高能率冲击液压成形设备设计及复杂铝合金零件成形

简介

通过结合液压成形柔性介质优势和高速成形高应变速率优势,提出了一种新型高能率冲击液压成形技术和装备,该技术能够提高材料的塑性成形能力,同时具有回弹小,无需密封,良好的表面质量,非常好的小特征填充能力等特点,能够解决传统落压成形技术制造铝合金复杂航空钣金零件过程中存在的起皱、开裂和需要大量人工辅助的问题。首先对单冲击体和双冲击体2种冲击形式的冲击传载特性进行了深入研究。研究发现,大质量单冲击体液室压力保持效果好、液固界面压力倍增系数高、能量利用率高。在此基础上研制了新型冲击液压成形设备,通过采用气液组合驱动方法实现了高压高速驱动,设备冲击能量为225 kJ,液室直径250 mm,液室峰值压力可达1000 MPa以上。不同于以往设备主要用于实验研究,该设备能够实现高能率冲击液压成形技术的工业化生产。最后进行了工艺验证,通过两道次成形获得了完好的5A06铝合金航空复杂薄壁口框零件,解决了落压成形存在的问题,加工效率提高了4倍以上。