一種自然時效態(tài)鋁合金薄板的成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金薄板的成形方法，具體講涉及一種自然時效態(tài)鋁合金薄板的成 形方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金以其較高的斷裂韌性、良好的抗疲勞性能以及良好的耐蝕性等綜合性能， 廣泛用作鈑金類零件和飛機(jī)的主體結(jié)構(gòu)。由于2E12-T4鋁合金薄板已經(jīng)經(jīng)過自然時效，室 溫成形性能只是退火態(tài)板材的三分之一，故造成零件成形后回彈嚴(yán)重。所以，目前多采用退 火板成形，成形后進(jìn)行淬火、校形、自然時效。雖然經(jīng)這樣的工藝處理也能實現(xiàn)零件的制造， 但卻存在諸如重復(fù)熱處理造成的晶粒粗化、強(qiáng)度下降、滑移線、表面劃傷、能耗高、生產(chǎn)效率 低等弊端。因此，需要尋求一種制造成本低廉、可加工性更好且可保持材料性能的制造工 -H- 〇
[0003] CN103695817中披露了一種可熱處理鋁合金同步淬火成形工藝，其中包括用水介 質(zhì)淬火，但需重新淬火及后續(xù)自然時效使材料到使用狀態(tài)，這一成形效率較低，能耗較大， 而其具有一定局限性，1.0 mm以下板材不適用于重復(fù)熱處理次數(shù)的材料。
[0004] CN102974675A公開了一種鋁合金鈑金件固溶水淬后熱成形方法，該法需要對模具 加熱，然后通過熱傳導(dǎo)使零件溫度提高，使成形性能獲得改善，但是該現(xiàn)有技術(shù)中處理的材 料在150°C~400°C溫度范圍停留較長時間，且時間不確定，這意味著對材料性能產(chǎn)生較大 影響。現(xiàn)有技術(shù)中公開的（《ML377鋁合金熱穩(wěn)定性研究》）表明，鋁合金在200°C以上停 留，材料性能將大幅下降，而其對模具加熱能耗較大，效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種自然時效態(tài)鋁合金薄板的成形方法，克服現(xiàn)有鋁合金 制備工藝中的效率較低、能耗較大、和材料性能低等不足，本工藝具有制造成本低廉、可加 工性更好且可保持材料性能等優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種自然時效態(tài)鋁合金薄板的成形方法，所述方法包括以下工藝步驟：
[0008] (1)配制清洗溶液；
[0009] (2)清洗模具至Ra 0· 6~0· 8表面粗糙度；
[0010] (3)清潔2E12-T4鋁合金板坯；
[0011] (4)下模具上依次放置柔性隔熱墊和鋁合金板坯并予固定；
[0012] (5)用干冰清洗上模具至-20°C~-KTC表面溫度；
[0013] (6)用感應(yīng)加熱，以50°C /s~180°C /s升溫速度將鋁合金板坯加熱至490°C~ 500°C，保溫2-3min，撤去所述隔熱墊，沖壓成形并保壓；
[0014] (7)切邊修正步驟（6)的零件得到最終零件形狀。
[0015] 所述的一種自然時效態(tài)鋁合金薄板成形方法的第一優(yōu)選方案，所述步驟（1) 中，按質(zhì)量計，所述的清洗溶液包含：鹽酸40-50g，EDTAO. 2-0. 3克，緩蝕劑65-70g，水 1000-1100 克。
[0016] 所述的一種自然時效態(tài)鋁合金薄板成形方法的第二優(yōu)選方案，所述步驟（3)中， 對所述鋁合金板坯表面的清潔包括：用蘸有乙醇或丙酮的清潔棉布擦拭鋁合金板坯表面， 至擦拭棉布無油污后，用細(xì)砂氈蘸去離子水和粒度為20 μ m的剛玉砂手工拋光鋁合金板坯 表面，再用去離子水至少清洗5min，用無油無水的壓縮空氣將鋁合金板坯表面吹干。
