铝合金间接热成形模具及方法与流程

1.本发明涉及板材塑性成形技术领域，特别是涉及一种铝合金间接热成形模具及方法。

背景技术：

2.在传统的铝合金间接热成形技术中，因为工艺的连续性和多样性(包括冷成形、固溶处理、快速淬火和保压流程)，导致需要的装置比较多；现有的铝合金间接热成形模具通常包括冷成形模具、热处理炉和保压淬火模具等多个装置，不仅增加了生产成本，同时因为在间接热成形过程中，零件需要转移到不同的装置中，增加了零件的转移时间，从而降低了生产效率。

技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种铝合金间接热成形模具及方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现了铝合金的一体化成形，减少了零件的转移时间，提高了生产效率。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.本发明提供一种铝合金间接热成形模具，包括上模和下模，所述上模和/或所述下模能够连接有压力装置，所述压力装置用于带动所述上模和/或所述下模运动，以实现所述上模和所述下模的分离或者合模；所述上模的底部设置有第一冷却机构，所述下模的顶部设置有加热机构，所述下模的外围设置有第二冷却机构；或者，所述上模的底部设置有加热机构，所述下模的顶部设置有第一冷却机构，所述上模的外围设置有第二冷却机构。
6.优选的，所述第一冷却机构包括第一冷却水管道，所述第一冷却水管道设置于所述上模内，所述第一冷却水管道内用于通入冷却水。
7.优选的，所述加热机构包括加热丝，所述下模内设置有加热孔，所述加热丝安装于所述加热孔内。
8.优选的，所述第二冷却机构包括冷水板，所述冷水板围绕所述下模设置，所述冷水板内设置有第二冷却水管道，所述第二冷却水管道用于通入冷却水。
9.优选的，所述铝合金间接热成形模具还包括隔热层，当对铝合金板料进行间接热成形时，所述隔热层覆盖在所述铝合金板料的上方。
10.优选的，所述隔热层为无尘石棉布。
11.优选的，所述隔热层可拆卸安装于所述上模的底部。
12.本发明还提供一种铝合金间接热成形方法，采用上述的铝合金间接热成形模具，包括以下步骤：
13.s1、将铝合金板料放置于所述下模上，所述上模下行，完成对所述铝合金板料的室温预变形；
14.s2、所述加热机构工作，将所述下模加热至所述铝合金板料的固溶温度，并保温，完成对所述铝合金板料的固溶处理；
15.s3、所述加热机构停止工作；
16.s4、所述第一冷却机构和所述第二冷却机构工作，完成对所述铝合金板料的淬火；
17.s5、所述上模上行，取出成形后的所述铝合金板料。
18.优选的，所述步骤s1中，在所述上模下行之前还包括：在所述铝合金板料上方覆盖隔热层；
19.所述步骤s3中，所述加热机构停止工作后，还包括：所述上模上行，取出所述隔热层，然后所述上模下行，与所述下模闭合，完成对所述铝合金板料的终成形。
20.优选的，所述步骤s4中，所述铝合金板料的淬火冷却速率≥27℃/s。
21.本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
22.本发明铝合金间接热成形模具上设置有第一冷却机构、加热机构以及第二冷却机构，采用该组合形式，通过加热机构加热能够对铝合金板料进行固溶处理，通过第一冷却机构和第二冷却机构能够对模具快速冷却，实现铝合金板料的快速淬火；从而通过顺序成形工艺，在一套装置中能够完成铝合金板料的冷成形(室温预变形)、固溶处理、快速淬火和保压全流程，相比较传统的铝合金间接热成形过程，节省了工艺装备和零件转移时间，既提高了生产效率又节省了生产成本。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例中铝合金间接热成形方法的流程示意图；
25.图2为本发明实施例中铝合金板料与隔热层示意图；
26.图3为本发明实施例中铝合金板料的室温预变形示意图；
27.图4为本发明实施例中铝合金板料的固溶处理示意图；
