[发明专利]一种热成形淬火一体化成形方法

说明书

本发明公开了一种热成型淬火一体化成形方法，用于对合金板材进行加工成形，包括：步骤一、将成形模具安装在热压成形设备上，将成形模具加热至淬火温度；步骤二、在加热炉中将板材加热至淬火温度后，取出板材固定于下模的型腔内；步骤三、开启热压成形设备，在成形模具逐渐合模对板材进行热成形的过程中，利用冷却装置对成形模具以及板材进行冷却，控制板材的温度下降从而完成淬火；待成形模具完全合模，热成形完成；步骤四、对成形板材进行时效处理。本发明在热成形之后立即对合金板材进行淬火，在加工硬化的同时保留高温下细晶组织，有效保证了材料强度；淬火过程发生在模具型腔内，有效保证了成形零件不受热应力发生变形，成形精度高。

技术领域

本发明涉及一种热成型淬火一体化成形方法，属于精密钣金加工领域。

背景技术

合金板材在室温下的成形性能较差，利用传统的冷压力加工或拼焊成形的方法，精度差、变形抗力大，且很难成形形状复杂的零件。目前采用热成形的方法逐步替代了传统工艺，如热冲压，超塑性成形，热态液压成形技术、热态金属气压成形技术等通过提高材料的变形性能、降低材料变形抗力，从而达到成形的目的。但随着轻量化技术的发展，一方面结构设计逐步简化，另一方面铝合金等轻质合金替代重金属，因此为了保证结构刚度，成形零件的强度要求也越来越高。热成形过程中，合金内部同时进行着加工硬化和回复、再结晶软化两个相反的过程，热成形零件可能发生强度下降，影响其使用。为此，在热成形后往往需要再单独对合金进行热处理强化。但热处理强化过程中由于受热应力、冷热不均等影响，即便使用模具工装，已成形的材料也容易再度发生变形，导致这种方式费用高、能耗大、周期长且精度低。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足之处，给出了一种可提高成形零件强度，保证其尺寸精度，且可减少生产工艺流程的热成型淬火一体化成形方法。

本发明的技术解决方案是：一种热成型淬火一体化成形方法，用于对合金板材进行加工成形，包括以下步骤：

步骤一、将成形模具安装在热压成形设备的机架上；

步骤二、在加热炉中将所述板材加热至淬火温度后，取出所述板材，固定于所述成形模具内；

步骤三、开启所述热压成形设备，利用所述成形模具对所述板材进行热成形，待所述成形模具完全合模，热成形完成；

步骤四、待热成形完成，立即利用冷却装置对所述成形模具以及所述成形板材进行冷却，控制所述成形板材的温度以2～3℃/s的速度下降至室温，以进行淬火；淬火过程中，利用所述成形模具对所述成形板材保压；

步骤五、打开所述成形模具，取出成形板材，对所述成形板材进行时效处理。

优选的是，所述的热成型淬火一体化成形方法中，所述成形模具包括上模和下模。

优选的是，所述的热成型淬火一体化成形方法中，所述步骤三中，利用所述成形模具对所述板材进行热成形的过程中，所述上模向所述下模运动的速度为50～200mm/s。

优选的是，所述的热成型淬火一体化成形方法中，所述成形模具具有下模，采用气体介质进行柔性加载。

优选的是，所述的热成型淬火一体化成形方法中，所述步骤三中，利用所述成形模具对所述板材进行热成形的过程中，所述气体介质的加载压力为0.1～100MPa。

优选的是，所述的热成型淬火一体化成形方法中，所述步骤三中，所述冷却装置包括水槽、进水管、出水管和供水设备，所述水槽形成在所述下模内部，且位于所述下模的型腔后侧，所述进水管和所述出水管均贯穿所述下模，连通至所述水槽，所述供水设备与所述进水管的连接水路上设置有进水阀；通过调节所述进水阀的开度来调节所述水槽的进水速度，进而控制所述板材的温度的下降速度。