一种复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111575615A(43)申请公布日2020.08.25(21)申请号202010468717.4(22)申请日2020.05.28(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市麓山南路932号(72)发明人湛利华喻吉望杨有良汤智茂(74)专利代理机构长沙欧诺专利代理事务所(普通合伙)43234代理人欧颖张文君(51)Int.Cl.C22F1/04(2006.01)C22F1/02(2006.01)C21D9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法(57)摘要本发明公开了一种复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法，包括先在母材铝合金板上表面的周边位置粘贴固定约束板，然后将约束板与母材铝合金板一起包裹进透气毡，并铺贴真空袋形成封闭空间，抽真空处理后将前述处理好的整体和模具一同放入热压罐中进行蠕变时效成形得到复杂曲率的铝合金构件。本发明考虑加载过程中构件刚度不够，受压屈曲，通过在构件承载侧配置约束板来抑制屈曲，不需要进行额外的施加压边力的装置，能够应用于蠕变时效成形所常用的热压罐装置中，有效抑制了屈曲的产生，提高了成形质量；降低了真空膜破损的风险，提高了成形精度，增大了构件成功的机率；同时，板材成形前不需要预留压边面积，有利于构件的近净成形。CN111575615ACN111575615A权利要求书1/1页1.一种复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法，其特征在于，所述方法包括先将构件的母材铝合金板(1)置于模具(3)的型面上，并在所述母材铝合金板(1)上表面的周边位置使用耐高温的胶带粘贴固定约束板(2)，所述胶带双面含胶且粘贴设置于在上的约束板(2)与在下的母材铝合金板(1)之间；再将所述约束板(2)与母材铝合金板(1)一起包裹进透气毡，并在模具型面上铺贴真空袋将母材铝合金板(1)和约束板(2)密封好，再对真空袋进行抽真空处理；然后将处理好的母材铝合金板(1)、约束板(2)和模具(3)整体放入热压罐中，对所述母材铝合金板(1)进行蠕变时效成形得到复杂曲率的铝合金构件；所述约束板(2)的材质为其屈服强度与所述母材铝合金板(1)相同或相近，所述相近是指约束板(2)的屈服强度是母材铝合金板(1)屈服强度的0.5～2倍，约束板(2)的弹性模量与所述母材铝合金板(1)相同或更高，所述约束板(2)的厚度为所述母材铝合金板(1)厚度的0.5～2倍，所述约束板(2)的宽度为所述母材铝合金板(1)的长度尺寸和宽度尺寸中最小处尺寸的10～30％。2.根据权利要求1所述的复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法，其特征在于，所述约束板(2)的屈服强度是所述母材铝合金板(1)屈服强度的0.8～1.2倍。3.根据权利要求1所述的复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法，其特征在于，所述约束板的材质为Q235钢或与所述母材铝合金板(1)同等材质的铝合金材料，优选所述约束板(2)为与所述母材铝合金板(1)同等材质和同等厚度的铝合金材料。4.根据权利要求1所述的复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法，其特征在于，所述约束板(2)的厚度为所述母材铝合金板(1)厚度的0.8～1.3倍，所述约束板(2)的宽度为所述母材铝合金板(1)的长度尺寸和宽度尺寸中最小处尺寸的15～25％。5.根据权利要求1所述的复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法，其特征在于，所述约束板(2)的厚度3～8mm，优选所述约束板(2)的厚度为5～6mm。6.根据权利要求1所述的复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法，其特征在于，所述母材铝合金板(1)为2XXX系列铝合金。2CN111575615A说明书1/3页一种复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法技术领域[0001]本发明涉及复杂曲率铝合金构件精确成形制造技术领域，特别地，涉及一种复杂曲率铝合金构件蠕变时效成形中抑制屈曲的方法。背景技术[0002]板料尤其是薄壁构件在成形过程中由于受力的复杂性，会有多种变形形式，拉伸变形和压缩变形是主要的两种变形形式。在大变形过程中，如果拉力或者压力太大，板材就会出现拉伸失稳或者压缩失稳现象，具体表现为拉伸失稳导致破裂，压缩失稳表现为起皱。起皱的根本因素在于压应力过大。失稳起皱，也称为屈曲，为薄壁构件的主要成形缺陷，是板材受到较大压应力失去原来平衡状态，出现异常变形的现象。[0003]板材类零件在冲压成形时无论采用传统或新型成形工艺，工件起皱是一种常见的成形缺陷，因此，在板材成形过程中通常采用压边装置来辅助板材成形，通过在冲压过程中通过施加压边圈抑制法兰区域(即冲压成型过程中被机械装