CN104439946A

CN104439946A - 一种铝合金锥形薄片异型件的成型方法

Info

Publication number: CN104439946A
Application number: CN201410634256.8A
Authority: CN
Inventors: 周志明; 黄伟九; 涂坚; 袁林; 杨波; 罗天星; 刘杰; 谷成渝
Original assignee: Chongqing University of Technology
Current assignee: Chongqing University of Technology
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本专利申请涉及了一种铝合金锥形薄片异型件的成型方法，用剪板机将铝合金板料剪切成条状；在压力机上进行落料；将落料的坯料去毛刺后放入到箱式电炉内加热，温度达到400±10℃后保温；在其表面涂抹润滑油，进行润滑；润滑后的坯料放入液压机上，在按照工艺要求制作的模具内，在液压机上进行冷挤压成型；对挤压成型的坯件进行机械加工。本发明采用精密冲裁和冷挤压技术成型铝合金锥形薄片异形件可以为高强铝合金异形件在军工、汽车等工业领域的广泛运用提供可靠地成型方法。本发明挤压成型工艺生产效率高，可以节约材料和实现一模两件，尺寸精度较高，适宜大批量生产。

Description

一种铝合金锥形薄片异型件的成型方法

技术领域

本发明涉及铝合金锥形薄片的工艺方法，尤其是铝合金锥形薄片异形件毛坯成型工艺的工艺方法，涉及一种2A12铝合金锥形薄片异形件的成型工艺方法，属于材料成型技术领域。

背景技术

随着近净成形技术的飞速发展，机械、兵器、航空及航天等领域对零部件的质量、性能及精度提出了更高的要求。铝合金锥形薄片异形件不仅尺寸精度要求高，而且要具备良好的耐磨性能，同时要求其内部和表面不得存在任何裂纹、夹杂、气孔等缺陷。铝合金锥形薄片异形件因长度尺寸与其宽度、高度的值相差较大，且其沿径向方向的横截面变化大等原因，原生产工艺为纯机械加工，必需使用数控机床进行加工。通过机械加工生产的零件，材料利用率极低，而且金属内部流线不连续，产品的强度及刚度等性能下降；同时，单件生产成本高，生产效率低，不适合大批量生产，也很难满足日益增长的市场需求。后来有研究者采用压力铸造工艺生产锥形薄片异形件，然而因压铸产品存在疏松等缺陷，产品的力学性能达不到要求。谷成渝等分别对高强度铝合金锥形薄壁件毛坯挤压成型工艺（ZL 200810232984.0）和高强度铝合金梅花型深盲孔件的挤压成型工艺（ZL 200810232983.6）进行了研究，梁世文等公开了一种汽车空调消声器的反向冷挤压成型技术（公开号：CN103464986A），边丽虹等公开了一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺（公开号：CN102989985A），然而对铝合金薄片类挤压成型很少研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一铝合金锥形薄片异形件的成型方法。

为了实现上述目的，本专利采用以下技术方案：铝合金锥形薄片异形件的成型方法，包括如下步骤：

（1）用剪板机将铝合金板料剪切成条状。

（2）将条状铝合金板料放入开式压力机上进行落料。由于挤压后坯料

沿锥形件的地方变长，因此落料坯料用于挤压锥形端的长度比挤压成型后产品的长度短3-5mm，而不变形的一端与产品相同。与此同时，由于锥形件薄端比厚端变形大，因此落料坯料的锥形件前端有2-5°往内的角度。此外，考虑到挤压成型锥形面的时候，锥形面材料的流动会使宽度方向变大，因此落料的产品一边为直面，另外一边为中间内凹的曲面。

（3）将落料的坯料去毛刺后放入到箱式电炉内加热，温度达到400±

10℃后保温，具体的时间按照工艺要求，如2h~3h，随炉冷却至室温。

（4）将前述处理的板料在挤压成型前，在其表面涂抹润滑油，进行润

滑，如涂抹机油等。

（5）将润滑后的坯料放入液压机上，在按照工艺要求制作的模具内，

在液压机上进行冷挤压成型，可以一模两件进行冷挤压成型。

（6）对挤压成型的坯件进行机械加工，尤其分别机械加工厚端面和薄

端面等部位，制成成品。

进一步的特征是：步骤（2）的落料制备坯料，落料的产品一边为直面，另外一边为中间内凹的曲面。

落料坯料的前端有2-5°往内的角度。

落料坯料用于挤压锥形端的长度比挤压成型后产品的长度短3-5mm，而不变形的一端与产品相同。

本发明采用精密冲裁和冷挤压技术成型铝合金锥形薄片异形件可以为高强铝合金异形件在军工、汽车等工业领域的广泛运用提供可靠地成型方法。本发明的方法，操作简单，属于近净成形技术，零部件的质量、性能及精度等得以提高，满足机械、兵器、航空及航天等领域对铝合金锥形薄片异形件的需要。

