CN105215124A - 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法 - Google Patents

一种人工时效态铝合金薄板的成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105215124A
CN105215124A CN201510661342.2A CN201510661342A CN105215124A CN 105215124 A CN105215124 A CN 105215124A CN 201510661342 A CN201510661342 A CN 201510661342A CN 105215124 A CN105215124 A CN 105215124A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium alloy
artificial aging
manufacturing process
aging state
alloy sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510661342.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105215124B (zh
Inventor
伊琳娜
陈军洲
李国爱
李超
何维维
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials
Original Assignee
BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp filed Critical BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority to CN201510661342.2A priority Critical patent/CN105215124B/zh
Publication of CN105215124A publication Critical patent/CN105215124A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105215124B publication Critical patent/CN105215124B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供了一种人工时效态铝合金薄板的成形方法，通过使用清洁剂、清模胶对模具清洗，提高模具表面的粗糙度，减少了成形过程中对零件表面的划伤；通过采用感应快速加热的方式对板材预热，有效的改善的材料成形性能，此外，由于加热时间短，材料不会发生析出相回溶、再结晶，因此，在加热过程中材料性能不会发生改变；通过对上模具进行冷却处理，在成形过程中能迅速带走零件热量，因此，在成形过程中材料性能不会发生改变。通过本发明对人工时效态铝合金薄板进行成形，工艺简单、成本较低，易于实现大规模工业化生产。