28.图5为本发明实施例中铝合金板料的终成形示意图；
29.图6为本发明实施例中铝合金板料的快速淬火、保压示意图；
30.图7为本发明实施例中最终零件示意图；
31.其中，1-隔热层，2-铝合金板料，3.上模座，4-上模，5-下模，6-冷水板，7-下模座，8-第二冷却水管道，9-加热孔，10-第一冷却水管道，11-最终零件。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明的目的是提供一种铝合金间接热成形模具及方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现了铝合金的一体化成形，减少了零件的转移时间，提高了生产效率。
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实
施方式对本发明作进一步详细的说明。
35.实施例一
36.如图1-图7所示，本实施例提供一种铝合金间接热成形模具，包括上模4和下模5，所述上模4和/或下模5能够连接有压力装置，所述压力装置用于带动所述上模4和/或下模5上下运动，以实现所述上模4和所述下模5的分离或者合模；其中，压力装置可以根据具体工作需要进行选择，如选择压力机或者液压缸等，其为本领域成熟现有技术，本实施例中便不再进行赘述。
37.在本实施例中，所述上模4的底部设置有第一冷却机构，所述下模5的顶部设置有加热机构，所述下模5的外围还设置有第二冷却机构；或者，所述上模4的底部设置有加热机构，所述下模5的顶部设置有第一冷却机构，所述上模4的外围还设置有第二冷却机构。
38.作为一种优选的实施方式，在本实施例中，所述上模4连接有压力装置，所述上模4的底部设置有第一冷却机构，所述下模5的顶部设置有加热机构，所述下模5的外围还设置有第二冷却机构；本实施例采用上述组合形式，通过顺序成形工艺，在一套装置中完成铝合金板料2的冷成形(室温预变形)、固溶处理、快速淬火和保压全流程，相比较传统的铝合金间接热成形过程，节省了工艺装备和零件转移时间，既提高了生产效率又节省了生产成本。
39.在本实施例中，所述第一冷却机构包括第一冷却水管道10，所述第一冷却水管道10设置于所述上模4内，所述第一冷却水管道10内用于通入冷却水。
40.在本实施例中，所述加热机构包括加热丝，所述下模5内设置有加热孔9，所述加热丝安装于所述加热孔9内；其中，加热丝优选为电阻丝；或者，加热机构还可以采用加热水管，在加热孔9内设置加热水管进行加热。
41.在本实施例中，所述第二冷却机构包括冷水板6，所述冷水板6围绕所述下模5设置，所述冷水板6内设置有第二冷却水管道8，所述第二冷却水管道8用于通入冷却水。
42.在本实施例中，第一冷却机构和第二冷却机构还可以根据具体工作需要采用风冷机构或者其它的冷却机构。
43.在本实施例中，所述铝合金间接热成形模具还包括隔热层1，当对铝合金板料2进行间接热成形时，所述隔热层1覆盖在所述铝合金板料2的上方，能够防止热量向上传递至上模4。其中，所述隔热层1为能起到良好隔热效果的轻薄布状材料，如玻璃纤维布或者无尘石棉布等，本实施例优选为无尘石棉布。
44.在本实施例中，所述上模4的顶部安装于上模座3上，所述下模5的底部安装于下模座7上；其中，压力装置与上模座3连接，能够带动上模座3以及上模4一起上下运动。
45.本实施例还提供一种铝合金间接热成形方法，采用上述的铝合金间接热成形模具，主要包括以下步骤：
46.s1、将铝合金板料2放置于所述下模5上，所述上模4下行，完成对所述铝合金板料2的室温预变形；
47.s2、在加热孔9内通入电阻丝，对电阻丝通电，电阻丝工作，将所述下模5加热至所述铝合金板料2的固溶温度540℃，并保温30分钟，完成对所述铝合金板料2的固溶处理；
48.s3、断电，电阻丝停止工作；
49.s4、上模4上的第一冷却水管道10和冷水板6上的第二冷却水管道8中通入循环冷却水，带走下模5、冷水板6和铝合金板料2上的热量，完成对所述铝合金板料2的淬火，形成
最终零件11；在进行淬火时，上模4和下模5闭合进行保压，阻碍了零件因为热应力释放导致的回弹变形，保证了产品的尺寸和形状精度；
