過定位裝置進行定位，預熱5-8分鐘；
2.3.3)上模下降進行第一次預成形，到達零件出現可以通過手工消除的褶皺深度時，升起上模；
2.3.4)取出一次預成形的零件，並在敲修模上進行手工消除褶皺；
2.3.5)消除褶皺後，重複進行2.3.2-2.3.4步驟，共計需要五次預成形，是預成形深度逐步加深；
2.4)零件熱成形的最終成形:
2.4.1)將熱成形機上的模具溫度保持在400-42(TC，上模進行分模；
2.4.2)將預成形後的零件通過定位裝置定位，預熱5-8分鐘；
2.4.3)上、下模合模，合模壓力50噸，保壓10-20分鐘；
2.4.4)上模升起，即可取出成形後的鋁鋰合金零件。
[0011]該熱成形加工方法，加工成形拉深幅度較大、成形困難的鋁鋰合金鈑金零件，採用專用模具在熱成形機上，在一定溫度下成形，實現消除成形過程中出現的開裂和褶皺現象，保證零件的幾何形狀和尺寸精度，成形過程穩定可控，零件成形同時消除加工應力，調整組織機構提高組織穩定性，減少後續去應力退火及校形加工工序。
【權利要求】
1.一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法，其特徵在於包括以下步驟: .1)熱成形模具的設計:. 1.1)模具的材料選用中矽鑰球墨鑄鐵，結構按設計圖紙加工，並保證模具型面的粗糙度達到Ral.6 ；. 1.2)在上模上通過螺釘連接導板，且導板與下模的單面間隙在0.5mm以上； .1.3)在模具內設置零件的定位裝置，在上、下模均設置起重吊棒，上、下模兩側加工壓腳槽； . 2)採用熱成型模具熱成形鋁鋰合金零件: . 2.1)使用起吊裝置，將熱成形模具吊放至熱成形機下工作檯上，並分別與上、下工作檯進行固定，並進行開模、合模試驗，保證開啟關閉輕鬆自如； . 2.2)將鋁鋰合金毛料表面和模具成形表面均塗抹石墨； . 2.3)零件熱狀態預成形: . 2.3.1)開啟熱成形機，合模後模具加溫至40(TC -420°C，進行分模； . 2.3.2)將零件毛料通過定位裝置進行定位，預熱5-8分鐘； . 2.3.3)上模下降進行第一次預成形，到達零件出現可以通過手工消除的褶皺深度時，升起上模； . 2.3.4)取出一次預成形的零件，並在敲修模上進行手工消除褶皺；. 2.3.5)消除褶皺後，重複進行2.3.2-2.3.4步驟，共計需要五次預成形，是預成形深度逐步加深； . 2.4)零件熱成形的最終成形: . 2.4.1)將熱成形機上的模具溫度保持在400-42(TC，上模進行分模；. 2.4.2)將預成形後的零件通過定位裝置定位，預熱5-8分鐘； . 2.4.3)上、下模合模，合模壓力50噸，保壓10-20分鐘；. 2.4.4)上模升起，即可取出成形後的鋁鋰合金零件。
【文檔編號】B21D37/16GK104384281SQ201410703407
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】張偉強, 付和國, 李興雲 申請人:瀋陽飛機工業（集團）有限公司