Description

一种人工时效态铝合金薄板的成形方法
技术领域
本发明涉及一种金薄板的成形方法，具体讲涉及一种人工时效态铝合金薄板的成形方法。
背景技术
铝合金以其较高的断裂韧性、良好的抗疲劳性能以及良好的耐蚀性等综合性能，广泛用作钣金类零件和飞机的主体结构。由于2E12-T6铝合金薄板已经经过人工时效，室温成形性能只是退火态板材的三分之一，故造成零件成形后回弹严重。所以，目前多采用退火板成形，成形后进行淬火、校形、人工时效。虽然经这样的工艺处理也能实现零件的制造，但却存在诸如重复热处理造成的晶粒粗化、强度下降、滑移线、表面划伤、能耗高、生产效率低等弊端。因此，需要寻求一种制造成本低廉、可加工性更好且可保持材料性能的制造工艺。
CN103695817中披露了一种可热处理铝合金同步淬火成形工艺，其中包括用水介质淬火，但需重新淬火及后续人工时效使材料到使用状态，这一成形效率较低，能耗较大，而其具有一定局限性，1.0mm以下板材不适用于重复热处理次数的材料。
CN102974675A公开了一种铝合金钣金件固溶水淬后热成形方法，该法需要对模具加热，然后通过热传导使零件温度提高，使成形性能获得改善，但是该现有技术中处理的材料在150℃～400℃温度范围停留较长时间，且时间不确定，这意味着对材料性能产生较大影响。现有技术中公开的(《ML377铝合金热稳定性研究》)表明，铝合金在200℃以上停留，材料性能将大幅下降，而其对模具加热能耗较大，效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工时效态铝合金薄板的成形方法，克服现有铝合金制备工艺中的效率较低、能耗较大、和材料性能低等不足，本工艺具有制造成本低廉、可加工性更好且可保持材料性能等优点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种人工时效态铝合金薄板的成形方法，所述方法包括以下工艺步骤：
(1)配制清洗溶液；
(2)清洗模具至Ra0.6～0.8表面粗糙度；
(3)清洁2E12-T6铝合金板坯；
(4)下模具上依次放置柔性隔热垫和铝合金板坯并予固定；
(5)用干冰清洗上模具至-20℃～-10℃表面温度；
(6)用感应加热，以50℃/s～180℃/s升温速度将铝合金板坯加热至490℃～500℃，保温2-3min，撤去所述隔热垫，冲压成形并保压；
(7)切边修正步骤(6)的零件得到最终零件形状。
所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法的第一优选方案，所述步骤(1)中，按质量计，所述的清洗溶液包含：盐酸40-50g，EDTA0.2-0.3克，缓蚀剂65-70g，水1000-1100克。
所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法的第二优选方案，所述步骤(3)中，对所述铝合金板坯表面的清洁包括：用蘸有乙醇或丙酮的清洁棉布擦拭铝合金板坯表面，至擦拭棉布无油污后，用细砂毡蘸去离子水和粒度为20μm的刚玉砂手工抛光铝合金板坯表面，再用去离子水至少清洗5min，用无油无水的压缩空气将铝合金板坯表面吹干。
所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法的第三优选方案，所述的隔热垫厚度为1～3mm。
所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法的第四优选方案，所述步骤(5)中，用干冰清洗上模具的步骤包括：(1)将长度7-10mm和直径4～8mm的棒状干冰加入干冰清洗机冰斗里；(2)将干冰清洗机的枪嘴垂直置于20～25mm的上模具的待清洗面，以2～2.5kg/min出冰量，9～10bar的喷射压力和0.2～0.25s/cm2清洗速度清洗。
所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法的第五优选方案，使上模具表面温度达到-20℃～-10℃时间为30s-60s。
所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法的第六优选方案，所述步骤(6)中，保温2min。
所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法的第七优选方案，所述步骤(6)中，冲压成形速度为50mm/s～95mm/s。
所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法的第八优选方案，所述步骤(6)中，保压时间130～180s。
与最接近的现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的技术方案，通过使用清洁剂、清模胶对模具清洗，提高模具表面的粗糙度，减少了成形过程中对零件表面的划伤。
2、通过采用感应快速加热的方式对板材预热，有效的改善的材料成形性能。此外，由于加热时间短，材料不会发生析出相回溶、再结晶，因此，在加热过程中材料性能不会发生改变。此外，通过对上模具进行冷却处理，在成形过程中能迅速带走零件热量，因此，在成形过程中材料性能不会发生改变。
3、通过本发明对人工时效态铝合金薄板进行成形，工艺简单、成本较低，易于实现大规模工业化生产。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：
(1)配制清洗溶液对模具表面按照清洗、去除黑膜的步骤清理进行清洗，清洗液成分为按重量％包含有：盐酸45g、EDTA0.2g、缓蚀剂65g，水1000g。然后采用清模胶对模具表面进行清洗，使模具表面粗糙度为Ra0.6。
(2)使用蘸有乙醇的清洁棉布将2E12-T6铝合金板坯(厚度1.5mm)表面擦拭干净，目视棉布上的无油，用细砂毡蘸去离子水和粒度为20μm的刚玉砂手工抛光铝合金板坯(厚度1.5mm)表面，使用去离子水清洗零件表面待刷涂部位5min，用无油无水的压缩空气将铝合金板坯(厚度1.5mm)表面吹干。
(3)将柔性隔热垫放置于下模具上方，隔热垫厚度为2mm，将2E12-T6铝合金板坯(厚度1.5mm)放置于柔性隔热垫上方并固定。
(4)选取长度为7-10mm、直径为4～8mm的圆棒状干冰，将干冰加入到干冰清洗机的冰斗里，将干冰清洗机的枪嘴垂直于上模具的待清洗面，枪嘴距离待清洗面20mm，对待清洗面喷射干冰进行清洗，出冰量为2.5kg/min，喷射压力为10bar，清洗速度为0.25s/cm2，1min后上模具表面温度达到-18℃。
