專利名稱：鋁合金汽車覆蓋件氣脹成形工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金汽車覆蓋件的亞超塑氣脹成形工藝背景技術(shù) 用鋁合金板材替代鋼板制造汽車車身是汽車減重降低油耗的重要措施之一。在現(xiàn)有技術(shù)中，鋁合金汽車覆蓋件的成形多用常規(guī)的冷沖壓工藝。用這種工藝生產(chǎn)鋁合金汽車覆蓋件成品率較低，主要因?yàn)檫@種生產(chǎn)工藝的缺點(diǎn)有兩方面其一是在室溫條件下鋁合金塑性低、在成型過程中容易出現(xiàn)破裂缺陷；其二是成形的零件回彈大，從而引起零件尺寸精度很差。對(duì)于復(fù)雜形狀零件的冷沖壓成形，如汽車前擋泥板，通常使用多道工序，這不僅增加了工序復(fù)雜性，而且增加了成本。為了防止成形零件破裂，有時(shí)需要切工藝口釋放成形內(nèi)應(yīng)力。針對(duì)上述情況，近年來開發(fā)的鋁合金汽車覆蓋件超塑氣脹成形工藝有效地避開了鋁合金在室溫條件下塑性低、回彈大的缺點(diǎn)，但是這種普通的超塑成形工藝要求鋁合金板材必須是專用的細(xì)晶粒板材，目前只有經(jīng)專門工藝特殊處理的5083鋁合金可以滿足要求。由于這種板材尚未批量投產(chǎn)，這不僅增加了材料成本也限制了這一工藝的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種鋁合金汽車覆蓋件亞超塑成形新工藝。其“亞”字的內(nèi)涵是對(duì)原始鋁合金板材晶粒度無特殊要求，可以使用普通工業(yè)牌號(hào)鋁合金板材由于本發(fā)明中的鋁合金板材是在加熱條件下成形，所以不存在回彈問題。與冷沖壓工藝相比，本發(fā)明工序少，成本低，成品率高。
本發(fā)明采用專用技術(shù)分析和有效降低零件成形對(duì)原始板材高溫塑性的要求，根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)模具和工藝參數(shù)。
本發(fā)明采用氣脹成形方法，整個(gè)成形過程需要一個(gè)凹模、一個(gè)帶壓邊密封氣體的上加熱板、周圈加熱裝置、溫度控制系統(tǒng)和氣體加壓系統(tǒng)。
采用上述裝置組成的系統(tǒng)，將模具進(jìn)行加熱，當(dāng)模具加熱到460℃～520℃后，將要鋁合金板材放在凹模上。通過壓力機(jī)的作用，上加熱板將板料壓在凹模上，凹模的分模面上有一個(gè)用于氣體封閉的凸臺(tái)環(huán)。然后從加熱板的進(jìn)氣孔通入氣體，鋁合金板材在氣體壓力下逐漸變形，最終與凹模貼合，成形結(jié)束，取出零件。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是本發(fā)明的鋁合金汽車覆蓋件成形簡(jiǎn)2是本發(fā)明中需要成形的鋁合金汽車覆蓋件圖具體實(shí)施方式
首先獲得具體鋁合金板材的高溫力學(xué)性能數(shù)據(jù)，根據(jù)待成形零件的具體形狀尺寸進(jìn)行初步模具和工藝設(shè)計(jì)，應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)化模具和工藝，降低局部應(yīng)變，并據(jù)此選擇合適牌號(hào)的鋁合金板材。
需要預(yù)先確定的工藝參數(shù)成形溫度、脹形氣體壓力時(shí)間曲線。
需要預(yù)先制造的硬件設(shè)施耐高溫的模具，加熱裝置和控溫裝置，具有足夠噸位和工作臺(tái)面的油壓機(jī)。
圖2為用本發(fā)明成形的鋁合金汽車前擋泥板零件。圖1所描述的鋁合金汽車覆蓋件成形簡(jiǎn)圖包括下水冷板、內(nèi)加熱裝置、凹模、外部加熱裝置、鋁合金板材、上加熱板和上水冷板。圖中3為成形凹模，板料被上加熱板6壓在凹模3上，為了防止漏氣在凹模3的分模面上有一圈梯形的凸臺(tái)。圖1中的2、4、6都是加熱裝置，通過它們加熱凹模3。在凹模里面有多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，當(dāng)所有測(cè)溫點(diǎn)都達(dá)到所設(shè)置的的溫度后，啟動(dòng)壓力機(jī)。將板料5放置在凹模上，再用上加熱板壓住板料，保溫2～3分鐘后便開始通過上加熱板的進(jìn)氣孔通入適當(dāng)壓力的氣體。按照預(yù)定的壓力-時(shí)間曲線控制輸入氣體的壓力，直至成形結(jié)束。成形時(shí)間與零件具體形狀有關(guān)，通常為10-30分鐘。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金汽車覆蓋件亞超塑成形新工藝，在等溫條件下，氣體壓力作用使鋁合金板材變形，最終與凹模貼合成形出所要求的零件。
2.按照權(quán)力要求1所述的成形工藝，使用普通工業(yè)牌號(hào)5182鋁合金板材，對(duì)其晶粒尺寸無特殊要求。
3.按照權(quán)力要求1所述的成形工藝，對(duì)于工業(yè)牌號(hào)5182的鋁合金，成形溫度范圍為460℃～520℃。
4.按照權(quán)力要求1所述的成形工藝，對(duì)于工業(yè)牌號(hào)5182的鋁合金，成形零件的最大壓力為0.4MPa。
全文摘要
本發(fā)明是一種鋁合金汽車覆蓋件的亞超塑氣脹成形工藝。由于對(duì)模具進(jìn)行了專門優(yōu)化，該工藝對(duì)坯料晶粒度無特別要求，可以使用普通工業(yè)牌號(hào)鋁合金板材。使用該成形工藝能成形出通過冷沖壓無法成形出的零件，并且能減少工序、降低成本，避免開裂和回彈缺陷。這種成形工藝是將模具和鋁合金板材加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，然后通入適當(dāng)壓力氣體，使鋁合金板材在氣體壓力下變形，最終使得鋁合金板材與凹模緊密貼合成形出所需要的零件。該成形工藝適合于成形各種形狀復(fù)雜的鋁合金汽車覆蓋件。
文檔編號(hào)B21D26/021GK1954935SQ20051011442
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者金泉林, 周義, 曾志朋 申請(qǐng)人:北京機(jī)電研究所