[发明专利]一种带有矮阶梯小圆角铝合金覆盖件气体成形方法

权利要求书

1.一种带有矮阶梯小圆角铝合金覆盖件气体成形方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤进行的：

步骤一：模具设计：针对轨道列车用含矮阶梯小圆角特征的大型铝合金覆盖件设计上下模形状和尺寸，在上模设置气胀进气孔，上模腔为修正后的零件形状，在下模的矮阶梯小圆角的位置开设真空吸气孔，小圆角尺寸为：t≤r≤2t；

步骤二：板料处理：根据钣金件尺寸切割下料，用空气压缩机在板料的上下表面均匀喷涂上石墨液；

步骤三：成形准备：将模具安装在超塑成形压力机上，并在模具的对应位置焊接好气胀进气管以及真空抽气管，从指定位置分别使气胀进气管接气瓶，真空抽气管接真空泵，使压力机升至目标温度，再打开工作台平稳放置板料，使板料在压力机中保温，按照制定的预成形工艺合模加压封边，保证密封槽被板材充分填满；

所述步骤三中气胀进气管以及真空抽气管上分别设有一个压力阀；

所述步骤三中用控温系统将设备以平均2ºC/min的速度升至460~480ºC，再将前处理的板材放入炉膛中，在470~500ºC温度间保温10min，按照预定工艺合模，施加压边力，保证密封；

步骤四：气胀成形及真空吸塑：通过气胀进气管通入胀性气体进行气胀成形，按照模拟工艺参数严格控制加压曲线，待非矮阶梯小圆角区域完全贴模后开启真空泵，成形矮阶梯小圆角，再保温保压60min，两种工艺同步进行；

所述步骤四中所用的胀性气体为氮气；

所述步骤四中压力控制采用模拟输出曲线控制，最大加压为3MPa，当气体压力达到2MPa以上时，开始启动真空泵，使真空度稳定在5000Pa以下，达到设定最大气压后保温保压60min，在此期间两种工艺同时进行；

步骤五：零件取出：保持真空泵常开，逐渐卸掉气体压力，当气压降至0.2MPa以下时关闭真空泵，开模后取出零件；

步骤六：后期处理：对出炉件粗切与精切，随后先利用酸性溶液，再利用碱性溶液对精切后的出炉件进行表面清洗，得到工件的高精度尺寸，矮阶梯小圆角符合技术要求的大型复杂曲面铝合金列车覆盖件。

2.根据权利要求1中所述的一种带有矮阶梯小圆角铝合金覆盖件气体成形方法，其特征在于：所述步骤一中涉及的上下模具包括测温孔和导向斜台，且上下模具中至少一侧模具开设矩形密封槽，模腔形状根据零件及模拟计算设计，一侧模具在中部开设进气孔，另一侧模具必须在难成形矮阶梯小圆角位置开设抽气孔，且抽气孔半径应小于等于零件目标圆角半径。

3.根据权利要求2中所述的一种带有矮阶梯小圆角铝合金覆盖件气体成形方法，其特征在于：所述步骤二中的板料在切割下料时需补偿30~50mm的加工余量，润滑剂和脱模剂使用石墨水剂全面喷涂，并静置10min。

4.根据权利要求3中所述的一种带有矮阶梯小圆角铝合金覆盖件气体成形方法，其特征在于：所述步骤五中成形完成后，保持真空泵常开，以0.2MPa/min的速度逐渐卸掉气体压力，当气压降至0.2MPa以下时关闭真空泵，再进行开模取件。