CN113680885B - 一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钣金零件引伸成形的辅助方法。适用于薄板复杂结构铝合金零件。具体为一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法。借用介质分次引伸成形,对零件成形过程控制起到辅助过渡作用。根据零件工艺特点选用成形工装、设备及对应的引伸过程。准备好零件展开料、成形工装、成形设备及辅助介质。按发明的辅助方法实施过程,成形合格零件。针对现有技术存在的问题,本发明提供一种在零件成形过程中垫橡皮或层板作为引伸介质的一种方法,可大幅度提升零件表面质量,保证98%以上的零件合格率,且表面质量较好。
Description
技术领域
本发明属于钣金零件引伸成形的辅助方法。适用于薄板复杂结构铝合金零件。具体为一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法。
背景技术
薄板复杂结构铝合金零件的成形难度大,引伸成形过程容易产生裂纹等质量缺陷,故需要在引伸过程寻找方法,辅助成形,提高整体零件质量,减小质量安全风险。针对现有技术存在的问题,本发明提供一种在零件成形过程中垫橡皮或层板作为引伸介质的一种方法,可大幅度提升零件表面质量,保证98%以上的零件合格率,且表面质量较好。
发明内容
技术方案
1、一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法,包括如下步骤:
1.1领料
接到零件制造指令后,根据指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中查看原材料,核对零件原材料的合格证号、炉号、数量、发料单号,保证出库的原材料的牌号、规格、状态与零件制造指令中所规定的材料一致。检查材料的表面符合国标、航标、国军标和冶标的质量要求。
1.2下料
1.2.1剪板机下料:
d)根据指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中领取材料
e)根据零件制造指令中材料规定的展开料或毛料尺寸,调整好剪床挡料装置的挡块
f)把毛料推入剪床,定位准确后,压下踏板进行剪切下料。当首件合格后,方可进行批量下料
1.2.2数控铣切下料:
f)接到生产指令后,按指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中领取材料,准备好指令或工艺规程规定的图纸、数模、样板,并核对相关资料与加工零件图号是否一致。
g)根据加工零件的要求选择对应的铣刀装夹,调整铣刀的进刀位置,将设备预热。
h)将所需铣切零件的信息输入数控下料铣床,转换为铣切程序。
i)在铣切过程中,操作人员可根据实际加工状况在控制面板控制刀具的更换以及进给状态。
j)铣切完成后将零件取出,清除表面金属屑,去毛刺及校形
1.3预成形
1.3.1小型设备:雅膏、电动收料机、滚轮机、收缩机、拉光机进行设备预成形。
1.3.2小型工具:木锤、胶皮板、铝锤,手工刨打预成形。
1.3.3大型设备:落压机,使用工装进行预成形;
1.4介质引伸成形
1.4.1成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试设备进行成形前准备。
1.4.2在工装和展开料之间垫辅助介质,进行第一次成形,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱。
1.4.3增加或减少一层或两层介质,进行第二次成形,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱。
1.4.4循环步骤1.4.3过程,直至零件完全贴合工装;
1.5热处理
1.5.1成形后的零件根据原材料特性选择是否需进行固溶处理。
1.5.2成形后的零件根据原材料特性选择是否需进行退火。
1.6整形
1.6.1收缩机校形
钣金零件在压型模上压制成形过程中,由于弹性变形与型模不完全贴合或零件热处理后应力应变分布不均匀而引起变形,可使用收缩机将零件松边面收缩增厚,达到贴胎要求,同时使修整的钣金零件表面不受损伤,能获得满意的表面质量。
1.6.2小量手工校形
零件压制后切去余量,去除边缘毛刺,如有皱纹或不贴模,用胶木板或木锤手工校形,使之符合指令要求。
1.6.3橡皮囊液压整形
用已成形好的零件使用工装进行橡皮囊液压机成形。
1.7总检
检验零件数量,成形尺寸,表面质量、贴胎度及成形过程中的检验记录页记录完整性。
进一步的如步骤1.4中提到的介质引伸成型,主要分为橡皮囊液压成形、落压半模成形、落压全模成形。
