鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法
【專利摘要】本發(fā)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(shè)計:1.1)模具的材料選用中硅鉬球墨鑄鐵,型面的粗糙度達到Ra1.6;1.2)上模的導(dǎo)板與下模的單面間隙在0.5mm以上;1.3)在模具內(nèi)設(shè)置零件的定位裝置;2)采用熱成型模具熱成形鋁鋰合金零件;2.1)模具分別與上、下工作臺進行固定,并進行開、合模試驗;2.2)將鋁鋰合金毛料表面和模具成形表面均涂抹石墨;2.3)零件熱狀態(tài)預(yù)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(xiàn)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(xiàn)象,保證鋁鋰合金零件在穩(wěn)定的狀態(tài)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法,屬于一種加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機鋁鋰合金鈑金零件加工時回彈較大,對于零件結(jié)構(gòu)簡單易成形的零件,一般采用冷加工成形,多用冷壓或手工敲修成形,對于零件拉深幅度較大難以成形的零件,無法采用手工敲修成形,如果采用冷壓成形,成形時出現(xiàn)零件開裂和褶皺現(xiàn)象較為嚴重,需要多套模具,多個工序進行沖壓成形,模具成本較高,加工時使用設(shè)備及操作人員較多,適用于大批量零件加工,對于飛機零件小批量的特點并不適用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)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(xiàn)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(xiàn)象,保證鋁鋰合金零件在穩(wěn)定的狀態(tài)下成形加工。
[0004]為解決以上問題,本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法,其特征在于包括以下步驟:
1)熱成形模具的設(shè)計:
1.1)模具的材料選用中硅鑰球墨鑄鐵,結(jié)構(gòu)按設(shè)計圖紙加工,并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(dǎo)板,且導(dǎo)板與下模的單面間隙在0.5mm以上;
1.3)在模具內(nèi)設(shè)置零件的定位裝置,在上、下模均設(shè)置起重吊棒,上、下模兩側(cè)加工壓腳槽;
2)采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臺上,并分別與上、下工作臺進行固定,并進行開模、合模試驗,保證開啟關(guān)閉輕松自如;
2.2)將鋁鋰合金毛料表面和模具成形表面均涂抹石墨;
2.3)零件熱狀態(tài)預(yù)成形:
2.3.1)開啟熱成形機,合模后模具加溫至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(yù)熱5-8分鐘;
2.3.3)上模下降進行第一次預(yù)成形,到達零件出現(xiàn)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(yù)成形的零件,并在敲修模上進行手工消除褶皺;
2.3.5)消除褶皺后,重復(fù)進行2.3.2-2.3.4步驟,共計需要五次預(yù)成形,是預(yù)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(yù)成形后的零件通過定位裝置定位,預(yù)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,即可取出成形后的鋁鋰合金零件。
[0005]本申請的鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法,對于零件拉深幅度較大難以成形的飛機鋁鋰合金鈑金零件,采用上述工藝能夠很好的解決上述問題,可以實現(xiàn):
(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(xiàn)象;
(3)在熱成形的同時就將零件成形的加工應(yīng)力消除,減少后續(xù)去應(yīng)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(shè)備和操作人員需求數(shù)量;
(5)只用一套模具進行成形,可以大幅節(jié)省模具制造費用;
(6)成形后零件狀態(tài)穩(wěn)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(dǎo)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(shè)計:
1.1)模具的材料選用中硅鑰球墨鑄鐵,結(jié)構(gòu)按設(shè)計圖紙加工,并保證模具型面的粗糙度達到1^1.6,從而保證零件成形后幾何形狀和尺寸精度要求;
1.2)在上模上通過螺釘連接導(dǎo)板,且導(dǎo)板與下模的單面間隙在0.5^以上,以避免模具在加熱狀態(tài)下無法自如進行開模、合模的要求;
1.3)在模具內(nèi)設(shè)置零件的定位裝置,在上、下模均設(shè)置起重吊棒,上、下模兩側(cè)加工壓腳槽;
2)采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臺上,并分別與上、下工作臺進行固定,并進行開模、合模試驗,保證開啟關(guān)閉輕松自如;
2.2)將鋁鋰合金毛料表面和模具成形表面均涂抹石墨;
2.3)零件熱狀態(tài)預(yù)成形:
2.3.1)開啟熱成形機,合模后模具加溫至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(yù)熱5-8分鐘;
2.3.3)上模下降進行第一次預(yù)成形,到達零件出現(xiàn)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(yù)成形的零件,并在敲修模上進行手工消除褶皺;
2.3.5)消除褶皺后,重復(fù)進行2.3.2-2.3.4步驟,共計需要五次預(yù)成形,是預(yù)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(yù)成形后的零件通過定位裝置定位,預(yù)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,即可取出成形后的鋁鋰合金零件。
[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,采用專用模具在熱成形機上,在一定溫度下成形,實現(xiàn)消除成形過程中出現(xiàn)的開裂和褶皺現(xiàn)象,保證零件的幾何形狀和尺寸精度,成形過程穩(wěn)定可控,零件成形同時消除加工應(yīng)力,調(diào)整組織機構(gòu)提高組織穩(wěn)定性,減少后續(xù)去應(yīng)力退火及校形加工工序。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁鋰合金鈑金零件熱成形加工方法,其特征在于包括以下步驟: .1)熱成形模具的設(shè)計:. 1.1)模具的材料選用中硅鑰球墨鑄鐵,結(jié)構(gòu)按設(shè)計圖紙加工,并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(dǎo)板,且導(dǎo)板與下模的單面間隙在0.5mm以上; .1.3)在模具內(nèi)設(shè)置零件的定位裝置,在上、下模均設(shè)置起重吊棒,上、下模兩側(cè)加工壓腳槽; . 2)采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臺上,并分別與上、下工作臺進行固定,并進行開模、合模試驗,保證開啟關(guān)閉輕松自如; . 2.2)將鋁鋰合金毛料表面和模具成形表面均涂抹石墨; . 2.3)零件熱狀態(tài)預(yù)成形: . 2.3.1)開啟熱成形機,合模后模具加溫至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(yù)熱5-8分鐘; . 2.3.3)上模下降進行第一次預(yù)成形,到達零件出現(xiàn)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(yù)成形的零件,并在敲修模上進行手工消除褶皺;. 2.3.5)消除褶皺后,重復(fù)進行2.3.2-2.3.4步驟,共計需要五次預(yù)成形,是預(yù)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(yù)成形后的零件通過定位裝置定位,預(yù)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,即可取出成形后的鋁鋰合金零件。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】張偉強, 付和國, 李興云 申請人:沈陽飛機工業(yè)(集團)有限公司