CN106583489B - 高强铝合金板材回归成形一体化工艺 - Google Patents
高强铝合金板材回归成形一体化工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106583489B CN106583489B CN201611070003.8A CN201611070003A CN106583489B CN 106583489 B CN106583489 B CN 106583489B CN 201611070003 A CN201611070003 A CN 201611070003A CN 106583489 B CN106583489 B CN 106583489B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- forming
- strength aluminum
- treatment
- temperature
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/02—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
- B21D37/16—Heating or cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
高强铝合金板材回归成形一体化工艺。本发明提供一种将铝板RRA工艺中的回归处理与冲压成形相结合的新工艺,以完成T6处理的高强铝合金为原料,在高精度控温加热炉内加热保温完成回归处理,加热温度在前一时效温度与固溶温度之间,可根据零件形状和保温时间设定。成形模具内布置有冷却系统,待板料放入模具后快速合模完成成形和快速冷却,零件成形后再进行常规时效处理。本工艺具有制造周期短,热处理耗能低,可成形复杂形状零件等优势,适用于高强铝合金零部件的高效成形,有助于推进汽车零部件的轻量化。
Description
技术领域
本发明涉及一种可热处理强化的高强铝合金板材冲压热处理复合成形工艺,可提高高强铝合金板材的冲压可成形性,解决复杂形状零件的制造难题,可用于汽车、航空航天、舰船等的制造。
背景技术
高强铝合金板材室温延伸率较低,难以采用常规冷冲压等工艺成形,常用的解决方案有等温成形(含超塑成形)、HFQ(Hot Forming and Quenching, HFQ)工艺等,普遍存在工艺流程长,热处理过程复杂,制造效率低等问题,仅适用于单件小批量零件的生产,制约了这些技术在的推广应用。
等温成形的特点是成形时模具和工件具有相同温状,使工件获得较高延伸率。因在上料过程中须等待模具重新升温,且冲压速度低,该工艺生产节拍较低。成形模具需配置加热控温系统和隔热装置,工艺复杂度和成本较高。超塑成形是一种特殊的等温成形,要求坯料晶粒微细且均匀,成形应变速率低(10-2~10-3/s),成形温度控制精度高,成形时间至少在30分钟以上,仅适合于大变形、小批量、复杂度高的铝合金零件。HFQ工艺是成形将铝合金板加热到固溶处理温度并保温一段时间后,迅速转移到冲压模具上成形,模具内设置有冷却系统可在成形的过程中对零件进行淬火,铝合金板料固溶处理时间长导致生产效率较低。
发明内容
为克服现有成形工艺不适用于高强铝合金板材零件大批量制造的问题,本发明提供一种将板材回归热处理(Retrogression)与冲压成形(Stamping)相结合的新工艺(Retrogression and Stamping Forming,RSF),具有制造效率高、零件尺寸精度高、能耗低等优势。
目前采用的成形工艺普遍存在工艺流程长、制造效率低等问题,例如超塑成形工艺通常需要将板材加热并保温一定时间后,在极低的变形速率下缓慢变形,单个零件的成形时间在30分钟以上。HFQ工艺需将板料加热至固溶处理温度(T s )并保温较长时间,保温至少30分钟,然后在模具内成形和淬火,单个零件成形时间在32分钟以上。本发明所提供的RSF工艺仅需在低于T s 的某一温度对板料进行5至10分钟回归处理,再在具有冷却系统的模具内成形,单个零件成形时间在7至12分钟之间,制造效率远高于已有工艺。
高强铝合金的回归再时效(RRA)处理主要包括回归和再时效两个过程,力学性能接近T6处理水平并具有良好的耐蚀性能。本发明所述的RSF技术是将RRA处理的回归处理和成形相结合的一种新工艺,主要由坯料的回归处理、冲压成形两个环节组成,铝合金坯料应选择7系等可热处理强化铝合金,厚度不超过6mm并完成T6处理,其中人工时效应处于欠时效状态,显微组织应以均匀弥散的G.P区或过度相为主。回归处理的加热温度应低于T s 温度,但要高于原先时效温度,具体温度应根据零件复杂程度选择,成形难度越大加热温度越高,保温时间可根据板料类型控制在5至10分钟之间。坯料由加热炉快速转移到模具内。冲压模具内需布置冷却管道并持续通冷却介质,实现铝板的快速冷却,并避免模具因温度上升出现热变形和热应力。
本发明所述的RSF工艺具有制造周期短,热处理耗能低,可成形复杂形状零件等优势,适用于高强铝合金零部件的高效成形,有助于实现汽车零部件的轻量化。
附图说明
图1是本发明的工艺流程及所需的主要设备。
图中1.原料,2.高精度控温加热炉,3.具有保压功能压力机,4.具有冷却系统的模具,5.成形后零件。
具体实施方式
在图1中,原料(1)是高强度可热处理强化铝合金板材,并已经过T6热处理。加热炉(2)是具有高精度控温能力的加热设备,待炉温到达设定的回归处理温度后,将原料(1)放入炉内保温,完成回归处理。压力机(3)是具有保压功能的压力机,模具(4)是具有冷却系统的冲压模具,安装在压机(3)中,将回归处理后的铝板放入模具(4)内完成淬火和成形,制造出零件(5)。
Claims (1)
