一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形装置及方法制造方法及图纸

技术编号:44131303 阅读:29 留言:0更新日期:2025-01-24 22:51
本发明专利技术提供一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形装置及方法,包括以下步骤:铝合金板在超低温条件下完成成形,得到铝合金零件,之后保持合模状态,将环境箱中的超低温介质迅速排空,并注入热介质,将环境温度由超低温迅速提升到一个低于时效温度的水平,经过短暂保温使温度均匀化后,排出热介质,使铝合金零件和模具冷却到室温,最后进行卸载;本发明专利技术的有益效果为:本发明专利技术通过将合模状态下的模具和铝合金零件由超低温迅速升温,并进行短暂保温和冷却处理,利用钢质模具和铝合金零件热膨胀系数的差异,在升温‑保温‑降温过程中使得坯料发生微小且均匀的塑性变形,从而使超低温成形后的残余应力更加均匀,显著减小卸载后零件回弹的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属板材成形,特别是涉及一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形装置及方法


技术介绍

1、铝合金具有较高的比强度和比刚度,是航空航天、汽车等领域重要的轻量化材料,被广泛地用于制造火箭燃料贮箱、飞机蒙皮和汽车防撞梁等轻质高强薄壁构件;铝合金在常温下塑性变形的能力有限,难以满足复杂形状薄壁构件对材料强度和塑性变形能力双重的要求。近年来,研究发现在超低温条件下铝合金表现出的延伸率与硬化指数同时大幅提高的“双增效应”,基于此发展起来的超低温成形技术能够使铝合金成形极限与强度共同提高,是一种极具应用前景的铝合金塑性成形技术。

2、在铝合金薄壁零件塑性成形中,由于不同位置形状差异而使材料变形呈现不均匀分布,这种变形不均匀导致零件内部存在残余应力,卸载后零件将产生一定的回弹,影响最终零件的形状精度;在超低温成形中,铝合金具有更高的变形抗力,使残余应力诱发零件变形的风险更加显著,目前对超低温成形的研究主要集中在机理和工艺本身,尚缺少一种将超低温成形与低残余应力制造相结合的工艺路线。


技术实现思路</b>

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形装置,其特征在于:包括环境箱(1),所述环境箱(1)的内部底侧设有弯曲凹模(8),所述弯曲凹模(8)的上方设有位于所述环境箱(1)内的弯曲凸模(9),所述弯曲凹模(8)和弯曲凸模(9)之间可设有待成形的固溶态铝合金板(10),所述弯曲凸模(9)的顶端设有压杆(2),所述压杆(2)的顶端穿过所述环境箱(1)并延伸至环境箱(1)外,所述环境箱(1)的底端开设有热介质注入口和热介质排出口,所述热介质注入口处安装有热介质注入管(7),所述热介质排出口处安装有热介质排出管(5)。

2.根据权利要求1所述的一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成...

【技术特征摘要】

1.一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形装置,其特征在于:包括环境箱(1),所述环境箱(1)的内部底侧设有弯曲凹模(8),所述弯曲凹模(8)的上方设有位于所述环境箱(1)内的弯曲凸模(9),所述弯曲凹模(8)和弯曲凸模(9)之间可设有待成形的固溶态铝合金板(10),所述弯曲凸模(9)的顶端设有压杆(2),所述压杆(2)的顶端穿过所述环境箱(1)并延伸至环境箱(1)外,所述环境箱(1)的底端开设有热介质注入口和热介质排出口,所述热介质注入口处安装有热介质注入管(7),所述热介质排出口处安装有热介质排出管(5)。

2.根据权利要求1所述的一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形装置,其特征在于:所述环境箱(1)的底端还开设有冷却介质注入口和冷却介质排出口,所述冷却介质注入口处安装有冷却介质注入管(4),所述冷却介质排出口处安装有冷却介质排出管(6)。

3.一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形方法,其特征在于:基于权利要求1-2任一项所述的低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形装置,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种低残余应力铝合金薄壁构件的超低温成形方法,其特征在于:所述对铝合金板进行处理,根据处理结果获得固溶态铝合金板(10),...

【专利技术属性】
技术研发人员:张稳李淑慧戚宇彤
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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