[发明专利]一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置及成型方法

说明书

本发明涉及一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置及成型方法，属于铝合金封头结构件成型技术领域，解决了现有技术中拉深工艺导致的铝合金薄壁大尺寸封头结构件成型时失稳、起皱和开裂的问题。本发明包括凹模、封盖、供气单元、上热成型平台和下热成型平台，凹模设在上热成型平台上，封盖设在下热成型平台上，封盖能够盖设在凹模上，供气单元与封盖连通，并向封盖供气。本发明凹模设在上热成型平台上，封盖设在下热成型平台上，待加工铝合金料设在凹模和封盖之间，待加工铝合金料加热到一定温度后，在气压的作用下贴附到凹模的内壁上，避免了拉深成型工艺造成的封头结构件失稳、起皱和开裂的问题。

技术领域

本发明涉及铝合金封头结构件成型技术领域，尤其涉及一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置及成型方法。

背景技术

航天飞行器上大尺寸贮箱封头材料多采用铝合金等轻质且焊接性能较好的材料，鉴于封头结构件一般为回转体，因此封头结构件的成型方法按传统的成型工艺需要设计拉深成型装置并采用拉深成型方法进行生产，采用冲压工艺容易造成拉深断裂或者起皱。而且采用拉深工艺需要设计制造大尺寸拉深模具，模具成本较高，模具制造周期较长。

对于薄壁(壁厚为0.5mm)大尺寸(封头的直径为1000mm～1005mm)的封头结构件，加之铝合金材料冷成型过程中硬化现象明显，采用传统的拉深成型工艺容易造成结构件失稳、起皱甚至拉断。而且采用拉深成型工艺需要设计制造大尺寸拉深成型装置，制造周期长，制造成本较高。

因此针对薄壁大尺寸的封头结构件决定采用热成型方法进行制造，借此解决铝合金薄壁大尺寸封头类结构件成型时失稳、起皱、开裂等问题，达到结构件成型过程顺利实现的目的。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置及成型方法，用以解决现有拉深工艺导致的铝合金薄壁大尺寸封头结构件成型时失稳、起皱和开裂的问题。

一方面，本发明提供了一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置，包括凹模、封盖、供气单元、上热成型平台和下热成型平台，凹模设在上热成型平台上，封盖设在下热成型平台上，封盖能够盖设在凹模上，供气单元与封盖连通，并向封盖供气。

进一步地，所述上热成型平台和下热成型平台均设有通孔，通孔内设有电加热棒。

进一步地，所述凹模包括成型部、肋板和安装部，成型部设在安装部上，肋板的一端连接成型部的底部，肋板的另一端连接安装部的顶面。

进一步地，所述凹模上设有排气孔。

进一步地，所述排气孔设有多个，多个排气孔均布在成型腔的底部。

进一步地，所述排气孔与凹模的底面垂直。

进一步地，所述凹模为回转体结构，所述封盖为圆柱形结构。

进一步地，所述封盖上设有进气孔。

进一步地，所述进气孔为L形结构，包括长孔部和短孔部，长孔部与所述封盖的轴线垂直，短孔部与所述封盖的轴线平行，短孔部位于所述凹模的成型腔内。

另一方面，本发明提供了一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型方法，使用上述铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置，步骤包括：

步骤1：按零件尺寸下料；

步骤2：对加热棒通电，将炉内温度加热到300±5℃；

步骤3：装载待加工铝合金料，供气并保温保压；

步骤4：打开炉门，升起凹模，取出成型的封头结构件，并重复步骤3～步骤4，成型下一个封头结构件。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：