[发明专利]一种大深度异型曲面铝合金盒形件的制备方法及其模具

说明书

本发明提供了一种大深度异型曲面铝合金盒形件的制备方法及其模具。所述方法包括：将大深度异型曲面铝合金盒形件模具放置于上平台及下平台上；根据待形成的大深度异型曲面铝合金盒形件的尺寸，计算坯料的设定展开尺寸及体积；将大深度异型曲面铝合金盒形件模具加热温度至设定温度；将坯料放置于型腔，采用定位销进行定位；将坯料在型腔内持续保温一段时间后，上平台带动凸模移动压合坯料；在坯料热压成形后，上平台带动凸模移动对大深度异型曲面铝合金盒形件开模；凸模带动顶料板移动将大深度异型曲面铝合金盒形件顶出；对大深度异型曲面铝合金盒形件的四个立边开口焊接。本发明解决了大深度无拔模异型曲面铝合金盒形件无法脱模或脱模困难的问题。

技术领域

本发明涉及精密钣金加工领域，特别是涉及一种大深度异型曲面铝合金盒形件的制备方法及其模具。

背景技术

铝合金因具有优异的使用性能，在航空航天、轨道交通、武器装备等领域的应用十分广泛。在轨道交通领域，大尺寸铝合金零件正向着整体化，近净成形方向发展。

对于大深度无拔模异型曲面铝合金盒形件，常规制造方法有两种：一种方法是直接拉伸成形，此种方法由于存在难变形区，造成成形后零件减薄严重，容易出现开裂和起皱等缺陷，且壁厚分布不均匀，此外成形后零件难以脱模；另一种方法是先部分钣金成形，再进行拼焊组装，此种方法成形的零件回弹大，焊接变形难以控制，对零件的精度和质量有很大影响。

发明内容

本发明实施例提供了一种大深度异型曲面铝合金盒形件的制备方法及其模具，以解决常规制造方法存在难变形区，造成成形后零件减薄严重，容易出现开裂和起皱等缺陷，且壁厚分布不均匀，此外成形后零件难以脱模，且成形的零件回弹大，焊接变形难以控制，对零件的精度和质量有很大影响的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种大深度异型曲面铝合金盒形件模具，包括凸模、凹模、两根拉杆、两个限位螺母、定位销和底座；所述凹模的一端与底座固定连接，另一端设置有容纳坯料的两端开口的型腔；所述凹模靠近所述底座的两端设置容置于所述型腔内的顶料板，所述顶料板的两端外伸于所述凹模；在所述顶料板外伸于所述凹模的两端处设置有对应的第一螺旋通孔，所述第一螺旋通孔呈两端开口结构；所述凸模远离所述凹模的一端设置有外伸于所述凸模的外凸结构，所述外凸结构外伸于所述凸模的两端设置有对应于所述第一螺旋通孔的第二螺旋通孔，所述第二螺旋通孔呈正对于所述凹模的一端开口结构；各所述拉杆的两端形成有分别对应于所述第一螺旋通孔和所述第二螺旋通孔的螺纹，且各所述拉杆贯穿于所述第一螺旋通孔的一侧分别与对应的所述限位螺母固定连接，各所述限位螺母用以对所述拉杆进行限位；所述定位销设置于所述型腔的两端，用以对容纳于所述型腔内的坯料进行定位。

优选地，所述大深度异型曲面铝合金盒形件模具采用45#钢制成。

优选地，所述型腔的尺寸大小与待形成的大深度异型曲面铝合金盒形件的尺寸大小的比例为：1.003～1.007：1。

第二方面，本发明实施例提供了一种，包括上述任一项所述的大深度异型曲面铝合金盒形件模具、坯料、热成形机的上平台和下平台，所述制备方法包括：将所述大深度异型曲面铝合金盒形件模具放置于所述上平台及所述下平台之上；根据待形成的大深度异型曲面铝合金盒形件的尺寸，计算所述坯料的设定展开尺寸及体积；对所述大深度异型曲面铝合金盒形件模具进行加热，直至加热温度达到设定温度；将设定展开尺寸及体积的所述坯料放置于所述型腔内，并采用所述定位销对所述坯料进行定位；将所述坯料在所述型腔内持续保温一段时间后，所述上平台带动所述凸模向靠近所述凹模的一侧移动，以压合所述坯料，形成所述大深度异型曲面铝合金盒形件；在所述坯料热压成形后，所述上平台带动所述凸模向远离所述凹模的一侧移动，以对所述大深度异型曲面铝合金盒形件开模；所述凸模在向远离所述凹模的一侧移动过程中，带动所述顶料板移动，以将所述大深度异型曲面铝合金盒形件从所述凹模中顶出；对所述大深度异型曲面铝合金盒形件的四个立边开口进行焊接。