[发明专利]一种壁板超声辅助批量蠕变时效成形装置的使用方法

说明书

本发明公开了一种壁板超声辅助批量蠕变时效成形装置的使用方法，以解决现有装置和方法蠕变时效成形壁板时存在的生产效率低、能耗大、性能差的问题。成形装置包括一个压制组块、1~10个循环组块、一个支撑组块、4~40个锁紧螺栓和上、下超声振动系统。成形装置依托于热成形机床使用，使用时首先将壁板毛坯置于支撑组块上，开启上超声振动系统，热成形机床提供压力利用循环组块逐一压制壁板毛坯成形，然后同时开启上、下超声振动系统，热成形机床提供特定高温环境，完成壁板的批量蠕变时效成形。本发明的装置和方法可提高强化相的析出效率，减少升、降温次数，有效提高壁板的蠕变时效成形效率，降低能耗。

技术领域

本发明属于先进制造技术领域，具体涉及一种壁板超声辅助批量蠕变时效成形装置的使用方法。

背景技术

蠕变时效成形技术是一种将时效强化与蠕变成形相结合，利用金属的高温蠕变特性进行成形的工艺，该工艺具有操作简单、重复性好、成形件性能高的特点，在航空航天壁板生产领域具有广阔应用前景。

由于强化相的析出效率较低，为使强化相充分弥散析出，蠕变时效成形工艺需在高温环境中保持较长时间，因而导致该工艺的效率很低。此外，对于批量生产的壁板，连续的升温和降温过程浪费大量的热能，因此壁板的蠕变时效成形能耗非常高。国家专利局已公开的申请号为CN201710124448.8的一种快速蠕变时效成形的方法、申请号为CN201410829364.0的一种蠕变时效成形工艺方法和和申请号为CN201710353340.6的一种铝合金板蠕变时效成形方法，这些方法虽在一定程度上能够提高壁板的蠕变时效成形效率，但其每次高温热循环仅能制造1件壁板，仍然存在效率低，能耗大的问题。强化相的析出速率也未得到实质性的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种壁板超声辅助批量蠕变时效成形装置的使用方法，同时从外部环境和内部组织出发，提高壁板的蠕变时效成形效率，降低能耗。一方面，利用该装置可以实现壁板的批量压制成形，随后只需要一次高温环境即可实现压制壁板的批量成形，有效减少高温环境的升温和降温次数。另一方面，利用超声振动的方法在压制壁板时提高位错的动能，促进位错迁移，减少微裂纹的产生，在高温蠕变时效成形时提高强化相的析出速率，减少蠕变时效时间。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种壁板超声辅助批量蠕变时效成形装置, 所述装置包括：一个压制组块、1~10个循环组块、一个支撑组块、4~40个锁紧螺栓和上超声振动系统、下超声振动系统，其特征在于：所述上超声振动系统包括超声波发生器、压电换能器和变幅杆，变幅杆顶端设置有螺纹、末端设置有法兰盘，下超声振动系统包括超声波发生器、压电换能器和变幅杆，变幅杆顶端设置有螺纹、末端设置有法兰盘；

所述压制组块包括压制块和导向柱，压制块的下底面设置有压制凸台，上表面设置有圆弧过渡凸台，在圆弧过渡凸台中心位置设置有螺纹孔，导向柱上部为圆柱体、下部为圆锥体、端部为平面，导向柱联结于压制块的四角，上超声振动系统的变幅杆与压制块通过螺纹相连；

所述循环组块包括循环盖板、循环固定板、循环卡板和导向柱，循环卡板上设置有凹型面、凸型面和固定凸台，循环固定板上设置有固定槽，循环卡板通过固定凸台镶嵌于循环固定板的固定槽内，循环盖板上设置有放料沉孔和导向孔，循环盖板通过螺钉安装于循环固定板上方，导向柱联结于循环固定板的四角；

所述支撑组块包括下卡板、下固定板、下垫板、支撑框和下盖板，下卡板上设置有凹型面和固定凸台，下固定板上设置有固定槽，下卡板通过固定凸台镶嵌于下固定板的固定槽内，下垫板的中心位置设置有螺纹孔，下垫板通过螺钉安装于下固定板的下方，支撑框四侧开有热交换孔，支撑框通过螺钉安装于下固定板的上方，下盖板上设置有放料沉孔和导向孔，下盖板通过螺钉安装于支撑框的上方，下超声振动系统的变幅杆与下垫板通过螺纹相连；

所述锁紧螺栓上部为内六角结构、中部为六边形柱体、下部为螺纹结构。