橡皮囊液压成形具体操作步骤为:
2.1橡皮囊液压成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试橡皮囊液压设备进行成形前准备。
2.2在凹模和展开料之间垫多层橡皮,使橡皮尽量完全填充凹模腔体内,高度略低于模体上表面,进行第一次橡皮囊液压机成形,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
2.3抽出一层或两层橡皮垫,进行第二次橡皮囊液压机成形;成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
2.4循环步骤2.3,直至零件完全贴合工装;
零件总的引伸高度/橡皮单层厚度≤引伸次数
进一步的,1中提到的落压半模成形具体操作步骤为:
3.1落锤落压成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试落锤设备进行成形前准备。
3.2在凹模、展开料之上盖一层橡皮,进行第一次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
3.3再垫一层或两层橡皮垫,进行第二次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
3.4重复步骤3.3,直至零件完全贴合工装;
注:零件总的引伸高度/橡皮单层厚度≤引伸次数
进一步的,如1中提到的落压全模成形具体操作步骤为:
4.1落锤落压成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试落锤设备进行成形前准备。
4.2在凹模上放置展开料,并在展开料上表面对准凸模位置铺多层层板,层板高度略低于凸模总高度,进行第一次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
4.3抽出一层或两层层板,进行第二次落压成形,压力不宜过大,;成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
4.4重复步骤4.3,直至零件完全贴合工装;
注:零件总的引伸高度/层板单层厚度≤引伸次数,层板与零件之间可垫一层铝合金板料进行保护。
进一步的,所述的橡皮垫肖氏硬度为40~60,厚度5~10mm。
进一步的,所述层板为木质三合板。
进一步的,如步骤2.2、2.3、3.2、3.3、4.2、4.3中容易出现褶皱、裂纹,采用以下方式能排除褶皱裂纹。
7.1在在橡皮囊引伸过程中,合理的收料、放料可有效的避免零件起皱和裂纹。
7.1.1放料:为了使引伸成型时有足够的料可以流动,可在成型前,先把料放开,给料“开流”,提高延展性,单位压力成型时,塑性成形均匀,不易开裂。
7.1.2收料:为了零件减少起皱的风险,在成型前,将毛料的边缘进行收料,
7.1.3使用叠钳将料均匀叠起,再消皱。
7.1.4热处理退火,在落压成形中,当消皱后的料出现冷作硬化时,可防锈铝材料的零件可进行消除应力退火。
进一步的,三种拉伸方式所采用的展开料材料不同,材料外形不同。
8.1橡皮囊液压成形采用硬铝和锻铝,落压半模成形和落压全模成形采用防锈铝、锻铝、硬铝。
8.2确定材料外形可根据模拟仿真分析零件的成形过程,确定展开料外形,橡皮囊液压引伸成型的展开料分为两种:一种以零件3D数模为依据,通过CATIA软件计算展开料,当使用橡皮逐次引伸时,橡皮的硬度小于金属过渡模,引伸的压边力略小,是料整体向下流动,所以计算使用橡皮引伸时,应增加展开料的外形尺寸,留足够的余量,由数控铣床加工展开料;另一种以设计的工装台面尺寸及零件引伸高度为参考,估算展开尺寸,由剪板机加工展开料。
进一步的,退火处理
引伸材料为防锈铝时采用退火的方式,增加材料塑性,退火处理分成三种形式,即完全退火、不完全退火和消除应力退火。
9.1若未规定不完全退火或消除应力退火,则使用完全退火。对包铝合金零件,为防止因合金元素向包铝层扩散而降低合金的抗腐蚀性能,只要能满足冷成形要求,应采用较低退火温度及最短的保温时间。
9.2不完全退火用于部分消除冷作硬化,以便随后进行变形量较小的冷成形工序。
9.3退火、去应力退火时,在保温过程中为了取出和放入零件,最多允许间断4次,每次开门时间不超过2min。
技术效果
采取本辅助方法,相对于传统方法,合格率可从50%提升至98%;零件边缘和表面质量较好。
附图说明
图1为橡皮囊液压成形(凹模)(橡皮作为引伸介质),成形过程示意图;
图2为落锤落压成形(半模,下模为凹模)(橡皮作为引伸介质),成形过程示意图;
图3为落锤落压成形(全模,上模为凸模,下模为凹模)(层板作为引伸介质),成形过程示意图。
具体实施方式
下面我们结合附图对本发明做出进一步的解释说明:
1本发明主要使用的介质:1、肖氏硬度为:40~60的橡皮垫;厚度 5~20mm;2、层板:木质三合板。
2最主要特点是:借用介质分次引伸成形,对零件成形过程控制起到辅助过渡作用。
3橡皮囊液压成形过程中,压边力大,零件边缘料几乎无法流动,引伸时,只能通过对底部料进行放料,使料流动至引伸处,放料、引伸的过程需要分次进行,借用橡皮垫作介质,填充凹模中,可提高径向单位压力,作用同过渡模一样,可大大减少工装投入的成本,是逐次撤橡皮、引伸、放料的循环过程,直至零件尺寸满足要求。
4落压成形过程中,由于零件边缘压边力小,边缘料可向下流动,引伸时,向下流动的料收料不充分,容易起皱,需对起皱处进行放料,使料放开后再进行引伸,逐渐把放开的料向下引伸,引伸、放料的过程需要分次进行,借用橡皮作介质,逐渐填满凹模腔,作用同过渡模一样,可大大减少工装设计、制造的成本。是逐次垫橡皮、引伸、放料的循环过程,直至零件尺寸满足要求。
5使用层板的作用是压边,层板因比橡皮垫重量轻的优点,适合使用在凸模上,使零件边缘料压住,是逐次撤层板、引伸、放料的循环过程,直至零件尺寸满足要求。下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法,包括如下步骤:
1.1领料
接到零件制造指令(FO)后,根据指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中查看原材料,核对零件原材料的合格证号、炉(批)号、数量、发料单号,保证出库的原材料的牌号、规格、状态与零件制造指令(FO) 中所规定的材料一致。检查材料的表面符合相应标准(国标、航标、国军标和冶标)的质量要求。
1.2下料
1.2.1剪板机下料:
a)根据指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中领取材料
b)根据零件制造指令中材料规定的展开料或毛料尺寸,调整好剪床挡料装置的挡块
c)把毛料推入剪床,定位准确后,压下踏板进行剪切下料。当首件合格后,方可进行批量下料
1.2.2数控铣切下料:
k)接到生产指令后,按指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中领取材料,准备好指令或工艺规程规定的图纸、数模、样板等资料,并核对相关资料与加工零件图号是否一致。
l)根据加工零件的要求选择对应的铣刀装夹,调整铣刀的进刀位置,将设备预热。
m)将所需铣切零件的信息输入数控下料铣床,转换为铣切程序。
n)在铣切过程中,操作人员可根据实际加工状况在控制面板控制刀具的更换以及进给状态。
o)铣切完成后将零件取出,清除表面金属屑,去毛刺及校形
1.3预成形
1.3.1小型设备:雅膏、电动收料机、滚轮机、收缩机、拉光机等进行设备预成形。
1.3.2小型工具:木锤、胶皮板、铝锤等,手工刨打预成形。
1.3.3大型设备:落压机,使用工装进行预成形
1.4介质引伸成形
1.4.1成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试设备进行成形前准备。
1.4.2在工装和展开料之间垫辅助介质,进行第一次成形,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱。
1.4.3增加或减少一层或两层介质,进行第二次成形,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱。
1.4.4循环步骤1.4.3过程,直至零件完全贴合工装;1.5热处理
1.5.1成形后的零件根据原材料特性选择是否需进行固溶处理,如常用引伸材料(2A12、6A02)需使用硝盐槽、空气炉等设备进行固溶处理;固溶处理之后使用一般选用水作为介质,进行淬火;淬火后使用洗涤槽清洗在硝盐槽内固溶热处理的零件,应保证能洗净零件上的残余盐迹;清洗后将保持新淬火状态的零件进行冷藏。冷藏后按原材料特性选择自然时效或者人工时效。
1.5.2成形后的零件根据原材料特性选择是否需进行退火,如常用引伸材料(5A02、5A06、3A21),需根据成形过程,可选择完全退火、不完全退火和消除应力退火,这三种退火方式。
1.6整形(校形)
1.6.1收缩机校形
钣金零件在压型模上压制成形过程中,由于弹性变形与型模不完全贴合或零件热处理后应力应变分布不均匀而引起变形,可使用收缩机将零件松边面收缩增厚,达到贴胎要求,同时使修整的钣金零件表面不受损伤,能获得满意的表面质量。
1.6.2小量手工校形
零件压制后切去余量,去除边缘毛刺,如有皱纹或不贴模,用胶木板或木锤手工校形,使之符合指令要求。
1.6.3橡皮囊液压整形
用已成形好的零件使用工装进行橡皮囊液压机成形。
1.7总检
检验零件数量,成形尺寸,表面质量、贴胎度及成形过程中的检验记录页记录完整性。
如步骤3中提到的介质引伸成型,主要分为橡皮囊液压成形、落压半模成形、落压全模成形。
2、如上述中提到的橡皮囊液压成形具体操作步骤为:
2.1橡皮囊液压成形(凹模)(橡皮作为引伸介质)成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试橡皮囊液压设备进行成形前准备。2.2在凹模和展开料之间垫多层橡皮,使橡皮尽量完全填充凹模腔体内,高度略低于模体上表面,进行第一次橡皮囊液压机成形(压力为50~100N)成形后如若局部起皱,应第一时间消皱。(一般为常温下手工或辅助设备消皱);
2.3抽出一层或两层橡皮垫,进行第二次橡皮囊液压机成形(压力为 50~100N);(注意:一次抽出的橡皮层数视零件材料及总引伸高度判定) 成形后如若局部起皱,应第一时间消皱(一般为常温下手工或辅助设备消皱);
2.4循环步骤2.3,直至零件完全贴合工装;
注:零件总的引伸高度/橡皮单层厚度≤引伸次数3、如上述中提到的落压半模成形具体操作步骤为:
3.1落锤落压成形(半模,下模为凹模)(橡皮作为引伸介质)成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试落锤设备进行成形前准备。 3.2在凹模、展开料之上盖一层橡皮(注意:一层橡皮的厚度视总体引伸次数及总引伸高度判定,橡皮外形应尽量与凹模腔尺寸一致),进行第一次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱(一般为常温下手工或辅助设备消皱;若为防锈铝材料,消皱后可进行300摄氏度退火);
3.3再垫一层或两层橡皮垫,进行第二次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱(一般为常温下手工或辅助设备消皱;若为防锈铝材料,消皱后可进行300摄氏度退火);
3.4重复步骤3.3,直至零件完全贴合工装;
注:零件总的引伸高度/橡皮单层厚度≤引伸次数
4、如上述中提到的落压全模成形具体操作步骤为:
4.1落锤落压成形(全模,上模为凸模,下模为凹模)(层板作为引伸介质)成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试落锤设备进行成形前准备。
4.2在凹模上放置展开料,并在展开料上表面对准凸模位置铺多层层板,层板高度略低于凸模总高度,进行第一次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱(一般为常温下手工或辅助设备消皱;若为防锈铝材料,消皱后可进行300摄氏度退火);
4.3抽出一层或两层层板,进行第二次落压成形,压力不宜过大,; (注意:一次抽出的层板层数视零件材料及总引伸高度判定)成形后如若局部起皱,应第一时间消皱(一般为常温下手工或辅助设备消皱;若为防锈铝材料,消皱后可进行300摄氏度退火);
4.4重复步骤4.3,直至零件完全贴合工装;
注:零件总的引伸高度/层板单层厚度≤引伸次数,层板与零件之间可垫一层铝合金板料进行保护。
5、所述的橡皮垫肖氏硬度为40~60,厚度5~10mm;其作用……合理使用橡皮,可增加成形时的单位压力,提高径向单位压力。一般用于凹模引伸的复杂结构件。
6、所述层板为木质三合板,其作用……合理使用层板,可增加成形时的单位压力,提高径向单位压力。层板材料一般为木质三合板,优点为重量轻,压边效果好。一般适用于落锤模上。7、如步骤2.2、2.3、3.2、 3.3、4.2、4.3中容易出现褶皱、裂纹,采用以下方式能排除褶皱……、裂纹。
7.1在一般在橡皮囊引伸过程中,合理的收料、放料可有效的避免零件起皱和裂纹。
7.1.1放料:为了使引伸成型时有足够的料可以流动,可在成型前,先把料放开,给料“开流”,提高延展性,单位压力成型时,塑性成形均匀,不易开裂。辅助设备:滚轮机、雅膏
7.1.2收料:为了零件减少起皱的风险,可在成型前,将毛料的边缘进行收料,
7.1.3收料过程比放料难,难点在于手工收料时,使用叠钳将料均匀叠起,再消皱,如消皱不及时不彻底,就会有叠死皱的风险,而手工放料时,正确使用工具,在弯曲极限值范围内,一般不容易产生裂纹。辅助设备:点压机、雅膏
7.1.4热处理退火,在落压成形中,当消皱后的料出现冷作硬化时,可防锈铝材料的零件可进行消除应力退火,提高材料的成形塑性,以便下一步的介质引伸成形。
8、三种拉伸方式所采用的展开料材料不同,材料外形不同。
8.1橡皮囊液压成形一般采用硬铝和锻铝,落压半模成形和落压全模成形一般采用防锈铝、锻铝、硬铝。
8.2确定材料外形可根据模拟仿真分析零件的成形过程,确定展开料外形,一般橡皮囊液压引伸成型的展开料分为两种:一种以零件3D数模为依据,通过CATIA软件计算展开料,应注意的是,当使用橡皮逐次引伸时,橡皮的硬度小于金属过渡模,引伸的压边力略小,是料整体向下流动,所以计算使用橡皮引伸时,应增加展开料的外形尺寸,留足够的余量,一般由数控铣床加工展开料;另一种以设计的工装台面尺寸及零件引伸高度为参考,估算展开尺寸,一般由剪板机加工展开料。
9、退火处理……
常用引伸材料为防锈铝时(5A02、5A06、3A21)可采用退火的方式,增加材料塑性,退火处理分成三种形式,即完全退火、不完全退火和消除应力退火。
9.1若未规定不完全退火或消除应力退火,则使用完全退火。对包铝合金零件,为防止因合金元素向包铝层扩散而降低合金的抗腐蚀性能,只要能满足冷成形要求,应采用较低退火温度及最短的保温时间。完全退火用于获得最低的强度和最好的可成形性。
9.2不完全退火用于部分消除冷作硬化,以便随后进行变形量较小的冷成形工序。
9.3退火、去应力退火时,在保温过程中为了取出和放入零件,最多允许间断4次,每次开门时间不超过2min。具体见附图说明。
实际工作过程说明:
1、根据零件工艺特点选用成形工装、设备及对应的引伸过程。
2、准备好零件展开料、成形工装、成形设备及辅助介质。
3、按发明的辅助方法实施过程,成形合格零件。
总结:结合附图,提供一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法,辅助介质为:橡皮或层板等,使用此种方法可大大提升零件的合格率及表面质量。
Claims (4)
1.一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法,其特征在于,包括如下步骤:
1.1)领料
接到零件制造指令后,根据指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中查看原材料,核对零件原材料的合格证号、炉号、数量、发料单号,保证出库的原材料的牌号、规格、状态与零件制造指令中所规定的材料一致;检查材料的表面符合国标、航标、国军标和冶标的质量要求;
1.2)下料
1.2.1)剪板机下料:
a)根据指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中领取材料
b)根据零件制造指令中材料规定的展开料或毛料尺寸,调整好剪床挡料装置的挡块
c)把毛料推入剪床,定位准确后,压下踏板进行剪切下料;当首件合格后,方可进行批量下料;
1.2.2)数控铣切下料:
a)接到生产指令后,按指令中填写的需用材料的牌号、规格到材料库中领取材料,准备好指令或工艺规程规定的图纸、数模、样板,并核对相关资料与加工零件图号是否一致;
b)根据加工零件的要求选择对应的铣刀装夹,调整铣刀的进刀位置,
将设备预热;
c)将所需铣切零件的信息输入数控下料铣床,转换为铣切程序;
d)在铣切过程中,操作人员可根据实际加工状况在控制面板控制刀具的更换以及进给状态;
e)铣切完成后将零件取出,清除表面金属屑,去毛刺及校形
1.3)预成形
1.3.1)小型设备:雅膏、电动收料机、滚轮机、收缩机、拉光机进行设备预成形;
1.3.2)小型工具:木锤、胶皮板、铝锤,手工刨打预成形;
1.3.3)大型设备:落压机,使用工装进行预成形;
1.4)介质引伸成形
1.4.1)成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试设备进行成形前准备;
1.4.2)在工装和展开料之间垫辅助介质,进行第一次成形,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
1.4.3)增加或减少一层或两层介质,进行第二次成形,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
1.4.4)循环步骤1.4.3)过程,直至零件完全贴合工装;
1.5)热处理
1.5.1)成形后的零件根据原材料特性选择是否需进行固溶处理;
1.5.2)成形后的零件根据原材料特性选择是否需进行退火;
1.6)整形
1.6.1)收缩机校形
钣金零件在压型模上压制成形过程中,由于弹性变形与型模不完全贴合或零件热处理后应力应变分布不均匀而引起变形,可使用收缩机将零件松边面收缩增厚,达到贴胎要求,同时使修整的钣金零件表面不受损伤,能获得满意的表面质量;
1.6.2)小量手工校形
零件压制后切去余量,去除边缘毛刺,如有皱纹或不贴模,用胶木板或木锤手工校形,使之符合指令要求;
1.6.3)橡皮囊液压整形
用已成形好的零件使用工装进行橡皮囊液压机成形;
1.7)总检
检验零件数量,成形尺寸,表面质量、贴胎度及成形过程中的检验记录页记录完整性;步骤1.4)中提到的介质引伸成型,分为橡皮囊液压成形、落压半模成形、落压全模成形;
