本发明专利技术公开了基于汽车热成型的超高强铝合金板材及其制备工艺，包括上层铝合金板和下层铝合金板，上层铝合金板和下层铝合金板的中间水平线位置上设置有中心衔接条，中心衔接条的两侧呈对称分布设置有配合衔接条，配合衔接条沿上层铝合金板和下层铝合金板的设置长度方向呈均匀分布，上层铝合金板和下层铝合金板中间位置沿中心衔接条和配合衔接条的轮廓线外侧设置有填充料。本发明专利技术采用摩擦焊接的方式组合两种特性的铝合金板以形成铝合金板材，结合其中的衔接条结构，提高整体稳定性，也降低了铝合金板材在热成型过程中的厚度损耗的问题，提高硬度的同时也提高了整体热塑性。提高硬度的同时也提高了整体热塑性。提高硬度的同时也提高了整体热塑性。
【技术实现步骤摘要】
基于汽车热成型的超高强铝合金板材及其制备工艺
[0001]本专利技术涉及热成型工艺
，尤其涉及基于汽车热成型的超高强铝合金板材及其制备工艺。
技术介绍
[0002]热成型是一种将具有一定热塑性的材料加工为较为特殊外形的生产工艺方法，传统上主要针对塑料加工的方式，但是也会体现在汽车外壳冲压成型的加工方式中。
[0003]目前为了降低汽车废气排放量，其中要求的一点就是汽车的轻量化，因此在汽车外壳上就具有一定的要求，目前所使用的大多为铝合金板材，铝合金板材具有如下的优点：密度小、强度高、导电导热性好、耐蚀性好、易加工等，所以可以取代传统汽车外壳所使用的材料。
[0004]在铝合金冲压热成型的过程中，因为铝合金材料具有不同程度的塑性，所以在热成型完成之后，加工后的产品会发生一定程度上的回弹形变量，例如产品上的某一位置的弯曲角度会发生改变，就会造成之后的整车装配过程中出现缝隙、无法匹配等影响组装的问题，此外，一整块铝合金板材在完成热成型后，产品的厚度会因为热成型过程中的弯折状况，厚度会发生一定程度上的缩水，就会存在影响硬度的问题，特别是对于车体上非常复杂的结构件，弯折面非常多，因此，为解决此类问题，我们提出基于汽车热成型的超高强铝合金板材及其制备工艺。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于汽车热成型的超高强铝合金板材及其制备工艺。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]基于汽车热成型的超高强铝合金板材，包括上层铝合金板和下层铝合金板，所述上层铝合金板和下层铝合金板的中间水平线位置上设置有中心衔接条，所述中心衔接条的两侧呈对称分布设置有配合衔接条，所述配合衔接条沿上层铝合金板和下层铝合金板的设置长度方向呈均匀分布；
[0008]所述上层铝合金板和下层铝合金板中间位置沿中心衔接条和配合衔接条的轮廓线外侧设置有填充料，所述填充料为高纯铝金属粉末和混合添加粉末的组合物；
[0009]每个所述配合衔接条末端均开设有铆钉位，每个所述铆钉位上均设置有铆钉，每个所述铆钉依次贯穿下层铝合金板、配合衔接条、填充料和上层铝合金板；
[0010]所述下层铝合金板、配合衔接条、填充料和上层铝合金板之间相互接触且通过摩擦焊工艺形成超高强铝合金板材。
[0011]优选的，所述配合衔接条沿中心衔接条形状的设置方式包含有：X型两向交叉设置、单向位置靠近设置、单向位置远离设置以及单向位置相向设置。
[0012]优选的，所述上层铝合金板和下层铝合金板材沿竖直方向的设置方式分为如下部
分：
[0013]A：在上层铝合金板位于超高强铝合金板材的外侧时，所述上层铝合金板的横截面积大于下层铝合金板的横截面积；
[0014]B：在上层铝合金板位于超高强铝合金板材的内侧时，所述上层铝合金板的横截面积小于下层铝合金板的横截面积。
