针对制造工艺筛选或选择铝板的方法技术

本发明专利技术公开了一种针对制造工艺筛选或选择铝板的方法。提供了一种用于在制造工艺中选择使用热处理后的铝板的方法。在铝板被存放一段时间之前测试铝板的初始强度值。在经过所述一段时间之后计算铝板的后续强度值。如果后续强度值在预定范围内，则在制造工艺中选择使用铝板。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及在制造工艺中使用的铝板的加工。
技术介绍
在被称为时效硬化的工艺中，经受热处理工艺的铝板(aluminumsheet)可随时间而持续硬化。铝板的屈服强度可由于时效硬化而增大，甚至超过屈服强度的可接受的容许范围(tolerancerange)要求。
技术实现思路
在本公开的一方面，提供了一种用于在制造工艺中选择使用热处理后的铝板的方法。在铝板被存放一段时间之前测试铝板的初始强度值。在经过所述一段时间之后计算铝板的后续强度值。如果后续强度值在预定范围内，则在制造工艺中选择使用铝板。在本公开的另一方面，提供了一种针对在制造工艺中使用对热处理后的铝板建立处理窗口的方法。获得铝板的初始强度值，并通过向初始强度值应用时效硬化变化率而绘制在一段时间下的后续强度值的曲线图。然后，将后续强度值与强度上限作比较。随后，如果后续强度值低于强度上限，则在制造工艺中加工铝板。在本公开的又一方面，提供了一种为制造工艺筛选热处理后的铝板的方法。获得铝板的初始强度值，然后，在一段时间之后计算铝板的后续强度值。随后，如果铝板的后续强度值在预定范围之外，则在制造工艺中拒绝使用铝板。附图说明图1是示出在制造工艺中选择或筛选使用热处理后的铝板的方法的流程图；图2是示出在制造工艺中使用之前对热处理后的铝板建立处理窗口(processingwindow)的方法的流程图；图3示出由于时效硬化而导致的关于制造所需要的铝的强度容许量的铝的时间强度相关特性(timedependentstrengthproperty)；图4是示出由于时效硬化而导致的关于制造所需要的铝的强度容许量的铝的时间强度相关特性的可选实施例。具体实施方式参照附图公开了示出的实施例。然而，将理解的是，公开的实施例仅意图是示例，示例可以以多种和可选形式实施。附图不一定按比例绘制，一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。公开的具体结构和功能细节不被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员如何实践公开的原理的代表性基础。在被称为时效硬化的工艺中，许多铝合金在室温后热处理下持续硬化。如果铝的强度超过用于制造工艺的屈服强度容许范围，则时效硬化可影响制造工艺。在铝板由于时效硬化而超过用于制造工艺的屈服强度容许范围之前，存在对在制造工艺中选择、筛选或使用铝板的方法的需要。参照图1，示出了在制造工艺中选择或筛选使用热处理后的铝板的方法10。在步骤12，在热处理工艺之后确定铝板的初始强度值。初始强度值可通过使用工业上的任何标准强度测试(例如，ASTM标准B557测试——“用于拉伸测试锻造和铸造铝产品的标准测试方法”，用于测量屈服应力)而确定。可利用ASTM标准B918测试——“用于锻造铝合金热处理的标准规程”来评估材料通过热处理增大强度的能力。在热处理之后在预定时间段内确定初始强度值。所述预定时间段通常小于7天。在步骤14，将铝板存放一段时间。在步骤16，经过了步骤14的所述一段时间之后，基于铝的时效硬化特性而计算铝板的后续强度值(subsequentstrengthvalue)。初始强度值和后续强度值可对应于铝板的屈服强度值。在步骤18，确定铝板的后续强度值。如果后续强度值在预定范围内，则在步骤20，在制造工艺中选择使用该铝板。如果后续强度值不在预定范围内，则在步骤22，在制造工艺中拒绝使用该铝板。步骤20和步骤22中的制造工艺可以是包括铝板成型或加工的任何制造工艺。可使用的制造工艺包括但不限于冲压、液压成型、钻孔、铣削、切割、研磨、折弯、铆接等。方法10中所使用的铝板可以是包括2000系列、6000系列和7000系列铝合金的任何类型的可热处理的铝合金。参照图2，示出了在制造工艺中使用之前对热处理后的铝板建立处理窗口的方法24。在步骤26，在热处理工艺之后确定铝板的初始强度值。材料的初始强度值和材料通过热处理增大强度的能力可通过使用工业上的任何标准强度测试(例如，如上面所提及的测试)而确定。在热处理之后在预定时间段内确定初始强度值。所述预定时间段通常少于7天。在步骤28，通过向初始强度值应用时效硬化变化率而绘制铝板的后续强度值与时间关系的曲线图。初始强度值和后续强度值可对应于铝板的屈服强度值。在步骤30，将铝板的后续强度值与强度上限做比较。如果后续强度值低于强度上限，则在步骤32，在制造工艺中选择使用该铝板。