50.s5、所述上模4上行，取出最终零件11。
51.在本实施例中，所述步骤s1中，在所述铝合金板料2上方覆盖隔热层1，然后一起放置在下模5上，隔热层1能够防止热量传递到上模4中，保证步骤s4中铝合金板料2有足够的冷却速率；
52.所述步骤s3中，所述电阻丝停止工作后，还包括：所述上模4上行，取出所述隔热层1，然后所述上模4下行，与所述下模5闭合，完成对所述铝合金板料2的终成形。
53.在本实施例中，所述步骤s4中，通过调节第一冷却水管道10和第二冷却水管道8中冷却水的温度和流速，保证所述铝合金板料2的淬火冷却速率≥27℃/s。
54.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
55.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种铝合金间接热成形模具，包括上模和下模，所述上模和/或所述下模能够连接有压力装置，所述压力装置用于带动所述上模和/或所述下模运动，以实现所述上模和所述下模的分离或者合模；其特征在于：所述上模的底部设置有第一冷却机构，所述下模的顶部设置有加热机构，所述下模的外围设置有第二冷却机构；或者，所述上模的底部设置有加热机构，所述下模的顶部设置有第一冷却机构，所述上模的外围设置有第二冷却机构。2.根据权利要求1所述的铝合金间接热成形模具，其特征在于：所述第一冷却机构包括第一冷却水管道，所述第一冷却水管道设置于所述上模内，所述第一冷却水管道内用于通入冷却水。3.根据权利要求1所述的铝合金间接热成形模具，其特征在于：所述加热机构包括加热丝，所述下模内设置有加热孔，所述加热丝安装于所述加热孔内。4.根据权利要求1所述的铝合金间接热成形模具，其特征在于：所述第二冷却机构包括冷水板，所述冷水板围绕所述下模设置，所述冷水板内设置有第二冷却水管道，所述第二冷却水管道用于通入冷却水。5.根据权利要求1所述的铝合金间接热成形模具，其特征在于：所述铝合金间接热成形模具还包括隔热层，当对铝合金板料进行间接热成形时，所述隔热层覆盖在所述铝合金板料的上方。6.根据权利要求5所述的铝合金间接热成形模具，其特征在于：所述隔热层为无尘石棉布。7.根据权利要求5或6所述的铝合金间接热成形模具，其特征在于：所述隔热层可拆卸安装于所述上模的底部。8.一种铝合金间接热成形方法，其特征在于：采用如权利要求1-7任意一项所述的铝合金间接热成形模具，包括以下步骤：s1、将铝合金板料放置于所述下模上，所述上模下行，完成对所述铝合金板料的室温预变形；s2、所述加热机构工作，将所述下模加热至所述铝合金板料的固溶温度，并保温，完成对所述铝合金板料的固溶处理；s3、所述加热机构停止工作；s4、所述第一冷却机构和所述第二冷却机构工作，完成对所述铝合金板料的淬火；s5、所述上模上行，取出成形后的所述铝合金板料。9.根据权利要求8所述的铝合金间接热成形方法，其特征在于：所述步骤s1中，在所述上模下行之前还包括：在所述铝合金板料上方覆盖隔热层；所述步骤s3中，所述加热机构停止工作后，还包括：所述上模上行，取出所述隔热层，然后所述上模下行，与所述下模闭合，完成对所述铝合金板料的终成形。10.根据权利要求8所述的铝合金间接热成形方法，其特征在于：所述步骤s4中，所述铝合金板料的淬火冷却速率≥27℃/s。

技术总结

本发明公开一种铝合金间接热成形模具，涉及板材塑性成形技术领域，包括上模和下模，所述上模和/或所述下模能够连接有压力装置，所述压力装置用于带动所述上模和/或所述下模运动，以实现所述上模和所述下模的分离或者合模；所述上模的底部设置有第一冷却机构，所述下模的顶部设置有加热机构，所述下模的外围设置有第二冷却机构；或者，所述上模的底部设置有加热机构，所述下模的顶部设置有第一冷却机构，所述上模的外围设置有第二冷却机构。本发明还提供一种铝合金间接热成形方法，采用上述的铝合金间接热成形模具实施。本发明实现了铝合金的一体化成形，减少了零件的转移时间，提高了生产效率。高了生产效率。高了生产效率。