[0015]基于汽车热成型的超高强铝合金板材的制备工艺，包括所述超高强铝合金板材在制备过程中沿上层铝合金板或下层铝合金板的设置长度依次设置有摩擦焊接工位、铆节定位工位以及入料工位，且所述超高强铝合金板材制备过程中的行进方向沿从入料工位到摩擦焊接工位的方向；
[0016]所述超高强铝合金板材的制备工艺中包含有板材型号类别以及填充料的选择、摩擦焊接工位的温度控制以及铆节定位工位的选择三个部分。
[0017]在板材型号类别以及填充料的选择部分中，按照设置方式A或设置方式B首先进行板材型号类别的选择，具体如下：
[0018]A1：在上层铝合金板位于超高强铝合金板材的外侧时，上层铝合金板的形变量大于内侧的下层铝合金板，所选的上层铝合金板的热塑性和厚度均大于下层铝合金板；
[0019]B1：在上层铝合金板位于超高强铝合金板材的内侧时，上层铝合金板的形变量小于外侧的下层铝合金板，所选的上层铝合金板的热塑性和厚度均小于于下层铝合金板。
[0020]所述摩擦焊接工位的温度控制部分中，摩擦焊接工位的温度不高于下层铝合金板或下层铝合金板的熔点温度，且所述摩擦焊接工位的温度按照设置方式A或设置方式B分为如下部分：
[0021]A2：在上层铝合金板位于超高强铝合金板材的外侧时，上层铝合金板的熔点大于下层铝合金板的熔点，此时的摩擦焊接工位的最大临界温度为下层铝合金板的熔点温度；
[0022]B2：在上层铝合金板位于超高强铝合金板材的内侧时，上层铝合金板的熔点小于下层铝合金板的熔点，此时的摩擦焊接工位的最大临界温度为上层铝合金板的熔点温度。
[0023]优选的，在A2和B2部分中，上层铝合金板与下层铝合金板的熔点之差的绝对值范围为：50
‑
100度。
[0024]优选的，所述铆节定位工位的选择以配合衔接条设置方式：X型两向交叉设置、单向位置靠近设置、单向位置远离设置以及单向位置相向设置四种方式进行铆接位置选择，通过铆钉加固上层铝合金板和下层铝合金板。
[0025]所述超高强铝合金板的制备工艺的步骤包括如下部分：
[0026]Z1：确认上层铝合金板和下层铝合金板的设置位置，并在上层铝合金板和下层铝合金板设置好中心衔接条和配合衔接条，并确认好配合衔接条的设置方式；
[0027]Z2：将上层铝合金板和下层铝合金板一端固定在牵引装置中，并使上层铝合金板和下层铝合金板分别穿过摩擦焊机的活动工位处和铆接机的活动工位处，并且在上层铝合金板和下层铝合金板的入料工位添加填充料；
[0028]Z3：在牵引机的作用，带动上层铝合金板和下层铝合金板同时沿向摩擦焊接工位处移动，直至移动到对应位置后，牵引机停止运动，而摩擦焊机对摩擦焊接工位处的上层铝合金板和下层铝合金板同时摩擦升温，使填充料完全融化，使下层铝合金板、配合衔接条、填充料和上层铝合金板相熔合；
[0029]Z4：在Z3步骤进行的同时，铆接机对铆节定位工位进行铆钉铆接，再次按照Z2和Z3步骤循环进行。
[0030]本专利技术提出的基于汽车热成型的超高强铝合金板材及其制备工艺，有益效果在于：
[0031]1、该专利技术中涉及到一种超高强合金板材用于汽车热成型，与传统铝合金板材相比较，本专利技术中的超高强合金板由两个铝合金板通过摩擦焊接的方式融合组成，并在两个铝合金板的中间位置设置好衔接条，起到了加固铝合金内部的结构，具有较高的热塑性和强度；
[0032]2、在选择铝合金种类、填充料种类以及衔接条的种类过程中，结合摩擦焊接过程中的温度变化，使铝合金的熔点大于摩擦焊接的温度，而使填充料和衔接条与摩擦焊接的温度相互匹配，从而是两个铝合金板、填充料和衔接条可以更好的熔合接触，使其成为一个完整的铝合金板材；
