薄壁构件变速充液-超声-激光复合成形方法及系统技术方案

本发明专利技术为薄壁构件变速充液

【技术实现步骤摘要】
薄壁构件变速充液
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超声
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激光复合成形方法及系统


[0001]本专利技术属于金属或复合材料板材成形
，具体涉及一种超深腔复杂薄壁构件变速充液
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超声
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激光复合成形方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会和科技的发展，尤其是近年来航空航天、汽车等高速运载领域的发展，对于超深腔复杂薄壁构件的需求越来越迫切，超深腔复杂薄壁构件是一类具有复杂小特征与超深腔特征耦合的典型构件，其成形难度高，且现有技术很难达到所需成形极限、成形质量不达标。
[0003]金属或复合材料超深腔复杂薄壁构件的精确成形主要存在两方面的问题：其一是在成形超深腔特征的过程中会出现破裂和起皱等问题导致成形高度达不到设计高度（零件设计图上最高面和最低面之间的高度差）；其二是薄壁构件的复杂特征成形难度大，目标形状不易成形到位（构件通过一系列手段成形后的形状与设计图上标注的形状不同），在成形过程中需要较大的成形压力，并且特征周围坯料不易流动，易发生破裂缺陷。如何满足超深腔复杂薄壁构件的高质量、高效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁构件变速充液
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超声
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激光复合成形方法，其特征在于，用于金属或复合材料超深腔复杂薄壁构件成形，所述成形方法的步骤包括：1）将凸模、凹模安装在液压设备上，测试液压设备运行情况，对凸模液室和凹模液室进行清理，通过凹模上的凹模注液口向凹模液室内注入液体，注入液体液面高度达到凹模法兰面停止注液；2）将板材坯料定位放置在凹模法兰面上，控制压边圈下行合模，通过压边力将板材压紧，板材在压边力和O型密封圈的作用下将凹模液室密封防止液体泄露；3）凸模按照设定的速度下行至板材上表面后，凸模和压边圈上的超声振动装置开始产生机械振荡，通过凸模和压边圈将机械振荡传递给板材产生超声软化效应，凸模继续下行，板料在凹模液室压力的作用下贴紧凸模，并且在超声软化作用下通过被动式充液成形技术逐渐成形为超深腔薄壁构件，板材超深腔特征形成；4）板材超深腔特征成形后，滑动凸模液室挡板使激光射入口与凸模液室口重合，激光发生器射穿凸模液室按照设定的功率照射板材，使得板材照射位置产生激光软化效应，激光照射完成后向凸模液室内注入液体至溢出为止，将凸模液室挡板移动遮挡住凸模液室，此时激光射入口和凸模液室口不相交，在凸模液室口上的密封圈的作用下密封凸模液室，控制液压设备对复杂小特征进行高速充液成形；5）泄压打开模具，将构件取出，切除多余的工艺型面，得到超深腔复杂特征薄壁构件。2.根据权利要求1所述的薄壁构件变速充液
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超声
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激光复合成形方法，其特征在于，激光的作用方式为直接对板材进行照射，激光能量范围为大于0J，且不大于100J，根据不同金属和厚度选取不同照射能量。3.根据权利要求1所述的薄壁构件变速充液
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超声
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激光复合成形方法，其特征在于，所述超深腔复杂薄壁构件为航空发动机整流罩类零件。4.一种薄壁构件变速充液
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超声
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激光复合成形系统，包括凹模、凸模、压边圈、超声振动装置、激光发生器，所述凹模的底部设置有凹模注液口，凹模上部具有法兰面，凹模内部具有凹模液室；其特征在于：所述凸模包括凸模主体、横梁，凸模主体和横梁之间形成具有容纳凸模液室挡板的空腔，凸模固定在模具架上，所述模具架上安装有多个超声振动装置，每个超声振动装置的下部固定在凸模的横梁上，在凸模的横梁下表面安装有多个激光发生器，在凸模主体的下部沿凸模高度方向设置有多个凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀，曹佳华，胡宁，赵丽滨，魏强，张绍君，王伟，张泉达，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：