专利名称：铝合金汽车覆盖件气胀成形工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金汽车覆盖件的亚超塑气胀成形工艺背景技术 用铝合金板材替代钢板制造汽车车身是汽车减重降低油耗的重要措施之一。在现有技术中，铝合金汽车覆盖件的成形多用常规的冷冲压工艺。用这种工艺生产铝合金汽车覆盖件成品率较低，主要因为这种生产工艺的缺点有两方面其一是在室温条件下铝合金塑性低、在成型过程中容易出现破裂缺陷；其二是成形的零件回弹大，从而引起零件尺寸精度很差。对于复杂形状零件的冷冲压成形，如汽车前挡泥板，通常使用多道工序，这不仅增加了工序复杂性，而且增加了成本。为了防止成形零件破裂，有时需要切工艺口释放成形内应力。针对上述情况，近年来开发的铝合金汽车覆盖件超塑气胀成形工艺有效地避开了铝合金在室温条件下塑性低、回弹大的缺点，但是这种普通的超塑成形工艺要求铝合金板材必须是专用的细晶粒板材，目前只有经专门工艺特殊处理的5083铝合金可以满足要求。由于这种板材尚未批量投产，这不仅增加了材料成本也限制了这一工艺的应用。
发明内容
本发明的任务是提供一种铝合金汽车覆盖件亚超塑成形新工艺。其“亚”字的内涵是对原始铝合金板材晶粒度无特殊要求，可以使用普通工业牌号铝合金板材由于本发明中的铝合金板材是在加热条件下成形，所以不存在回弹问题。与冷冲压工艺相比，本发明工序少，成本低，成品率高。
本发明采用专用技术分析和有效降低零件成形对原始板材高温塑性的要求，根据分析结果设计模具和工艺参数。
本发明采用气胀成形方法，整个成形过程需要一个凹模、一个带压边密封气体的上加热板、周圈加热装置、温度控制系统和气体加压系统。
采用上述装置组成的系统，将模具进行加热，当模具加热到460℃～520℃后，将要铝合金板材放在凹模上。通过压力机的作用，上加热板将板料压在凹模上，凹模的分模面上有一个用于气体封闭的凸台环。然后从加热板的进气孔通入气体，铝合金板材在气体压力下逐渐变形，最终与凹模贴合，成形结束，取出零件。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明图1是本发明的铝合金汽车覆盖件成形简2是本发明中需要成形的铝合金汽车覆盖件图具体实施方式
首先获得具体铝合金板材的高温力学性能数据，根据待成形零件的具体形状尺寸进行初步模具和工艺设计，应用数值模拟技术优化模具和工艺，降低局部应变，并据此选择合适牌号的铝合金板材。
需要预先确定的工艺参数成形温度、胀形气体压力时间曲线。
需要预先制造的硬件设施耐高温的模具，加热装置和控温装置，具有足够吨位和工作台面的油压机。
图2为用本发明成形的铝合金汽车前挡泥板零件。图1所描述的铝合金汽车覆盖件成形简图包括下水冷板、内加热装置、凹模、外部加热装置、铝合金板材、上加热板和上水冷板。图中3为成形凹模，板料被上加热板6压在凹模3上，为了防止漏气在凹模3的分模面上有一圈梯形的凸台。图1中的2、4、6都是加热装置，通过它们加热凹模3。在凹模里面有多个测温点，当所有测温点都达到所设置的的温度后，启动压力机。将板料5放置在凹模上，再用上加热板压住板料，保温2～3分钟后便开始通过上加热板的进气孔通入适当压力的气体。按照预定的压力-时间曲线控制输入气体的压力，直至成形结束。成形时间与零件具体形状有关，通常为10-30分钟。
权利要求
1.一种铝合金汽车覆盖件亚超塑成形新工艺，在等温条件下，气体压力作用使铝合金板材变形，最终与凹模贴合成形出所要求的零件。
2.按照权力要求1所述的成形工艺，使用普通工业牌号5182铝合金板材，对其晶粒尺寸无特殊要求。
3.按照权力要求1所述的成形工艺，对于工业牌号5182的铝合金，成形温度范围为460℃～520℃。
4.按照权力要求1所述的成形工艺，对于工业牌号5182的铝合金，成形零件的最大压力为0.4MPa。
全文摘要
本发明是一种铝合金汽车覆盖件的亚超塑气胀成形工艺。由于对模具进行了专门优化，该工艺对坯料晶粒度无特别要求，可以使用普通工业牌号铝合金板材。使用该成形工艺能成形出通过冷冲压无法成形出的零件，并且能减少工序、降低成本，避免开裂和回弹缺陷。这种成形工艺是将模具和铝合金板材加热到适当的温度，然后通入适当压力气体，使铝合金板材在气体压力下变形，最终使得铝合金板材与凹模紧密贴合成形出所需要的零件。该成形工艺适合于成形各种形状复杂的铝合金汽车覆盖件。
文档编号B21D26/021GK1954935SQ20051011442
公开日2007年5月2日 申请日期2005年10月25日 优先权日2005年10月25日
发明者金泉林, 周义, 曾志朋 申请人:北京机电研究所