如果后续强度值不低于强度上限，则在步骤34，在制造工艺中拒绝使用该铝板。步骤32和步骤34中的制造工艺可以是参考上面的可在步骤20和步骤22中使用的任何的制造工艺。方法24中所使用的铝板可以是参考上面的可在方法10中使用的任何类型的可热处理的铝合金。参照图3，示出了由于时效硬化而导致的关于制造工艺所需要的铝的强度容许量的铝的时间强度相关特性。在铝板被热处理的那一天为铝板“生产时间(birthday)”。在图3中，铝板“生产时间”对应于时间T0。铝板在时间T0被热处理之后立即开始时效硬化，并在时间T1测试最初的初始强度值。在被热处理的7天内的时间T1测试铝板。一旦计算出初始强度值，就通过应用已知的时效硬化率而绘制强度值随时间变化的曲线图。在热处理工艺之后铝板时效硬化率就立即变得较为快速，而在时间T2处开始趋向稳定(levelout)为几乎呈线性比率。6000系列铝在热处理之后的时效硬化率慢并在大约30天时趋向稳定。在图3中绘制了三条线36、38、40，示出了由于时效硬化而随时间变化的三个不同示例的铝板的计算屈服强度值。由线36、38、40描绘的铝板在铝板的强度值保持在预定范围(由强度上限42和强度下限44描绘的)内的时间段期间将保持适于在制造工艺中使用。上限范围可为从125MPa到195MPa，下限范围可为从70MPa到100MPa。还可存在最大保存期(maximumshelflife)，对应于时间T3，其中，不管强度值超过时间T3的强度值与否，都将拒绝使用该铝板。线36对应的铝板为：在除了时间T3处的最大保存期以外的任何时间，在制造工艺中都将不拒绝使用该铝板。线38对应的铝板为：在时间T0和时间T4之间的时间段期间(在铝板的强度保持在强度上限42之下时)该铝板将适于在制造工艺中使用，而在时间T4之后该铝板将不适于在制造工艺中使用。时间T4对应于由线38描绘的铝板超过上限42之后的时间。线40对应的铝板为：在时间T0和时间T5之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对制造工艺选择热处理后的铝板的方法，包括：测试铝板以获得初始强度值；将铝板存放一段时间；在所述一段时间之后计算铝板的后续强度值；如果铝板的后续强度值在预定范围内，则在制造工艺中选择使用铝板。

【技术特征摘要】
2014.06.04 US 14/295,6661.一种针对制造工艺选择热处理后的铝板的方法，包括：
测试铝板以获得初始强度值；
将铝板存放一段时间；
在所述一段时间之后计算铝板的后续强度值；
如果铝板的后续强度值在预定范围内，则在制造工艺中选择使用铝板。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在热处理工艺之后在预定时间段
内执行测试铝板的初始强度值的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，计算后续强度值的步骤对应于铝
板的屈服强度值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，预定范围的后续强度值是范围在
90MPa与185MPa之间的屈服强度值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，计算铝板的后续强度值的步骤基
于热处理后的铝板的时效硬化特性。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，制造工艺是冲压工艺。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，铝板是6000系列铝。
8.一种在制造工艺使用之前对热处理后的铝板建立处理窗口的方法，包
括：
获得铝板的初始强度值；
通过将时效硬化变化率应用于初始强度值而绘制在一段时间下的后续强
度值的曲线图；
将曲线图上的后续强度值与强度上限作比较；
如果后续强度值低于强度上限，则在制造工艺中加工铝板。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在热处理工艺之后在预定时间段
内通过强度测试获得铝板的初始强度值。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，绘制在一段时间下的后续强度
值的曲线图的步骤对应于铝板的屈服强度值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦特·伯纳德·恰佩斯，彼特·A·弗里德曼，克里斯多夫·约瑟夫·米拉克纳，约亨·申克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US