[发明专利]一种蠕变时效成形复杂变曲率构件的工艺及模具装置

权利要求书

1.一种蠕变时效成形复杂变曲率构件工艺，其特征在于，采用一种蠕变时效成形复杂变曲率构件的模具装置，所述模具装置包括模架(1)，模架(1)上方从上到下依次设置有凸模(2)和凹模(3)，凸模(2)的上方中心位置设置有压力柱(4)；所述压力柱(4)距凸模(2)大端边界1100mm；所述模架(1)由角平分1#、2#、3#筋板(13)和加强筋(14)组焊而成，1#、2#、3#筋板(13)的上缘与凹模(3)的下缘相贴合，模架(1)侧面设置有若干方形孔，模架(1)与凹模(3)相接处设置有若干传热通孔(12)；所述凸模(2)和凹模(3)的四个角均设置有定位孔(5)，凹模(3)的定位孔内设置有内螺纹；所述定位孔(5)内设置有定位柱(6)，定位柱(6)直径30mm,长80mm，定位柱(6)一端设置有长25mm的螺纹，与凹模(3)的内螺纹相匹配；所述凹模(3)和凸模(2)厚度设置为20-25mm，凹模(3)和凸模(2)大小端设置有若干螺栓孔(7)；所述螺栓孔(7)中依次设置有螺栓(8)、垫圈(9)、锁紧螺母(10)用来紧固模具；所述螺栓孔(7)的直径在30-50mm，螺栓(8)的高度设置为60-100mm；所述凸模(2)四个角设置有高度一致的吊耳(11)，具体的加工步骤如下：

S1.建立蠕变时效成形有限元几何模型；初始坯料几何模型为拉深成形变曲率构件，基于铝合金材料本构模型，以目标型面作为初始模具型面，使用有限元模拟软件ABAQUS或MARC进行蠕变时效回弹补偿模拟，获得各网格节点回弹量；

S2.根据各节点回弹量使用回弹补偿公式SP＝(δ0-δi)/δ0确定补偿后相应节点坐标值；

S3.采用三维逆向软件geomagic design逆向重构补偿后变曲率设计型面；

S4.根据设计型面，开发蠕变时效校形模具装置；

S5.采用拉深成形工艺获得变曲率构件；

S6.将S5所得的铝合金构件固溶淬火处理；

S7.将固溶淬火后的构件定位放置在成形区域；

S8.使用压力机下压凸模上的压力柱，使构件紧密贴合凹模型面上表面和凸模型面下表面；

S9.贴模完成后，使用螺栓将构件紧固，以防止构件发生相对滑动；

S10.将整个装置放入热压罐或高温炉进行蠕变时效处理；

S11.时效时间到达预定时间后，冷却降温至室温，松开锁紧螺母，取出构件。