[发明专利]一种铝合金薄壁件热等静压成形方法

摘要

本发明提出了一种铝合金薄壁件热等静压成形方法。整个成形方法过程包套、模具的制备，模具在包套中的固定，焊接包套，对包套进行检漏，铝合金粉末装入包套，对包套进行抽真空处理，将抽真空完毕的包套进行热等静压，机械去除包套，机械加工外表面，利用人工去除和喷砂的方法去除模具等步骤。本发明提供的铝合金薄壁件热等静压成形方法是利用热等静压技术对铝合金粉末进行固结、成形并致密化，同时利用模具对复杂零件内腔进行约束，从而达到利用模具一次成形复杂零件的内腔，包套的形状采用与所得产品相似的形状，这样可以提高零件的成形效率和铝合金粉末的利用率，零件的致密度高99％以上，而且能够得到性能优异且均匀的零件。

主权项

1.一种铝合金薄壁件热等静压成形方法，其特征在于：所述的铝合金复杂薄壁件结构热等静压成形方法按下列步骤进行：1)根据铝合金薄壁件结构(图1)的设计加工模具(图2)，该模具是一个整体；铝合金薄壁件整个内腔形状由模具的外表面控制。2)根据模具形状(图2)和铝合金薄壁件外表面形状(图1)设计加工出合理的包套(图3)，该包套包括带有装粉孔的顶板(1)、侧板1(2)、侧板2(3)、侧板3(4)、侧板4(同4)、底板(5)、铝管(6)以及带有抽真空孔(7)的盖片(8)，为便于焊接及节省材料，包套采用随形设计。3)为了防止在焊接、运输等移动过程中模具发生移动，设计刚性垫板(9)对模具进行定位。4)根据铝合金薄壁件(图1)的材料需求，利用等离子旋转电极法制备出球形铝合金粉末(10)，并筛分出100‑325目的粉末备用。5)将模具(图2)的底座嵌入到刚性垫板(9)中，并用销钉进行连接，然后将带有模具的刚性垫板嵌入到包套底板(5)，两者过盈配合，将铝管(6)插入模具和底座连通的孔内，将侧板1(2)、2(3)、3(4)和4(同4)分别插入包套底板(5)对应的四个槽中，然后放上顶板(1)，进行焊接，焊接完毕后，利用氦质谱检漏仪对包套进行检漏，直至包套气密性达到要求，然后将上述制备好的铝合金粉末(10)装入包套内，采用机械振动或者人工振动的方式使其充分密实。6)将带有真空孔(7)的盖片(8)置于装粉孔上，并焊封好。7)将上述装有模具(图2)和刚性垫板的包套(9)放置在加热炉中加热，在高温下利用分子泵通过真空管(7)对包套(图3)内部进行抽真空处理，直到达到要求。8)将上述已经抽真空的包套(图3)放置在热等静压设备中，在高温高压下使球形铝合金粉末固结成形，在内部模具(图2)的作用下，形成铝合金粉末复杂薄壁结构(图1)。9)利用机械加工的方法去除包套(图3)，采用机加工方法加工铝合金薄壁件的外表面，由此得到内部嵌有模具(图2)的铝合金薄壁件结构(图1)的半成品。10)利用人工去除和喷砂的方式将内部的模具(图2)去除，最终成形带有复杂内腔结构的铝合金薄壁件(图1)。