金屬所：新型成形技術(shù)！無需熱處理即可提高材料室溫塑性！

最近，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所塑性加工先進(jìn)技術(shù)課題組在鋁合金板材高應(yīng)變率沖擊液壓成形技術(shù)與裝備方面取得系列進(jìn)展，有望推動(dòng)和提升我國(guó)航空鈑金制造業(yè)發(fā)展水平。

航空航天裝備中，鈑金類零件占總零部件數(shù)量、制造工作量占全機(jī)工作量均在20%以上。針對(duì)目前航空領(lǐng)域?qū)︹k金零件的輕量化及整體化發(fā)展的迫切需求，具有凸臺(tái)、加強(qiáng)筋和小圓角等小特征結(jié)構(gòu)的鋁、鎂、鈦輕質(zhì)合金復(fù)雜異型薄壁鈑金零件的制造已成為推動(dòng)大型飛機(jī)水平提升亟待解決的重要問題。

航空用高強(qiáng)鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)合金塑性差，成形過程中容易起皺和開裂。我國(guó)一直沿襲前蘇聯(lián)的落錘成形技術(shù)，落錘成形需通過模具壓制與人工結(jié)合，通過錘擊、墊橡膠等方式進(jìn)行多道次壓制和人工輔助加工成形，以消除起皺并通過人工手動(dòng)工序控制材料流動(dòng)以防止破裂發(fā)生，要求操作者具有豐富的加工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)技巧。落錘成形由于是剛性模成形，成形零件會(huì)有劃痕等缺陷，成品率不高，零件精度及一致性差，材料利用率低，模具壽命較低，勞動(dòng)條件和安全性差。

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針對(duì)上述復(fù)雜航空鈑金零件制造過程中的問題及我國(guó)大飛機(jī)行業(yè)的發(fā)展需求，金屬所塑性加工先進(jìn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)博士生馬彥、副研究員徐勇及研究員張士宏等人與沈飛、成飛和河南興迪公司合作，通過將充液拉深成形技術(shù)與高速?zèng)_擊成形技術(shù)相結(jié)合，提出了一種新型沖擊液壓成形技術(shù)。

課題組完成了從理論分析、設(shè)備研制到工藝驗(yàn)證的全鏈條研究。通過霍普金森拉桿實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，5A06鋁合金單向拉伸試件在高應(yīng)變速率條件下（2.7×103s-1）的延伸率相比于準(zhǔn)靜態(tài)條件增加了40%。課題組自行設(shè)計(jì)了一臺(tái)板材沖擊液壓成形極限試驗(yàn)裝置，發(fā)現(xiàn)5A06鋁合金板件的沖擊液壓成形極限相比于準(zhǔn)靜態(tài)液壓成形極限得到了大幅提高。通過自行設(shè)計(jì)的沖擊液壓成形物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)沖擊液壓成形的沖擊傳載特性及設(shè)備關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn)，該工藝同樣適用于鋁合金、鋁鋰合金、鎂合金、鈦合金等。

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