汽车车身部件制造技术

技术编号:1800291 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在一种具有至少一个第一铝合金(A)的第一金属薄板构件和至少一个第二铝合金(B)的第二金属薄板构件的汽车车身或汽车车身构件中,该第一和第二铝合金是AlMgSi型,且在该第二铝合金(B)的金属薄板中,有相当一部分为获得在固溶体中人工老化所必需的Mg和Si元素以分散的Mg↓[2]Si和/或Si粒子形式存,在以避免人工老化。在生产各种构件时普遍的再利用生产废料和在车辆寿命终止时简单再利用车身部件的同时,通过在作为漆层烘烤工艺的一部分的车身人工老化过程中减少第二构件的硬化度,使得本发明专利技术的汽车车身与以根据现有技术中的固溶体相比,对行人有改进的撞击保护作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种AlMgSi型铝合金金属薄板的汽车车身部件,以及一种汽车车身或一种汽车车身构件,该汽车车身或汽车车身构件构件具有至少一个第一铝合金的第一金属薄板构件和至少一个第二铝合金的第二金属薄板构件,其中该第一和第二铝合金是AlMgSi型,且经人工老化车身或车身部件后,该第二构件与第一构件相比有较低的机械强度值。
技术介绍
对于汽车车身部件、汽车车身或汽车车身构件来说,人工老化发生在,例如漆层烘烤过程中或独立完成的热处理过程中的退火条件下。以节能为目的的轻型汽车产品的重要性日益增长,已导致大量的汽车应用的铝合金的发展。汽车中不同构件通常需要不同性能。举例来说,一种作为外部面板应用的铝合金必须容易变形以允许拉伸冲压(stretch drawing)、深冲压和弯曲,并在漆层烘烤之后同时获得高强度。在欧洲,已在相当大的程度上应用AlMgSi合金,例如合金AA6016,作为外部面板应用,尤其是作为发动机罩。特别是,考虑到废金属的再利用和可再循环利用性方面,如果车身上所有铝面板的应用可采用属于同一种类合金的铝合金,这将是非常有益的和适用的。美国专利US-A-4082578和欧洲专利EP-A-0811700公开了AlMgSi型的铝合金在汽车车身的内部和外部面板中的应用。在车辆结构区域中应用铝合金改善操控特性(车辆刚性、轴荷载分布、重心等)。此类构造在碰撞事故中具有高的能量吸收能力。欧洲专利EP-A-1165848公开了由AlMgSi合金制成金属薄板的结构构件。尤其在欧洲,在车祸中减少受伤危险是高度优先的。由于车辆安全的改进,已非常有效的达到这一目的。然而,迄今为止,为减少在事故中撞在汽车前部的行人和乘车者受到的严重伤害的工作还很少。通过构造具有相应的能量吸收特性的汽车前部,可获得实质上的改善。在汽车车身上进行对行人保护的措施能非常有效的防止在中速范围内的碰撞造成的严重的和致命的伤害。在大多数涉及行人的交通事故中,汽车是迎面撞击受害者。对于行人的伤害仅部分是由于最初的碰撞引起的。在很多情况下,行人的躯干弯曲,并且他的头部撞在发动机罩上。多数头部的受伤对于成人是由发动机罩的上端,对于儿童是由发动机罩的前部造成的。发动机罩的前缘与大腿或臀部受伤特别相关。为减少刚性和创造足够的皱褶深度,发动机罩边缘的面板构造的细节变化是必要的。这可通过减弱或取消在发动机罩、发动机罩闭合(bonnet closure)和闭合横拉条(closure cross brace)上内部面板的加固而获得。通过各种主动和被动措施,汽车的前面板和其它大面积的车身元件已制得“较软”。这里,构件被设计或有效改进以至在撞击中,它们能通过塑性形变来吸收大部分的动能。这些措施可导致较少的严重伤害。被动措施包括设计、构造和材料。与材料相关,已知各种材料复合物,例如夹层结构的泡沫材料。然而,迄今为止还没有着手试验应用相对软的铝合金。
技术实现思路
