一种钣金结构件超塑成形方法

技术领域

本发明涉及钣金结构件制造技术领域，具体为一种钣金结构件超塑成形方法。

背景技术

钣金件就是钣金工艺加工出来的产品，我们生活到处都离不开钣金件，钣金件具有重量轻、强度高、导电(能够用于电磁屏蔽)、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，随着钣金的应用越来越广泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环，机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧，使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求，又能使得冲压模具制造简单、成本低。

传统的钣金件在进行生制造的时候，一般是通过灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割来制作的，这样不仅生产工艺复杂，并且生产成本较高。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种钣金结构件超塑成形方法，解决了上述背景技术中所存在的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钣金结构件超塑成形方法，包括以下步骤：

S1、首先根据钣金结构件的大小以及平铺后的形状，将金属材料裁剪成多个合适大小的金属板件；

S2、将裁剪完成的多个金属板件放置在容器中，并往容器中加入适当的清水，然后对金属板件进行浸泡清洗；

S3、对清洗完毕的金属板件进行干燥处理，然后将干燥后的金属板件自然放置一段时间；

S4、在模具的顶部均匀开设多个注气口，并在模具的底部均匀开设多个排气口，在模具中的成型件上开设多个通气口，在模具的两侧顶部开设通孔；

S5、将干燥后的多个金属板件依次固定在模具中的成型件上，然后对固定在模具中的金属板件加热，使金属板件加热到预设定的温度；

S6、将模具两侧的通口密封，通过多个注气口同时往模具中成型件的上部空间注入压缩气体，同时通过多个排气口将模具中成型件下部分空间的气体抽出，金属板件即可在成型件上成型；

S7、金属板件成型一段时间后，停止往模具中注入压缩气体，并停止抽出模具中的气体，并将两个通孔放开；

S8、通过加热装置对惰性气体进行梯度加热，然后依次将温度呈梯度分布的惰性气体使用气泵通过一侧的通孔注入到模具中，停留一段时间后，再从另一侧的通孔抽出。

S9、最后拆开模具，并将其中成型的钣金结构件取出，然后进行后续的加工处理即可。

优选的，所述步骤S2中往容器中加入适当的清水，清水淹没过金属板件的顶部5cm-8cm即可。

优选的，所述步骤S2对金属板件的具体清洗过程为：首先将多个金属板件悬空架设在容器中，然后通过超声波发生器，使容器中的清水高频振动，从而可以将粘附在金属板件上的灰尘以及其他杂质去除，然后将金属板件从容器中取出，用清水重新2-3遍即可。

优选的，所述步骤S3中通过热烘干的方式对金属板件进行干燥，将多个金属半径悬挂在烘干房中，然后设定烘干房的温度为50℃-70℃，烘干30min-60min后，将金属板件取出，自然冷却即可。

优选的，所述步骤S6中对两侧通孔的密封方式具体为：在通孔处焊接金属管道，并在金属管道上安装阀门，通过阀门的开启和关闭，实现对通孔的密封和放开。

优选的，所述步骤S8中对惰性气体进行梯度加热的时候，加热的最高温度不得超过金属板件温度的二分之一，加热的最低温度为室温，在向模具中抽入惰性气体的时候，应当从高到底依次将呈梯度分布的惰性气体抽入到模具中。

(三)有益效果

本发明提供了一种钣金结构件超塑成形方法，具备以下有益效果：

本发明在对钣金结构件进行生产制造的时候，首先将金属板件进行处理，然后将处理好的金属板件固定在模具中的成型件上，并对金属板件加热到预设定的温度，然后通过注气口往模具中成型件的上部空间注入压缩空气，同时通过排气口将模具中成型件下部空间的气体抽出，在气体压力的作用下，金属板件可以快速在成型件上成型，相较于传统的制作方法，该方式更加的简便，并且大大降低了成产的成本。

具体实施方式

下面将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。

本发明提供一种技术方案：一种钣金结构件超塑成形方法，包括以下步骤：

S1、首先根据钣金结构件的大小以及平铺后的形状，将金属材料裁剪成多个合适大小的金属板件；

S2、将裁剪完成的多个金属板件放置在容器中，并往容器中加入适当的清水，然后对金属板件进行浸泡清洗；

S3、对清洗完毕的金属板件进行干燥处理，然后将干燥后的金属板件自然放置一段时间；

S4、在模具的顶部均匀开设多个注气口，并在模具的底部均匀开设多个排气口，在模具中的成型件上开设多个通气口，在模具的两侧顶部开设通孔；

S5、将干燥后的多个金属板件依次固定在模具中的成型件上，然后对固定在模具中的金属板件加热，使金属板件加热到预设定的温度；

S6、将模具两侧的通口密封，通过多个注气口同时往模具中成型件的上部空间注入压缩气体，同时通过多个排气口将模具中成型件下部分空间的气体抽出，金属板件即可在成型件上成型；

S7、金属板件成型一段时间后，停止往模具中注入压缩气体，并停止抽出模具中的气体，并将两个通孔放开；

S8、通过加热装置对惰性气体进行梯度加热，然后依次将温度呈梯度分布的惰性气体使用气泵通过一侧的通孔注入到模具中，停留一段时间后，再从另一侧的通孔抽出。

S9、最后拆开模具，并将其中成型的钣金结构件取出，然后进行后续的加工处理即可。

进一步的，步骤S2中往容器中加入适当的清水，清水淹没过金属板件的顶部5cm-8cm即可。

进一步的，步骤S2对金属板件的具体清洗过程为：首先将多个金属板件悬空架设在容器中，然后通过超声波发生器，使容器中的清水高频振动，从而可以将粘附在金属板件上的灰尘以及其他杂质去除，然后将金属板件从容器中取出，用清水重新2-3遍即可，避免在对金属板件进行超塑成形的过程中，一些颗粒杂质嵌入到金属板件中，从而影响成型的钣金结构件的质量，和美观。

进一步的，步骤S3中通过热烘干的方式对金属板件进行干燥，将多个金属半径悬挂在烘干房中，然后设定烘干房的温度为50℃-70℃，烘干30min-60min后，将金属板件取出，自然冷却即可。

进一步的，步骤S6中对两侧通孔的密封方式具体为：在通孔处焊接金属管道，并在金属管道上安装阀门，通过阀门的开启和关闭，实现对通孔的密封和放开。

进一步的，步骤S8中对惰性气体进行梯度加热的时候，加热的最高温度不得超过金属板件温度的二分之一，加热的最低温度为室温，在向模具中抽入惰性气体的时候，应当从高到底依次将呈梯度分布的惰性气体抽入到模具中，使成型后的钣金结构件逐渐冷却，避免直接冷却导致成型后的金属钣金质量下降的情况。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。