1.一种高强铝合金板材回归成形一体化工艺,其特征是所述高强铝合金板材应选择7系可热处理强化铝合金,厚度不超过6mm并完成T6处理,其中人工时效处于欠时效状态,显微组织应以均匀弥散的GP区或过渡相为主;所述高强铝合金板材待加热炉到温后放入,保温时间可根据板材类型控制在5-10分钟之间,回归处理的加热温度应低于Ts温度,但要高于原时效温度;所述高强铝合金板材由加热炉快速转移到模具内;所述高强铝合金板材成形后需再次进行常规时效处理。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611070003.8A CN106583489B (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 高强铝合金板材回归成形一体化工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611070003.8A CN106583489B (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 高强铝合金板材回归成形一体化工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106583489A CN106583489A (zh) | 2017-04-26 |
CN106583489B true CN106583489B (zh) | 2020-03-17 |
Family
ID=58593751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611070003.8A Active CN106583489B (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 高强铝合金板材回归成形一体化工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106583489B (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107297407B (zh) * | 2017-04-28 | 2020-04-03 | 上海大学 | 铝合金板材模压淬火复合成型方法及其一体化装置 |
CN108048767A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-05-18 | 中南大学 | 一种铝合金淬火态恢复-成形一体化工艺 |
CN109226401B (zh) * | 2018-02-07 | 2020-12-08 | 蔚来(安徽)控股有限公司 | 一种铝合金薄板零件的成形方法 |
US11174542B2 (en) | 2018-02-20 | 2021-11-16 | Ford Motor Company | High volume manufacturing method for forming high strength aluminum parts |
CN108202226A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-06-26 | 大连理工大学 | 一种铝镁合金板料温热成形生产线及其生产工艺 |
CN108405773A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-17 | 武汉理工大学 | 一种轻量化铝合金底盘件加工方法 |
CN108380722A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-08-10 | 武汉理工大学 | 一种轻量化铝合金车身构件的热冲压成形方法 |
CN109487184B (zh) * | 2018-12-28 | 2021-03-16 | 中南大学 | 一种人工时效态高强铝合金回归成形同步工艺 |
CN112264498B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-15 | 武汉理工大学 | 一种铝合金预强化热冲压成形方法 |
TWI797844B (zh) * | 2021-11-23 | 2023-04-01 | 財團法人金屬工業研究發展中心 | 鋁合金工件的成形製造方法 |
CN116240472A (zh) * | 2021-12-08 | 2023-06-09 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 铝合金工件的成形制造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3856584A (en) * | 1972-04-12 | 1974-12-24 | Israel Aircraft Ind Ltd | Reducing the susceptibility of alloys, particularly aluminium alloys, to stress corrosion cracking |
US4477292A (en) * | 1973-10-26 | 1984-10-16 | Aluminum Company Of America | Three-step aging to obtain high strength and corrosion resistance in Al-Zn-Mg-Cu alloys |
CN101148744A (zh) * | 2007-11-05 | 2008-03-26 | 上海交大南洋机电科技有限公司 | 大直径铸造铝合金液力偶合器叶轮热处理工艺 |
CN101280400A (zh) * | 2007-04-04 | 2008-10-08 | 杰出材料科技股份有限公司 | 用作电子产品外壳件的高强度铝合金的制法 |
CN101818315A (zh) * | 2010-01-21 | 2010-09-01 | 中南大学 | 一种超高强铝合金回归再时效热处理工艺 |
CN102787286A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-11-21 | 贵州航天电子科技有限公司 | 一种(2a12-t4)高强度铝合金薄壁异型腔体成型的方法 |