(5)立即采用(与步骤4间隔20s)感应加热的方式以50℃/s的加热速度将2E12-T6铝合金板坯(厚度1.5mm)升温至490℃后，保温3min，用时3s快速撤去隔热垫，然后进行冲压成形速度为60mm/s，保压130s。
(6)对零件切边修正，获得最终零件形状，零件回弹量<0.5％。
(7)单个零件制备过程需用时约为8分钟。与对比例1相比，效率大幅增加。
实施例2：
(1)配制清洗溶液对模具表面按照清洗、去除黑膜的步骤清理进行清洗，清洗液成分为按重量％包含有：盐酸45g、EDTA0.2g、缓蚀剂65g，水1000g。然后采用清模胶对模具表面进行清洗，使模具表面粗糙度为Ra0.6。
(2)使用蘸有乙醇的清洁棉布将2E12-T6铝合金板坯(厚度1.5mm)表面擦拭干净，目视棉布上的无油，用细砂毡蘸去离子水和粒度为20μm的刚玉砂手工抛光2E12-T6铝合金板坯(厚度1.5mm)表面，使用去离子水清洗零件表面待刷涂部位10min，用无油无水的压缩空气将铝合金板坯(厚度1.5mm)表面吹干。
(3)将柔性隔热垫放置于下模上方，隔热垫厚度为1mm，将2E12-T6铝合金板坯(厚度1.5mm)放置于柔性隔热垫上方并固定。
(4)选取长度为7-10mm、直径为4～8mm的圆棒状干冰，将干冰加入到干冰清洗机的冰斗里，将干冰清洗机的枪嘴垂直于上模具的待清洗面，枪嘴距离待清洗面22mm，对待清洗面喷射干冰进行清洗，出冰量为2.3kg/min，喷射压力为9bar，清洗速度为0.22秒/cm2，2min后上模具表面温度达到-12℃。
(5)立即采用(与步骤4间隔10s)感应加热的方式以180℃/s的加热速度将2E12-T6铝合金板坯(厚度1.5mm)升温至500℃后，保温2min，用时2s快速撤去隔热垫，然后进行冲压成形速度为70mm/s，保压160s。
(6)对零件切边修正，获得最终零件形状，零件回弹量<0.5％。
(7)单个零件制备过程需用时约为8分钟。与对比例1相比，效率大幅增加。
对比例：
(1)选用厚度为1.5mm2E12-O薄板，采用实施例1中的模具进行零件制造，冲压成形速度为60mm/s，保压130s。
(2)将成形后的零件进行固溶淬火处理，固溶温度为495℃，保温35min，然后在水介质中淬火，水温为4℃。
(3)将淬火后零件放置于模具中进行校形。
(4)对零件切边修正，获得最终零件形状，零件回弹量<0.5％。
(5)将校形后零件进行人工时效，人工时效制度为185℃/13h。
(6)单个零件制备过程需用时约为13小时35分钟。
根据实验标准HB5143-1996，分别在对上述实施例和对比例中的板坯和零件上切取试样，进行拉伸性能测试，测试结果如表1所示。
表1拉伸性能测试
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种人工时效态铝合金薄板的成形方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：
(1)配制清洗溶液；
(2)清洗模具至Ra0.6～0.8表面粗糙度；
(3)清洁2E12-T6铝合金板坯；
(4)下模具上依次放置柔性隔热垫和2E12-T6铝合金板坯并予固定；
(5)用干冰清洗上模具至-20℃～-10℃表面温度；
(6)用感应加热，以50℃/s～180℃/s升温速度将2E12-T6铝合金板坯加热至490℃～500℃，保温2-3min，撤去所述隔热垫，冲压成形并保压；
(7)切边修正步骤(6)的零件得到最终零件形状。
2.根据权利要求书1所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法，其特征在于，所述步骤(1)中，按质量计，所述的清洗溶液包含：盐酸40-50g，EDTA0.2-0.3克，缓蚀剂65-70g，水1000-1100克。
3.根据权利要求书1所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对所述铝合金板坯表面的清洁包括：用蘸有乙醇或丙酮的清洁棉布擦拭铝合金板坯表面，至擦拭棉布无油污后，用细砂毡蘸去离子水和粒度为20μm的刚玉砂手工抛光铝合金板坯表面，再用去离子水至少清洗5min，用无油无水的压缩空气将铝合金板坯表面吹干。
4.根据权利要求书1所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法，所述的隔热垫厚度为1～3mm。
5.根据权利要求书1所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法，其特征在于，所述步骤(5)中，用干冰清洗上模具的步骤包括：(1)将长度7～10mm和直径4～8mm的棒状干冰加入干冰清洗机冰斗里；(2)将干冰清洗机的枪嘴垂直置于20～25mm的上模具的待清洗面，以2～2.5kg/min出冰量，9～10bar的喷射压力和0.2～0.25s/cm2清洗速度清洗。
6.根据权利要求书1所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法，其特征在于，使上模具表面温度达到-20℃～-10℃时间为30s-60s。
7.根据权利要求书1所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法，其特征在于，所述步骤(6)中，保温2min。
8.根据权利要求书1所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法，其特征在于，所述步骤(6)中，冲压成形速度为50mm/s～95mm/s。
9.根据权利要求书1所述的一种人工时效态铝合金薄板成形方法，其特征在于，所述步骤(6)中，保压时间130～180s。
CN201510661342.2A 2015-10-12 2015-10-12 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法 Active CN105215124B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510661342.2A CN105215124B (zh) 2015-10-12 2015-10-12 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510661342.2A CN105215124B (zh) 2015-10-12 2015-10-12 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105215124A true CN105215124A (zh) 2016-01-06
CN105215124B CN105215124B (zh) 2018-06-05