[0017] 所述的一種自然時效態(tài)鋁合金薄板成形方法的第三優(yōu)選方案，所述的隔熱墊厚度 為1~3mm〇
[0018] 所述的一種自然時效態(tài)鋁合金薄板成形方法的第四優(yōu)選方案，所述步驟（5)中， 用干冰清洗上模具的步驟包括：（1)將長度7-10_和直徑4~8_的棒狀干冰加入干冰清 洗機(jī)冰斗里；（2)將干冰清洗機(jī)的槍嘴垂直置于20~25mm的上模具的待清洗面，以2~ 2. 5kg/min出冰量，9~IObar的噴射壓力和0. 2~0. 25s/cm2清洗速度清洗。
[0019] 所述的一種自然時效態(tài)鋁合金薄板成形方法的第五優(yōu)選方案，使上模具表面溫度 達(dá)到-20°C~-KTC時間為30s-60s。
[0020] 所述的一種自然時效態(tài)鋁合金薄板成形方法的第六優(yōu)選方案，所述步驟（6)中， 保溫2min。
[0021] 所述的一種自然時效態(tài)鋁合金薄板成形方法的第七優(yōu)選方案，所述步驟（6)中， 沖壓成形速度為50mm/s~95mm/s。
[0022] 所述的一種自然時效態(tài)鋁合金薄板成形方法的第八優(yōu)選方案，所述步驟（6)中， 保壓時間130~180s。
[0023] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0024] 1、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過使用清潔劑、清模膠對模具清洗，提高模具表面的 粗糙度，減少了成形過程中對零件表面的劃傷。
[0025] 2、通過采用感應(yīng)快速加熱的方式對板材預(yù)熱，有效的改善的材料成形性能。此外， 由于加熱時間短，材料不會發(fā)生析出相回溶、再結(jié)晶，因此，在加熱過程中材料性能不會發(fā) 生改變。此外，通過對上模具進(jìn)行冷卻處理，在成形過程中能迅速帶走零件熱量，因此，在成 形過程中材料性能不會發(fā)生改變。
[0026] 3、通過本發(fā)明對自然時效態(tài)鋁合金薄板進(jìn)行成形，工藝簡單、成本較低，易于實現(xiàn) 大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0027] 下面將結(jié)合實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的 實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的 范圍。
[0028] 實施例1 :
[0029] (1)配制清洗溶液對模具表面按照清洗、去除黑膜的步驟清理進(jìn)行清洗，清洗液成 分為按重量％包含有：鹽酸45g、EDTAO. 2g、緩蝕劑65g，水1000g。然后采用清模膠對模具 表面進(jìn)行清洗，使模具表面粗糙度為RaO. 6。
[0030] (2)使用蘸有乙醇的清潔棉布將2E12-T4鋁合金板坯（厚度I. 5mm)表面擦拭干 凈，目視棉布上的無油，用細(xì)砂氈蘸去離子水和粒度為20 μπι的剛玉砂手工拋光鋁合金板 坯（厚度I. 5mm)表面，使用去離子水清洗零件表面待刷涂部位5min，用無油無水的壓縮空 氣將鋁合金板坯（厚度I. 5_)表面吹干。
[0031] (3)將柔性隔熱墊放置于下模具上方，隔熱墊厚度為2mm，將2E12-T4鋁合金板坯 (厚度I. 5_)放置于柔性隔熱墊上方并固定。
[0032] (4)選取長度為7-10mm、直徑為4~8mm的圓棒狀干冰，將干冰加入到干冰清洗機(jī) 的冰斗里，將干冰清洗機(jī)的槍嘴垂直于上模具的待清洗面，槍嘴距離待清洗面20mm，對待清 洗面噴射干冰進(jìn)行清洗，出冰量為2. 5kg/min，噴射壓力為lObar，清洗速度為0. 25s/cm2， Imin后上模具表面溫度達(dá)到-18 °C。
[0033] (5)立即采用（與步驟4間