一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法技术

本发明专利技术提供了一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法，包括以下步骤：在规定时间内，将淬火后的2196铝锂合金型材的端头固定，设定拉伸参数；将拉伸垫块放置于型材的两端拉伸夹头处，锁紧拉伸钳口，开始拉伸，目测制品拉直后启动自动控制，达到拉伸率的设定值后结束。在启动自动控制按钮的同时，目测此时拉伸机主缸压力表显示的压力，后续所有型材均执行达到此压力后，启动自动控制拉伸率的按钮。该方法能够精准控制型材的拉伸。对今后实现批量化生产提供技术支撑。伸。对今后实现批量化生产提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法


[0001]本专利技术属于型材拉伸
，尤其涉及一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法。

技术介绍

[0002]经过多年的发展，国外第三代铝锂合金已经形成相对完整的产品谱系，形成了薄板、型材及厚板系列材料，如铝锂合金厚板包括2197、2297、2397、2050等系列合金，薄板包括2195、2198、2060等系列合金，型材则包括2099、2196、2055等系列合金。目前这些材料已经非常成熟，形成了相应的AMS标准。
[0003]在上述第三代铝锂合金中，2196合金中锂含量上限最高(2.1％)，相对于其他铝锂合金来说，具有更高的刚度和更低的密度，非常适合作为型材使用。2196铝锂合金型材已作为地板支撑梁、边界梁和座椅滑轨等支撑结构应用于民机上。Paulsen等研究发现，即使材料相同，型材的拉伸程度不同，基本力学性能也有较大差异。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法，该方法能够精准控制2196铝锂合金型的拉伸。
[0005]本专利技术提供了一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法，包括以下步骤：
[0006]在规定的时间内，将淬火后的2196铝锂合金型材的端头固定，设定拉伸参数；
[0007]将拉伸垫块放置于型材的两端拉伸夹头处，锁紧拉伸钳口，开始拉伸，目测制品拉直后启动自动控制，达到拉伸率的设定值后结束。
[0008]在本专利技术中，拉伸时采用的装置包括拉伸机、拉伸机控制电源、主泵、辅助泵和激光测距仪；
[0009]所述激光测距仪对拉伸制品的长度进行在线实时测量。
[0010]图1为拉伸过程在精确控制示意图；采用PLC作为核心控制及运算、采用触摸屏当作人机交互界面，进行工艺参数设置、采用高精度膏灵敏度激光测距仪对拉伸制品进行在线实时测量、利用数学算法来实现制品拉伸率的精确控制。
[0011]在本专利技术中，设定拉伸参数具体为：拉伸速度为10mm/s，拉伸率为2％～3.5％。
[0012]在本专利技术中，锁紧拉伸钳口时拉伸夹头长度为150～250mm。
[0013]在本专利技术中，达到拉伸率的设定值后，松开拉伸钳口，测量制品头、尾尺寸(外形及壁厚)、拉伸率，并做好记录。
[0014]在本专利技术中，拉伸时，拉伸夹持的受力点在同一平面上；
[0015]制品存在扭拧时，在制品绷直情况下矫直扭拧后再进行拉伸。
[0016]本专利技术提供了一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法，包括以下步骤：在规定的时间内，将淬火后的2196铝锂合金型材的端头固定，设定拉伸参数；将
拉伸垫块放置于型材的两端拉伸夹头处，锁紧拉伸钳口，开始拉伸，目测制品拉直后启动自动控制，达到拉伸率的设定值后结束。在启动自动控制按钮的同时，目测此时拉伸机主缸压力表显示的压力，后续所有型材均执行拉伸初始阶段达到此压力后，启动自动控制拉伸率的按钮。该方法不仅能够精准控制单根型材的拉伸量，还能精准控制整个批次型材的拉伸量，尤其是拉伸量对型材性能影响极大的产品，对今后实现批量化生产提供技术支撑。
附图说明
[0017]图1为拉伸中精确控制示意图；
[0018]图2为拉伸量对2196
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T8511型材力学性能的影响。
具体实施方式
[0019]为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0020]实施例1
[0021]1.1拉伸作业