-
2016
- 2016-11-29 CN CN201611070003.8A patent/CN106583489B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3856584A (en) * | 1972-04-12 | 1974-12-24 | Israel Aircraft Ind Ltd | Reducing the susceptibility of alloys, particularly aluminium alloys, to stress corrosion cracking |
US4477292A (en) * | 1973-10-26 | 1984-10-16 | Aluminum Company Of America | Three-step aging to obtain high strength and corrosion resistance in Al-Zn-Mg-Cu alloys |
CN101280400A (zh) * | 2007-04-04 | 2008-10-08 | 杰出材料科技股份有限公司 | 用作电子产品外壳件的高强度铝合金的制法 |
CN101148744A (zh) * | 2007-11-05 | 2008-03-26 | 上海交大南洋机电科技有限公司 | 大直径铸造铝合金液力偶合器叶轮热处理工艺 |
CN101818315A (zh) * | 2010-01-21 | 2010-09-01 | 中南大学 | 一种超高强铝合金回归再时效热处理工艺 |
CN102787286A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-11-21 | 贵州航天电子科技有限公司 | 一种(2a12-t4)高强度铝合金薄壁异型腔体成型的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106583489A (zh) | 2017-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106583489B (zh) | 高强铝合金板材回归成形一体化工艺 | |
CN104532154B (zh) | 高硬度高抛光预硬化塑胶模具钢及其制备工艺 | |
WO2019205768A1 (zh) | 一种轻量化铝合金车身构件的热冲压成形方法 | |
CN102712985B (zh) | 从板材形成复杂形状的部件的方法 | |
Krajewski et al. | Overview of quick plastic forming technology | |
CN106170577B (zh) | 由板材金属合金成形零件的方法 | |
CN105714223B (zh) | 一种Al‑Zn‑Mg‑Cu‑Zr铝合金的均匀化热处理方法 | |
CN103695817A (zh) | 一种可热处理铝合金同步淬火热成形工艺 | |
CN110252899B (zh) | 一种钛合金薄壁构件快速加热冷模热板成形方法 | |
CN104195481A (zh) | 一种时效硬化型铝合金低残余应力的多级喷淋淬火工艺 | |
CN102206739A (zh) | 热作模具钢组织双细化处理工艺 | |
CN109226401B (zh) | 一种铝合金薄板零件的成形方法 | |
CN108034909B (zh) | 一种2050铝锂合金细晶板材的制备方法 | |
CN101914712A (zh) | 一种高强镁合金厚板的挤压变形工艺 | |
CN107502842A (zh) | 一种6系及7系铝合金超快速固溶处理方法 | |
CN110434264B (zh) | 一种晶须增强铝基复合材料的约束多向模锻方法 | |
WO2024153135A1 (zh) | 一种6xxx系铝合金的成形方法及其制得的铝合金零件和汽车 | |
CN108368597B (zh) | 一种由片材形成部件的方法 | |
EP3344791B1 (en) | A fast ageing method for stamped heat-treatable alloys | |
CN109402538B (zh) | 一种自然时效态高强铝合金回归成形同步工艺 | |
CN115852277B (zh) | 一种低能耗的7000系铝合金热冲压板料预处理方法 | |
GB2530709A (en) | Method to operate a hydraulic press for metal sheet forming | |
CN102758158B (zh) | 一种近α钛合金在α+β两相区获得三态组织的方法 | |
CN114472650B (zh) | 铝合金板体复合-蠕变时效一体化成形方法 | |
CN107177763A (zh) | Aq80m镁合金板材二次热挤压工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | 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: 100083 No. 18 clear road, Haidian District, Beijing Patentee after: BEIJING JIKE GUOCHUANG LIGHTWEIGHT SCIENCE RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 100083 No. 18 clear road, Haidian District, Beijing Patentee before: Advanced Manufacture Technology Center, China Academy of Machinery Science & Technology |
|
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |