[发明专利]一种人工时效态铝合金薄板的成形方法

说明书

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7475-T761-T761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，延伸率也只有10％左右，大大低于退火板材的20％的延伸率，故造成零件成形后回弹严重，部分零件制造过程产生开裂，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7475-T761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100℃/s～200℃/s升温速度将铝合金板坯加热至500℃～520℃，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。