本发明属于金属加工技术领域，特别涉及一种高精度大直径超长超薄壳体的加工方法。
背景技术：
高精度大直径超长超薄铝合金壳体在汽车轻量化领域有着广泛的应用前景。高精度大直径超长超薄铝合金壳体由于零件结构复杂，尺寸较大、长度较长、壁薄，在变形控制、壁厚优化、加工精度等方面难度较大。薄壁件与厚壁件的最大区别在于变形的失稳问题，不能将制备厚壁件的工艺参数套用于薄壁件。采用挤压—拉伸方法制备大直径铝合金薄壁壳体，因受挤压、拉伸等设备的限制往往比较困难，特别是外径在以上的薄壁壳体。而只采用挤压法成形的管材，无论尺寸精度还是表面质量都无法满足应用要求。众所周知，旋压成形方法可以制备大直径超长超薄零件；根据产品特性，采用挤压-旋压方法不仅可以保证高尺寸精度，还能获得具有超长、超薄特性的铝合金壳体。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本发明提供了以下技术方案：一种高精度大直径超长超薄壳体的加工方法，包括如下步骤：(1)采用反挤压工艺将铝合金/铝基复合材料棒材挤压成厚壁铝合金/铝基复合材料壳体；(2)采用机加工的方式对壳体的内外表面进行粗车和精车，得到尺寸满足旋压要求的旋压坯料；(3)对步骤(2)所得旋压坯料，采用多旋程多道次强力旋压，获得大直径超长超薄铝合金/铝基复合材料壳体的直线段部分；(4)对步骤(3)壳体的直线段部分进行成品热处理，处理方式为先进行真空退火或固溶处理，随后进行时效处理；(5)进行酸洗；(6)对酸洗后的壳体的端部圆弧部分进行机加工；(7)将铝合金/铝基复合材料壳体整体内外表面抛光，获得高尺寸精度、性能优异的高精度大直径超长超薄壳体。进一步地，步骤(4)中，退火温度为220℃～450℃，保温1～3h；固溶处理温度为460℃～540℃，保温20min～120min；时效温度为115℃～180℃，保温3～16h。进一步地，所述铝合金/铝基复合材料棒材包括锻棒、挤压棒、拉拔棒，直径为Ф200～1200m。进一步地，步骤(1)中所述反挤压的挤压温度为400～500℃，挤压比为1～15，挤压速度为0.01mm/s～8mm/s。进一步地，步骤(1)中所述厚壁铝合金/铝基复合材料壳体的壁厚为20～150mm，直线段长为200～1000mm。进一步地，步骤(2)中所述旋压坯料的壁厚为7～90mm，外径为200～1250mm。进一步地，所述多旋程多道次强力旋压包括热旋和冷旋。进一步地，所述多旋程多道次强力旋压的道次减薄率为15％～50％，旋程间最大减薄率为30％～80％，进给比为0.2mm/n～3mm/n。进一步地，多旋程多道次强力旋压为热旋时，热旋温度为300～600℃。进一步地，所述高精度大直径超长超薄壳体的外径为200～1250mm，壁厚为0.5～30mm，长度为1000mm～3500mm。加工本发明所述的高精度大直径超长超薄铝合金/铝基复合材料壳体时，存在的技术难点及采取的相应的技术手段为：1.旋压坯料的可挤压性问题：铝合金挤压成形温度窗口过窄，挤压速度受限，低于加工温度范围的低端(约为425℃)没有足够的可成形性，可能会发生开裂；高于加工温度范围的高端(约为550℃)，由于热脆性会出现显微组织的破坏。为了解决这一难题，对带底厚壁壳体发挤压过程进行数值模拟，并结合反挤压试验，研究挤压比、挤压温度等工艺参数对其反挤压成形性的影响，最终优化了管材反挤压工艺参数。2.旋压精确成形问题：薄壁壳体减薄旋压成形与厚壁件相比，存在的主要问题是旋压局部加载材料流变与整体约束的矛盾，即高稳定性问题。大直径薄壁壳体壁厚较薄，直径较大，筒形件直径与其比值很大，即径厚比大，这就造成了工件刚度小、柔性大，金属在旋压加工中能够提供的约束小，金属向径向、轴向和轴向流动的趋势明显。而当材料未变形区流动量大于已变形区流动量时，一部分材料轴向流动受限，向径向在旋轮前端堆积，加之超薄壁件的局部刚度不够，造成了局部失稳，严重时甚至会造成工件破裂。造成旋压工件不稳定的原因主要还有以下两点：1)薄壁壳体在反旋成形中对工件与芯模的间隙非常敏感，由于薄壁壳体在反旋成形时变形区材料流动相对较少，如果间隙太大，则部分材料向筒形件工件内侧流动，用来填充间隙，使内径缩径和实际压下量增大，易出现螺旋状鼓形，造成薄壁结构的失稳，如果间隙太小，则不利于材料的轴向流动。2)薄壁壳体成形时会产生很大的残余应力，如果参数设置不合理，则材料流动不均、变形不协调极易发生残余应力不均匀的情况，超薄壁件由于结构上的高柔性，再加上薄壁件为高柔性工件，对残余应力非常敏感，使工件局部尺寸和形状会发生改变，精度丧失。因此，对于大直径薄壁壳体，由于其结构的高柔性，在旋压过程中如果参数设置不当，极易发生失稳和开裂现象，也说明大直径薄壁壳体的成形条件要求更高，尺寸精度控制更加困难。为了解决这一难点，对大...