本专利技术的目的是生产一种与以前工艺中的解决方法相比,导致对行人改进的撞击保护的、如最初提到类型的汽车车身部件和汽车车身或汽车车身构件,以及在不同构件的生产中废金属的普遍再利用和车辆寿命结束时车身部件的简单废金属再利用。对于单层外壳汽车车身部件,根据本专利技术,在金属薄板中存在有相当一部分元素Mg和Si,以分散的Mg2Si和/或Si粒子形式存在以避免人工老化,所述元素是获得在固溶体中人工老化所必需的,从而达到所述目的。对于由外部和内部部件生产的多层外壳汽车车身或汽车车身构件,根据本专利技术,通过在人工老化车身或车身部件之前至少在第二铝合金的金属薄板中存在相当一部分的Mg和Si元素以分散的Mg2Si和/或Si粒子形式存在以避免人工老化,所述元素是获得固溶体的人工老化所必需的,从而达到所述目的。本专利技术的本质核心在于使用了具有预先确定结构的“软质”构件,以至——与“硬质”构件相对——在正常的漆层烘烤条件下,没有或减少了人工老化的发生,因而分别没有进一步的化学强度值的增加或减少化学强度值增加,但该软质构件通过预先确定的结构,维持之前设定的值或在人工老化过程中不达到最大的可能的强度水平。作为硬质的第一铝合金,优选包含0.6至1.2wt%的硅0.3至0.8wt%的镁最多0.8wt%的铜最多0.4wt%的铁最多0.3wt%的锰最多0.2wt%的钒以及生产相关的杂质,余量为铝。该硬质第一铝合金特别包含通常的车身外壳材料,例如AA6016和AA6111。原则上作为软质的第二铝合金,合金等同于所用的第一硬质铝合金,但通常优选具有实质上较低强度水平的成分。作为软质第二铝合金,优选包含0.25至0.60wt%的硅0.25至0.60wt%的镁 0.05至0.30wt%的铜最多0.40wt%的铁最多0.30wt%的锰最多0.20wt%的钒以及生产相关的杂质,每种杂质的最大含量为0.05wt%,总含量最多为0.15wt%,余量为铝。对于第二铝合金中的每种合金元素,优选应用下述含量范围0.30至0.50wt%的硅0.30至0.50wt%的镁最多0.20wt%的铜0.05至0.20wt%的铁最多0.10wt%的锰最多0.15wt%的钒软质第二构件所期望的强度或软度主要通过该第二铝合金中Mg和Si的含量以及在成型为该第二构件之前由合金生产的薄板的热处理的方法来设定。热处理保证软质第二构件所期望的低机械强度值,甚至在汽车车身完成漆层烘烤循环之后,所述机械强度值基本不变或可能仅达到一个相对较高的强度水平,但仍低于可能的最大值。依赖于实施,热处理引起—从固溶体中以Si和Mg2Si粒子和它们粗化的形式沉淀出相当一部分的合金元素Mg和Si,使得所述合金元素不再全部用于随后的人工老化中,和/或—阻止已离析的Mg2Si和Si粒子再溶解,使得合金元素Mg和Si也不再在随后漆层烘烤循环中在随后的人工老化期间全部用于进一步的人工老化。也可以用“软质”构件即不能被人工老化的构件,代替“硬质”第一构件,并通过合金元素Mg和Si的浓度调整第一和第二构件的不同强度值。第二铝合金的“软质”面板或薄板,可以以常规方式,通过采用或不采用中间退火的连续铸造或薄片连铸法和随后的热轧和/或冷轧而生产。对从AlMgSi材料制造汽车车身薄板的常规生产工艺,应该注意,与沉淀相关的合金元素在固溶热处理后或人工老化前实际上完全在固溶体中,仅有在所选择的制造工艺中不可避免的和充其量被指认为不必要的一部分以沉淀形式存在。根据本专利技术的汽车车身薄板不同于此。在固溶热处理后或在人工老化前就以沉淀形式存在的、与沉淀相关的合金元素部分,引起机械强度值的变化,该机械强度值在常规生产工艺的制造公差范围内给定的标称值偏差之外。与沉淀相关的以沉淀形式存在的合金元素部分,因此被认为是重要的。在第二铝合金的薄板中合金元素Mg和Si所期望的沉淀状态可通过多种已知的方法获得。背离AlMgSi车身材料的常规生产程序,且导致与人工老化相关的合金元素Mg和Si所期望的预分离的优选的工艺阶段,包括如下可单独实施或结合实施的步骤—施法进度条(casting bar)的非均匀化退火,仅仅加热至热轧温度并立即热轧。—在薄板上实施“局部固溶退火”,轧至最终的厚度,在短时间内相对较低的温度下,在条带通过炉(strip passage oven)内连本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种AlMgSi型的铝合金金属薄板的汽车车身部件,其特征在于在该金属薄板中有相当一部分在固溶体中获得人工老化所必需的Mg和Si元素以分散的Mg↓[2]Si和/或Si粒子的形式存在,以避免人工老化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:卡罗德贝思犹根帝姆
申请(专利权)人:诺弗利思公司
类型:发明
国别省市:CA[加拿大]

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