[发明专利]一种铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法及模具

权利要求书

1.一种铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于，所述超塑成形/气淬方法包括以下步骤：

步骤1：将铝锂合金板进行超塑成形；

步骤2：将经过超塑成形的铝锂合金板进行气淬。

2.根据权利要求1所述的铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤11：将铝锂合金板顶部打造n个圆孔，将超塑成形上模具和超塑成形下模具加热到预设温度，把铝锂合金板置于超塑成形上模具和超塑成形下模具之间并保温10min～30min；

步骤12：通过超塑成形上模进气口向铝锂合金板和超塑成形上模具之间通入气体，铝锂合金板逐渐向超塑成形下模具贴合。

3.根据权利要求1所述的铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤21：待铝锂合金板完全和超塑成形下模具腔体贴合后，将超塑成形上模具移开，在铝锂合金板顶部圆孔中放入挂钩，将气淬模具通过挂钩与铝锂合金板相连，置于铝锂合金板上方，气淬模具凸起部分完全置于超塑成形下模具腔体中；

步骤22：将气淬模具和铝锂合金板一起向上移动，同时，通过气淬模具进气口通入气体，气体通过气淬模具出气口排出，在气淬模具和铝锂合金板之间形成气淬层；

步骤23：待铝锂合金板冷却至室温，将铝锂合金板从气淬模具上取下。

4.根据权利要求2所述的铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于：所述超塑成形上模具上留有上模具腔体，所述上模具腔体侧面留有与所述上模具腔体连通的上模进气口，所述流体成形下模具上留有下模具腔体，所述下模具腔体为凹槽。

5.根据权利要求2所述的铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于：所述预设温度范围为450℃～550℃。

6.根据权利要求2所述的铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于：通过所述超塑成形上模进气口向所述铝锂合金板和所述超塑成形上模具之间通入气体，所述气体为氮气或氩气。

7.根据权利要求2所述的铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于：通过所述超塑成形上模进气口向所述铝锂合金板和所述超塑成形上模之间通入气体，所述气体压力范围为0.3MPa～3MPa。

8.根据权利要求3所述的铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于：所述气淬模具带有气淬模具进气口和气淬模具出气口，所述气淬模具凸起部分形状与所述下模具腔体形状一致；

所述铝锂合金板与所述气淬模具之间的间隙为t，满足关系t≤0.5×T，其中T为所述铝锂合金板厚度。

9.根据权利要求3所述的铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬方法，其特征在于：将所述气淬模具和所述铝锂合金板一起向上移动，同时，通过所述气淬模具进气口通入气体，气体压力为P，与所述铝锂合金板厚度T，存在关系P＝γ×T，γ＝0.1MPa/mm～0.2MPa/mm，P单位为MPa，T单位为mm。

10.一种铝锂合金蒙皮壁板超塑成形/气淬模具，用于实现权利要求1-9所述的超塑成形/气淬方法，其特征在于，包括：超塑成形上模具、超塑成形下模具、气淬模具；

所述超塑成形上模具上留有所述上模具腔体，所述上模具腔体侧面留有与所述上模具腔体连通的所述上模进气口，所述超塑成形下模具上留有所述下模具腔体，所述下模具腔体为凹槽，所述超塑成形下模具的顶部圆角r和底部圆角R，存在关系R≥0.5×T，r≥2×T，其中，T为铝锂合金板厚度，所述下模具腔体的凹槽宽为f，凹槽深为h，满足：f≥h，所述上模具腔体为方形，长度c，宽度g，所述上模进气口宽度e，满足：c＞f，g＞e；

所述气淬模具带有所述气淬模具进气口和所述气淬模具出气口，所述气淬模具凸起部分形状与所述超塑成形下模具腔体形状一致；

所述铝锂合金板的长度为a，所述气淬模具上有M个所述气淬模具出气口，相邻所述气淬模具出气口之间的间距为b，所述气淬模具出气口的直径为d，存在关系b≤a×d/10，所述气淬模具出气口的数量M≥a/b，a、b、d的单位为m。