[0033]3、此外，结合超高强铝合金板材的使用用途，预设好铝合金板的设置位置、设置面积，以其中一个铝合金板作为主要形变量结构，另外一个铝合金板为次要形变量结构，在成型过程中，可以减少形变过程中的厚度损失和硬度损失，并可以大幅度降低成型之后的形本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于汽车热成型的超高强铝合金板材，其特征在于，包括上层铝合金板(1)和下层铝合金板(2)，所述上层铝合金板(1)和下层铝合金板(2)的中间水平线位置上设置有中心衔接条(401)，所述中心衔接条(401)的两侧呈对称分布设置有配合衔接条(402)，所述配合衔接条(402)沿上层铝合金板(1)和下层铝合金板(2)的设置长度方向呈均匀分布；所述上层铝合金板(1)和下层铝合金板(2)中间位置沿中心衔接条(401)和配合衔接条(402)的轮廓线外侧设置有填充料(5)，所述填充料(5)为高纯铝金属粉末和混合添加粉末的组合物；每个所述配合衔接条(402)末端均开设有铆钉位(9)，每个所述铆钉位(9)上均设置有铆钉(3)，每个所述铆钉(3)依次贯穿下层铝合金板(2)、配合衔接条(402)、填充料(5)和上层铝合金板(1)；所述下层铝合金板(2)、配合衔接条(402)、填充料(5)和上层铝合金板(1)之间相互接触且通过摩擦焊工艺形成超高强铝合金板材。2.根据权利要求1所述的基于汽车热成型的超高强铝合金板材，其特征在于，所述配合衔接条(402)沿中心衔接条(401)形状的设置方式包含有：X型两向交叉设置、单向位置靠近设置、单向位置远离设置以及单向位置相向设置。3.根据权利要求1所述的基于汽车热成型的超高强铝合金板材，其特征在于，所述上层铝合金板(1)和下层铝合金板材(2)沿竖直方向的设置方式分为如下部分：A：在上层铝合金板(1)位于超高强铝合金板材的外侧时，所述上层铝合金板(1)的横截面积大于下层铝合金板(2)的横截面积；B：在上层铝合金板(1)位于超高强铝合金板材的内侧时，所述上层铝合金板(1)的横截面积小于下层铝合金板(2)的横截面积。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的基于汽车热成型的超高强铝合金板材的制备工艺，其特征在于，所述超高强铝合金板材在制备过程中沿上层铝合金板(1)或下层铝合金板(2)的设置长度依次设置有摩擦焊接工位(6)、铆节定位工位(7)以及入料工位(8)，且所述超高强铝合金板材制备过程中的行进方向沿从入料工位(8)到摩擦焊接工位(6)的方向；所述超高强铝合金板材的制备工艺中包含有板材型号类别以及填充料(5)的选择、摩擦焊接工位(6)的温度控制以及铆节定位工位(7)的选择三个部分。5.根据权利要求4所述的基于汽车热成型的超高强铝合金板材的制备工艺，其特征在于，在板材型号类别以及填充料(5)的选择部分中，按照设置方式A或设置方式B首先进行板材型号类别的选择，具体如下：A1：在上层铝合金板(1)位于超高强铝合金板材的外侧时，上层铝合金板(1)的形变量大于内侧的下层铝合金板(2)，所选的上层铝合金板(1)的热塑性和厚度均大于下层铝合金板(2)；B1：在上层...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯毅，黄光杰，黄利，宋磊峰，周毅，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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