Family

ID=54984582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510661342.2A Active CN105215124B (zh) 2015-10-12 2015-10-12 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105215124B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109487184A (zh) * 2018-12-28 2019-03-19 中南大学 一种人工时效态高强铝合金回归成形同步工艺
CN111632951A (zh) * 2020-05-20 2020-09-08 沪士电子股份有限公司 一种pcb使用钢板的定位孔除胶装置及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102216484A (zh) * 2008-09-19 2011-10-12 帝国创新有限公司 用于形成铝合金薄板部件的工艺
CN102615201A (zh) * 2012-04-25 2012-08-01 哈尔滨工业大学 铝合金钣金件冷热复合模成形方法
CN102974675A (zh) * 2012-11-01 2013-03-20 哈尔滨工业大学 一种铝合金钣金件固溶水淬后热成形方法
CN103128267A (zh) * 2011-12-01 2013-06-05 福特全球技术公司 成形f-回火铝合金的方法
CN103447467A (zh) * 2013-08-21 2013-12-18 无锡蠡湖叶轮制造有限公司 清理金属型模具的方法
CN103469221A (zh) * 2013-09-05 2013-12-25 天津东义镁制品股份有限公司 去除模具内残留镁合金的清洗溶液及处理方法
CN103695817A (zh) * 2013-12-12 2014-04-02 南京航空航天大学 一种可热处理铝合金同步淬火热成形工艺
WO2014068493A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 Aisin Takaoka Co., Ltd. Die-quenching method and apparatus of an aluminum alloy material
WO2014097631A1 (ja) * 2012-12-21 2014-06-26 川崎重工業株式会社 アルミニウム合金製航空機用成形部品の製造方法および航空機用成形部品
CN104959437A (zh) * 2015-07-10 2015-10-07 中南大学 一种提高6xxx系铝合金板材成形性能的成形方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102216484A (zh) * 2008-09-19 2011-10-12 帝国创新有限公司 用于形成铝合金薄板部件的工艺
CN103128267A (zh) * 2011-12-01 2013-06-05 福特全球技术公司 成形f-回火铝合金的方法
CN102615201A (zh) * 2012-04-25 2012-08-01 哈尔滨工业大学 铝合金钣金件冷热复合模成形方法
WO2014068493A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 Aisin Takaoka Co., Ltd. Die-quenching method and apparatus of an aluminum alloy material
CN102974675A (zh) * 2012-11-01 2013-03-20 哈尔滨工业大学 一种铝合金钣金件固溶水淬后热成形方法
WO2014097631A1 (ja) * 2012-12-21 2014-06-26 川崎重工業株式会社 アルミニウム合金製航空機用成形部品の製造方法および航空機用成形部品
CN103447467A (zh) * 2013-08-21 2013-12-18 无锡蠡湖叶轮制造有限公司 清理金属型模具的方法
CN103469221A (zh) * 2013-09-05 2013-12-25 天津东义镁制品股份有限公司 去除模具内残留镁合金的清洗溶液及处理方法
CN103695817A (zh) * 2013-12-12 2014-04-02 南京航空航天大学 一种可热处理铝合金同步淬火热成形工艺
CN104959437A (zh) * 2015-07-10 2015-10-07 中南大学 一种提高6xxx系铝合金板材成形性能的成形方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109487184A (zh) * 2018-12-28 2019-03-19 中南大学 一种人工时效态高强铝合金回归成形同步工艺
CN111632951A (zh) * 2020-05-20 2020-09-08 沪士电子股份有限公司 一种pcb使用钢板的定位孔除胶装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105215124B (zh) 2018-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105344779A (zh) 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法
CN103203390A (zh) 眼镜架用β钛合金丝材加工方法
CN105215124A (zh) 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法
CN105215121A (zh) 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法
CN105215123A (zh) 一种自然时效态铝锂合金薄板的成形方法
CN105344780A (zh) 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法
CN105215122A (zh) 一种自然时效态铝合金薄板的成形方法
CN105344786A (zh) 一种人工时效态铝合金薄板的成形方法
CN105220091A (zh) 一种人工时效态铝锂合金薄板的成形方法
CN105215125A (zh) 一种自然时效态铝合金薄板的成形方法
CN102424908A (zh) 弹簧线生产方法
CN102002658B (zh) 冷轧钛卷的退火工艺
JP2011140688A5 (zh)
CN105200375A (zh) 一种抗菌不锈钢的制备方法
CN102082406A (zh) 一种铝包钢预绞丝及其制备方法
CN102310357B (zh) 一种铝材的液相等离子抛光液及抛光工艺
CN106694603B (zh) 一种铍青铜合金丝材的制备方法
JP2005146375A5 (zh)
CN107052345A (zh) 铜合金注射成形工艺
CN108311568A (zh) 一种工件高效率弯折工艺
CN203728891U (zh) 一种裸线退火装置
CN103643239A (zh) 螺母的处理工艺
CN107619920B (zh) 一种银基焊料环片的定型方法
CN105419595A (zh) 轻型水冷冷水机组
RU2006109798A (ru) Способ изготовления насосных штанг для глубинных насосов

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100095 Haidian District hot springs town, Beijing Village

Patentee after: China Hangfa Beijing Institute of Aerial Materials

Address before: 100095 Haidian District hot springs town, Beijing Village

Patentee before: Beijing Institute of Aeronautical Materials, China Aviation Industry Group Corporation

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Yi Linna

Inventor after: Chen Junzhou

Inventor after: Li Guoai

Inventor after: Li Chao

Inventor after: He Weiwei

Inventor after: Dai Shenglong

Inventor before: Yi Linna

Inventor before: Chen Junzhou

Inventor before: Li Guoai

Inventor before: Li Chao

Inventor before: He Weiwei

CB03 Change of inventor or designer information