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，中國科學(xué)院金屬研究所塑性加工先進技術(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展，有望推動和提升我國航空鈑金制造業(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、制造工作量占全機工作量均在20%以上。針對目前航空領(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、加強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大型飛機水平提升亟待解決的重要問題。

航空用高強鋁、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工序控制材料流動以防止破裂發(fā)生，要求操作者具有豐富的加工經(jīng)驗和技術(shù)技巧。落錘成形由于是剛性模成形，成形零件會有劃痕等缺陷，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，勞動條件和安全性差。

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針對上述復(fù)雜航空鈑金零件制造過程中的問題及我國大飛機行業(yè)的發(fā)展需求，金屬所塑性加工先進技術(shù)團隊博士生馬彥、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)與高速沖擊成形技術(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)備研制到工藝驗證的全鏈條研究。通過霍普金森拉桿實驗研究發(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)計了一臺板材沖擊液壓成形極限試驗裝置，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)計的沖擊液壓成形物理模擬實驗裝置，對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)進行了理論和實驗研究。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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