[0022]1.1.1制品淬火后应立即拉伸矫直，3小时内完成拉伸。
[0023]1.1.2将制品端头淬火备料所穿及尾端捆料的铁丝用铁丝剪夹断进行分离。
[0024]1.1.3启动PLC控制柜，设定拉伸参数。拉伸速度设定为10mm/s，拉伸率设定为2.8％，拉伸时拉伸率(KPP)控制在2％～3.5％以内。
[0025]1.1.4启动拉伸机控制电源、主泵、辅助泵以及激光测距仪。
[0026]1.1.5检查拉伸钳口表面及运行状况，之后将选择开关转至拉伸按钮，对拉伸设备进行空拉测试，检测设备运行是否平稳。
[0027]1.1.6根据来料规格选择专用拉伸垫块，并放置于制品两端拉伸夹头处，拉伸前检查垫块表面质量(是否有异物，齿面是否磨损)。
[0028]1.1.7锁紧拉伸钳口，拉伸夹头长度150～250mm，拉伸夹持受力点在同一平面上，制品存在扭拧时，在制品绷直情况下矫直扭拧后再进行拉伸；将拉伸模式旋钮旋至“拉伸率”挡，启动拉伸按钮，开始拉伸，目测制品拉直后立即按下自动控制按钮，达到设定值2.8％后拉伸自动结束。在启动自动控制按钮的同时，目测此时拉伸机主缸压力表显示的压力，后续所有型材均执行达到此压力后，启动自动控制拉伸率的按钮。
[0029]1.1.8松开拉伸钳口后，测量制品头、尾尺寸(外形及壁厚)、拉伸率，并做好记录。
[0030]针对2196型材，选取典型规格，研究淬火后不同停放时间的力学性能，力学性能实测结果如表1所示：
[0031]表1型材淬火后不同停放时间的力学性能
[0032][0033][0034]从表1可以看出，2196型材淬火后停放2h以内，新淬火态的力学性能比较稳定，基本同挤压态的性能相当，未发生明显的时效强化。为提高2196型材性能的稳定性，精准找到2196型材发生塑性变形的起始点，精准控制拉伸量，结合大生产实际的生产条件，将这种民机支撑结构用2196铝锂合金型材的淬火后到开始拉伸的时间控制在2小时以内，并在3小时以内完成整个批次型材的拉伸。
[0035]结合前期的淬火后停放时间研究结果，开展了0～6％不同拉伸量对2196
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T8511型材力学性能的影响研究。图2为经不同拉伸量拉伸后型材的性能。由图2可见，随着拉伸量增加，抗拉强度和屈服强度呈逐渐上升的趋势，延伸率呈总体下降趋势。当拉伸量从0～1％
时，型材的强度提升非常明显，抗拉强度提高了80.5MPa，屈服强度提高了91MPa，延伸率略有下降，力学性能达到了AMS 4416B规范要求；当拉伸量超过1％以后，强度增幅减缓，延伸率持续下降，最低到7.7％，但均满足指标要求。
[0036]结合上述试验结果可知，在拉伸量为1～4％范围内进行预拉伸变形，型材的力学性能均能达到AMS 4416B规范的要求。为提高2196
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T8511铝锂合金每一批型材性能的均匀性和稳定性，并综合考虑型材淬火变形程度、型材尺寸精度控制等因素，将2196
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T8511型材的拉伸量范围缩窄确定为2.0％～3.5％，目标值按2.8％设定，且在型材淬火后2小时内开始拉伸。
[0037]由以上实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种民机支撑结构用2196铝锂合金型材精准控制拉伸的方法，包括以下步骤：在规定的时间内，将淬火后的2196铝锂合金型材的端头固定，设定拉伸参数；将拉伸垫块放置于型材的两端拉伸夹头处，锁紧拉伸钳口，开始拉伸，目测制品拉直后启动自动控制，达到拉伸率的设定值后结束。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拉伸时采用的装置包括拉伸机、拉伸机控制电源、主泵、辅助泵和激光测距仪；所述激光测距仪对拉伸制品的长度进行在线实时测量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设定的拉伸速度为10mm/s，拉伸率设定值为2.8％，实际拉伸率控制要求为2％～3.5％，并在型材淬火完成后2小时内开始拉伸，3小时内完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕，冉林果，李晓风，同梅梅，李烨，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：