[发明专利]一种蠕变时效成形调控方法

权利要求书

1.一种蠕变时效成形调控方法，其特征在于，具体是在调控蠕变时效成形过程的时效时间、时效温度、加载载荷和预变形中的至少一种因素以外，还考察和调控蠕变时效成形过程中铝合金板材轧制方向与成形后的曲面构件即模具型面上曲率最大的曲线所在的平面之间的夹角这个因素，以便得到最佳的蠕变时效成形之前的切割下料方式和/或得到最佳的蠕变时效成形的模具设计方式，进而使得蠕变成形时铝合金构件的成形效率提高和/或蠕变成形后的铝合金构件具有理想的产品性能；

对所述蠕变时效成形过程中铝合金板材轧制方向与模具型面上曲率最大的曲线所在的平面之间的夹角这一因素的考察和调控具体包括以下步骤：

S1)在所需成形的铝合金板材坯料上切取若干个尺寸与轮廓均相同的试样，各个试样的长度方向与铝合金板材坯料的轧制方向之间的夹角均不同；

S2)将各试样装夹到蠕变试验机中，准备对各个试样进行蠕变拉伸或压缩试验，试样的受拉或受压方向保持与试样的长度方向相同；

S3)在相同的载荷、温度及加载时间条件下，对各试样进行蠕变拉伸或压缩试验，在试验过程中，实时测量各试样沿长度方向的蠕变量；

S4)以蠕变量最大且蠕变速度最快的试样的长度方向作为所要切割出的用于蠕变时效成形的铝合金板材的主要成形方向M，据此对所述铝合金板材坯料进行切割，所述铝合金板材的主要成形方向M指与成形后的曲面构件即模具型面上曲率最大的曲线所在平面平行的方向；

所述曲面构件为双向弯曲的瓜瓣状壁板或单向弯曲的半圆柱状壁板。

2.根据权利要求1所述的一种蠕变时效成形调控方法，其特征在于，所述若干个试样中，有一个试样的长度方向与铝合金板材坯料的轧制方向L之间的夹角等于0°，还有一个试样的长度方向与铝合金板材坯料的轧制方向之间的夹角等于90°，另外至少有一个试样的长度方向与铝合金板材坯料的轧制方向之间的夹角大于0°且小于90°。

3.根据权利要求2所述的一种蠕变时效成形调控方法，其特征在于，所述长度方向与铝合金板材坯料的轧制方向之间的夹角大于0°且小于90°的试样当中，有一个试样的长度方向与铝合金板材坯料的轧制方向之间的夹角等于45°，另有两个试样，其长度方向与铝合金板材坯料的轧制方向之间的夹角分别等于30°与60°。

4.根据权利要求1所述的一种蠕变时效成形调控方法，其特征在于，所述的蠕变试验机中试样的蠕变试验温度等于实际热压罐中铝合金板材所要实施的蠕变时效温度，蠕变试验机中试样的蠕变试验时间大于或等于实际热压罐中铝合金板材所要实施的蠕变时效时间；蠕变试验机中试样的蠕变试验载荷与试样蠕变量的变化关系用于提供给有限元仿真系统作为仿真计算热压罐中所需施加气压压力大小时的参数。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种蠕变时效成形调控方法，其特征在于，所述铝合金板材坯料为先进行固溶热处理，再经过轧制施加原轧制方向相同且变形量为0～8％的预变形，再经自然时效或人工时效处理后的铝合金板材坯料，经预变形后的铝合金板材坯料厚度范围为2mm～30mm；之后对所述铝合金板材坯料进行切割和蠕变时效成形。

6.根据权利要求5所述的一种蠕变时效成形调控方法，其特征在于，所述铝合金板材坯料采用2195铝合金。

7.根据权利要求5所述的一种蠕变时效成形调控方法，其特征在于，所述2195铝合金板材坯料的固溶热处理及预变形处理工艺具体包括：加热到510℃保温30分钟，水淬5分钟，2195铝合金板材坯料的轧制预变形量为4％，2195铝合金板材坯料的时效方式采用自然时效。