本发明挤压成型工艺生产效率高，可以节约材料和实现一模两件，尺寸精度较高，适宜大批量生产。

附图说明

图1-1、1-2、1-3是铝合金锥形薄片异形件示意图；

图2-1、2-2、2-3是铝合金锥形薄片异形件挤压模具示意图；

图3 铝合金锥形薄片异形件落料后的产品图；

图4是铝合金锥形薄片异形件挤压后的产品图。

具体实施方式：

本发明铝合金锥形薄片异形件的成型方法，其包括如下步骤：

1) 用剪板机将铝合金板料剪切成条状；采用合适的剪板机进行剪切，

本实施例采用Q-5×1800剪板机将2A12铝合金板料剪切成宽 140mm×1000mm条状；

2) 将条状铝合金板料放入开式压力机上进行落料处理，得到落料坯料；

采用合适的开式压力机进行落料，得到符合工艺要求的落料坯料；本实施例在160吨开式压力机上进行落料。如图3所示，落料坯料用于挤压锥形端的长度比挤压成型后产品的长度短3—8mm，本实施例短5 mm；而不变形的一端与产品相同；落料坯料的锥形件前端有一个往内倾斜的角度，该内倾斜的角度在2—5°，本实施例取3°。考虑到挤压成型锥形面的时候，锥形面材料的流动会使宽度方向变大，因此落料的产品一边为直面，另外一边为中间内凹的曲面。

3) 将落料的坯料去毛刺后放入到电炉内加热，如箱式电炉内加热，温

度达到400±10℃后保温2h~4h，随炉冷却至室温；

4) 将退火后（加热并随炉冷却就是退火处理）的板料在挤压成型前涂

抹机油，进行润滑；

5) 将上述润滑后的板料每次2片放入安装在液压机上，如图2-1、2-2、

2-3所示的按照工艺要求制作的模具中，进行冷挤压成型。本发明选用630吨液压机，模具型腔如图2所示，包括下模2和上模3，下模2和上模3合模后形成的型腔按照铝合金锥形薄片异形件的形状设计，满足工艺要求；该模具下模板1通过螺钉9和销钉10与下模2连接和固定，上模板4通过销钉5和螺钉6与上模3连接和固定，为了防止试样的移动，在下模旁边安装的挡板7，通过螺钉8固定。镶块可以防止下模的左右移动和增加强度，并可以起到导向的作用。此外，通过限位块调节上下合模的高度已保证锥形薄片异形件成型的厚度。调试好设备，冷挤压成型铝合金锥形薄片异形件，检验尺寸，尺寸合格后批量生产。生产的产品如图4所示。

6) 对挤压成型的坯件进行机械加工，按照工艺要求进行加工，尤其加

工厚端面和薄端面等部位，制成成品。铝合金锥形薄片异形件的结构如图1-1、1-2、1-3所示，1-1为指示图，1-2为俯视图，1-3为左视图。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对于不脱离本发明技术方案的替换/修改均应落入本发明要求保护的范围之中。

Claims

1.一种铝合金锥形薄片异形件的成型方法，其特征在于包括如下步骤：

用剪板机将铝合金板料剪切成条状；

将条状铝合金板料放入开式压力机上，进行冲压落料；

将落料的坯料去毛刺后放入到加热炉内加热，温度达到400±10

℃后保温2h~4h，随炉冷却至室温；

在坯料表面涂抹润滑油，进行润滑；

将润滑后的坯料放入液压机上，在按照工艺要求制作的模具内冷

挤压成型；

对挤压成型的坯件进行机械加工，制成锥形薄片异形件毛坯。

2.根据权利要求1所述的铝合金锥形薄片异形件的成型方法，其特征在于：步骤（2）的落料制备坯料，落料的产品一边为直面，另外一边为中间内凹的曲面。

3.根据权利要求1或2所述的铝合金锥形薄片异形件的成型方法，其特征在于：落料坯料的前端有2-5°往内的角度。

4.根据权利要求1所述的铝合金锥形薄片异形件的成型方法，其特征在于：落料坯料用于挤压锥形端的长度比挤压成型后产品的长度短3-5mm，而不变形的一端与产品相同。