橡皮囊液压成形具体操作步骤为:
2.1)橡皮囊液压成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试橡皮囊液压设备进行成形前准备;
2.2)在凹模和展开料之间垫多层橡皮,使橡皮尽量完全填充凹模腔体内,高度略低于模体上表面,进行第一次橡皮囊液压机成形,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
2.3)抽出一层或两层橡皮垫,进行第二次橡皮囊液压机成形;成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
2.4)循环步骤2.3),直至零件完全贴合工装;
零件总的引伸高度/橡皮单层厚度≤引伸次数;
落压半模成形具体操作步骤为:
3.1)落锤落压成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试落锤设备进行成形前准备;
3.2)在凹模、展开料之上盖一层橡皮,进行第一次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
3.3)再垫一层或两层橡皮垫,进行第二次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
3.4)重复步骤3.3),直至零件完全贴合工装;
零件总的引伸高度/橡皮单层厚度≤引伸次数;
落压全模成形具体操作步骤为:
4.1)落锤落压成形前,视零件外形判断是否需局部预成形;再调试落锤设备进行成形前准备;
4.2)在凹模上放置展开料,并在展开料上表面对准凸模位置铺多层层板,层板高度略低于凸模总高度,进行第一次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
4.3)抽出一层或两层层板,进行第二次落压成形,压力不宜过大,成形后如若局部起皱,应第一时间消皱;
4.4)重复步骤4.3),直至零件完全贴合工装;
零件总的引伸高度/层板单层厚度≤引伸次数,层板与零件之间可垫一层铝合金板料进行保护;
所述的橡皮垫肖氏硬度为40~60,厚度5~10mm;所述层板为木质三合板。
2.根据权利要求1所述的一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法,其特征在于,出现褶皱、裂纹,采用以下方式能排除褶皱裂纹;
7.1)在橡皮囊引伸过程中,合理的收料、放料可有效的避免零件起皱和裂纹;
7.1.1)放料:为了使引伸成型时有足够的料可以流动,可在成型前,先把料放开,给料“开流”,提高延展性,单位压力成型时,塑性成形均匀,不易开裂;
7.1.2)收料:为了零件减少起皱的风险,在成型前,将毛料的边缘进行收料,
7.1.3)使用叠钳将料均匀叠起,再消皱;
7.1.4)热处理退火,在落压成形中,当消皱后的料出现冷作硬化时,可防锈铝材料的零件可进行消除应力退火。
3.根据权利要求2所述的一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法,其特征在于,三种拉伸方式所采用的展开料材料不同,材料外形不同;
8.1)橡皮囊液压成形采用硬铝和锻铝,落压半模成形和落压全模成形采用防锈铝、锻铝、硬铝;
8.2)确定材料外形可根据模拟仿真分析零件的成形过程,确定展开料外形,橡皮囊液压引伸成型的展开料分为两种:一种以零件3D数模为依据,通过CATIA软件计算展开料,当使用橡皮逐次引伸时,橡皮的硬度小于金属过渡模,引伸的压边力略小,是料整体向下流动,所以计算使用橡皮引伸时,应增加展开料的外形尺寸,留足够的余量,由数控铣床加工展开料;另一种以设计的工装台面尺寸及零件引伸高度为参考,估算展开尺寸,由剪板机加工展开料。
4.根据权利要求3所述的一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法,其特征在于,退火处理,
引伸材料为防锈铝时采用退火的方式,增加材料塑性,退火处理分成三种形式,即完全退火、不完全退火和消除应力退火;
9.1)若未规定不完全退火或消除应力退火,则使用完全退火;对包铝合金零件,为防止因合金元素向包铝层扩散而降低合金的抗腐蚀性能,只要能满足冷成形要求,应采用较低退火温度及最短的保温时间;
9.2)不完全退火用于部分消除冷作硬化,以便随后进行变形量较小的冷成形工序;
9.3)退火、去应力退火时,在保温过程中为了取出和放入零件,最多允许间断4次,每次开门时间不超过2min。
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