[发明专利]一种大尺寸铝合金蒙皮的成形模具及成形方法

权利要求书

1.一种大尺寸铝合金蒙皮的成形模具，所述铝合金蒙皮包括平面主体，所述平面主体的中部具有环形立筋，所述环形立筋具有附属结构，所述环形立筋与其附属结构之间，所述环形立筋与平面主体之间以及所述附属结构与平面主体之间均通过圆角过渡，其特征在于，所述成形模具包括：

上模底板；

热压终成形上模板，其具有第一型腔面；

下模，其具有第二型腔面，所述第二型腔面的中部具有用于成形所述环形立筋、所述附属结构以及各过渡圆角的成形凸台；

超塑预成形上模板，其为一环形结构；其中，当所述超塑预成形上模板装设于所述上模底板的下部时，所述超塑预成形上模板与所述上模底板组合成超塑预成形上模，所述超塑预成形上模板相对于所述上模底板的下部突出设置；当所述超塑预成形上模与所述下模合模时，所述超塑预成形上模板环设于所述成形凸台的外侧，并且所述超塑预成形上模板的内侧边沿与所述成形凸台的外侧面保留有环形间隙；

通气孔，其设置在所述上模底板上，用于将所述超塑预成形上模与所述下模合模所形成的密闭腔与外部气源连通；

排气孔，其设置在所述下模上；

其中，当所述热压终成形上模板装设于所述上模底板的下部时，所述热压终成形上模板与所述上模底板组合成热压终成形上模，当所述热压终成形上模与所述下模合模时，所述第一型腔面和所述第二型腔面彼此配合形成用于成形所述铝合金蒙皮的型腔。

2.如权利要求1所述的大尺寸铝合金蒙皮的成形模具，其特征在于，所述上模底板具有多个第一减重腔，所述热压终成形上模板在所述第一型腔面的上方具有多个第二减重腔，所述下模在所述第二型腔面的下方具有多个第三减重腔。

3.一种大尺寸铝合金蒙皮的成形方法，其特征在于，采用如权利要求1至2中任一项所述的成形模具加工铝合金蒙皮，包括以下步骤：

步骤一、根据所述铝合金蒙皮尺寸和形状，选择板材，并为板材在长度和宽度方向上增加成形余量；

步骤二、将所述超塑预成形上模板装设至所述上模底板的下部，从而组合成超塑预成形上模；将所述超塑预成形上模和所述下模合模后加热至超塑预成形温度，打开所述超塑预成形上模；将板材放置于所述下模的第二型腔面上；驱动所述超塑预成形上模向所述下模运动，待所述超塑预成形上模与所述下模合模，通过所述通气孔从所述板材的上方向由所述超塑预成形上模和所述下模合模所形成的密闭腔通入加载气体，使所述板材的中部成形出一个预成形凸台，其中，所述预成形凸台的外侧面从所述成形凸台的上边缘平滑过渡至所述超塑预成形上模板的内侧边缘；停止通气；通过所述排气孔排出所述板材与所述下模之间的残余气体，从而完成超塑预成形；

步骤三、对完成超塑预成形的板材进行机械加工，在所述完成超塑预成形的板材的周边余量部位切割止裂豁口，并将所述预成形凸台上边缘向内偏置一定距离划线切割，除去所述预成形平台顶部部分余量；

步骤四、将所述超塑预成形上模板从所述上模底板上拆卸，将所述热压终成形上模板装设于所述上模底板的下部，从而组合成热压终成形上模；将所述热压终成形上模和所述下模合模后加热至热压终成形温度，打开所述热压终成形上模；将经步骤三加工过的板材放置于所述下模的第二型腔面上；驱动所述热压终成形上模向所述下模运动，待所述热压终成形上模与所述下模合模，完成热压终成形，成形出所述铝合金蒙皮。

4.如权利要求3所述的大尺寸铝合金蒙皮的成形方法，其特征在于，两个定位板分别设置在所述下模两个彼此相邻的侧壁上，且每个定位板向上突出于相应侧壁的上方平面；所述步骤二中，当所述超塑预成形上模与所述下模合模时，以及，所述步骤四中，当所述热压终成形上模与所述下模合模时，所述上模底板的两个彼此相邻的侧壁分别抵靠在两个定位板上。

5.如权利要求4所述的大尺寸铝合金蒙皮的成形方法，其特征在于，所述步骤三中，将所述预成形凸台上边缘向内偏置一定距离划线切割，除去所述预成形平台顶部部分余量时，保留定位孔，所述步骤四中，在将经步骤三加工过的板材放置于所述下模的第二型腔面上时，将所述预成形凸台重叠放置在所述下模的成形凸台上，利用定位销穿过所述定位孔，从而所述经步骤三加工过的板材固定在所述成形凸台上。