[发明专利]一种对拼焊板多级振动时效成形为曲面板的方法

说明书

本发明提供了一种对拼焊板多级振动时效成形为曲面板的方法，属于拼焊板振动时效成形技术领域。本发明的成形方法包括以下步骤：对拼焊板进行n次超声振动时效成形，当累计变形量达到100％时得到曲面板；其中，n为≥2的整数。本发明采用多级超声振动时效成形，逐步增加形变量，直到最终成形，可以更加有效的消除拼焊板内部的残余应力，提高材料的应力松弛并且降低材料的回弹率，由于分多次施加超声振动时效成形，会有多次加载和冷却的过程，这使得板材会产生加工硬化现象，因此，其抗拉强度和屈服强度会比传统时效成形更高。

技术领域

本发明涉及拼焊板振动时效成形技术领域，尤其涉及一种对拼焊板多级振动时效成形为曲面板的方法。

背景技术

随着飞机、汽车性能要求的提高，人们对飞机、汽车自身的结构设计、拼装方法、材料性能要求也不断提高。很多复杂的结构件成形困难，虽然可以通过铆接方式满足飞机、汽车的使用，但是其增加了制造成本，使飞机、汽车自身重量增大，不利于安全驾驶和节能环保。拼焊板技术可以满足零件的使用要求，降低机身重量，提高结构的整体性，改善装配精度，减少能量消耗，相较于铆接等方式有着很大的优势；但也有缺点，即内部残余应力和成形的回弹率较大，会导致其性能的制造精度达不到，因此就有了超声振动时效成形技术。超声震动时效成形技术能够消除拼焊板内部残余应力，降低回弹率。但传统超声震动时效成形技术是一步成形(即设定好振动时间和时效温度直接一步成形)，会导致残余应力消除不彻底，回弹率和加工精度依旧达不到要求，并且会导致拼焊板的抗拉强度和屈服强度大幅下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对拼焊板多级振动时效成形为曲面板的方法，不但可以消除拼焊板内部的残余应力，降低回弹率，而且还可防止抗拉强度和屈服强度大幅下降。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种对拼焊板多级振动时效成形为曲面板的方法，包括以下步骤：

对拼焊板进行n次超声振动时效成形，当累计变形量达到100％时得到曲面板；其中，n为≥2的整数。

优选的，所述曲面板的半径为100～1000mm。

优选的，所述n为2、3或4。

优选的，当n＝2时，第一次超声振动时效成形的变形量为40～50％，第二次超声振动时效成形的累计变形量为100％；

当n＝3时，第一次超声振动时效成形的变形量为20～30％，第二次超声振动时效成形的累计变形量为50～60％，第三次超声振动时效成形的累计变形量为100％；

当n＝4时，第一次超声振动时效成形的变形量为10～20％，第二次超声振动时效成形的累计变形量为30～40％，第三次超声振动时效成形的累计变形量为50～60％，第四次超声振动时效成形的累计变形量为100％。

优选的，每次超声振动时效成形的温度独立为120～200℃。

优选的，每次超声振动时效成形的保温时间独立为12h以下。

优选的，每次超声振动时效成形的工作电压独立为220V±22V，功率为1600W，频率为20kHz。

优选的，所述超声振动时效成形采用点阵式可调工装和/或整体式连续工装。

优选的，当采用点阵式可调工装和整体式连续工装时，最后一次超声振动时效成形采用整体式连续工装，其余超声振动时效成形采用点阵式可调工装。

优选的，所述拼焊板的材质为铝合金。