本技术涉及一种用于制造薄壁构件的激光蠕变成形装置及其方法。该装置由成形模具构成,模具型面和两端外沿面是其主要组成部分。装置中的固定部位于外沿面上,用于将坯料两端固定。
背景技术
目前蠕变时效成形工艺普遍采用真空密封形式放置于热压罐中开展,即将板料放置于固定模具上,使用高温胶和真空袋将板料与模具表面进行密封,后推入热压罐中,设置工艺参数进行蠕变时效,结束后将材料从罐中取出,撤去真空袋即可获得成形后的构件。但针对航空航天薄壁构件的整体蠕变时效成形过程,由于缺乏对构件在成形过程中状态的实时监控和调整,往往会出现成形后精度不足、局部区域波浪形缺陷甚至失稳屈曲开裂的现象,最终导致构件整体精度低、成品率低等情况。同时成形前的真空封袋准备过程复杂,并且受限于热压罐的设备能力,升温速率有限,使得构件整体蠕变时效成形的效率仍存在较大的提升空间。
目前工程上出现相关技术尝试解决此类问题,如授权公告号为CN 110802163 B的中国专利公开了“一种壁板超声辅助批量蠕变时效成形装置的使用方法”,该专利公开了通过热成形机床提供热源对壁板毛坯进行加热,用于零件的批量生产。但考虑到热成形机床是利用加热电炉对机床表面进行整体加热,升温速率相较于热压罐没有明显的提升,同时热成形机床对零件是整体加热,无法做到对局部难成形位置的针对性补热,零件成形能力受限。
又如,授权公告号为CN 117531911 B的中国专利公开了“一种利用电脉冲蠕变时效成形瓜瓣构件的方法”,该专利公开了通过对板料进行电脉冲加热的形式完成蠕变时效成形。相较于热压罐加热,电脉冲加热大幅提升了加热效率,但存在不同尺寸区域加热温度不同的现象,不利于复杂结构薄壁零件的整体蠕变成形,同时受限于电流优先沿着最小电阻路径运动的特性,对于局部难成形区域还需要重新设计加热方式,制造局限性较大。
因此亟待提出一种对局部难成形区域成形控制方便,制造局限小的蠕变成形新方法,以提升我国航空航天薄壁结构件的成形制造效率。
实现思路