[發明專利]鋁合金板材組合加工方法

有效

• 申請號: 202010694356.5
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112091552B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 時勝旗;劉雪;曾雪君;曾世柱
• 申請（專利權）人: 廣州廣汽荻原模具沖壓有限公司
• 主分類號: B23P17/00
• 分類號: B23P17/00;B21D28/02
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 舒劍暉

本發明公開了鋁合金板材組合加工方法。包括步驟S1：通過卷鋁放料，然后將放料后的鋁板在模具上進行沖壓；即在模具上單獨沖壓成型第一塊鋁合金板材，以及在模具單獨上沖壓成型第二塊鋁合金板材。第一塊鋁合金板材和第二塊鋁合金板材經過模具的沖壓后已經完成塑性變形。步驟S2：將第一塊鋁合金板材與第二塊鋁合金板材對接，然后在第一塊鋁合金板材與第二塊鋁合金板材的對接處進行攪拌摩擦焊接，從而形成半成品。步驟S3：對半成品進行修邊處理，從而形成產品。其不僅可以提高鋁合金板材FSW連接部位強度的強度、避免產品因冷沖壓成型而破裂，以降低冷沖壓成型報廢率；而且，可以降低對冷沖壓模具的精度和穩定性要求。

技術領域

本發明涉及板材組合加工技術領域，尤其涉及鋁合金板材組合加工方法。

背景技術

近年來，世界性能源問題變得越來越嚴重，這使得減輕汽車自重、降低油耗成了各大汽車生產廠提高競爭能力的關鍵。據有關數據介紹，汽車重量每減少50kg，每升燃油行駛的距離可增加2km；汽車重量每減輕1％，燃油消耗下降0.6％～1％。鋁具有密度小、耐蝕性好等特點，且鋁合金的塑性優良，鑄、鍛、沖壓工藝均適用。有資料表明，用鋁合金結構代替傳統鋼結構，可使汽車質量減輕30％～40％，鋁合金已成為汽車生產不可缺少的重要材料。采用鋁合金是汽車輕量化及環保、節能、提速和運輸高效的重要途徑之一。因此，研究開發鋁合金汽車目前顯得十分必要。

目前汽車車身結構件領域使用鋁合金材料的比例在逐年增加，針對鋁材連接性能的研究也進一步深入，為未來汽車全鋁車身的發展應用奠定了技術基礎。據統計，在車身骨架領域，主要使用5000系(AI-Mg系)及(如：T4、T6、T8)的6000系(AI-Mg-Si系)冷成型鋁合金板材，5000系與6000系鋁合金板材共性加工工藝：熔煉→熱軋→冷軋→熱處理，區別點：6000系鋁材是在共性工藝基礎上增加時效處理工藝。兩種系列鋁合金板材都適用于斷面先FSW連接及后冷沖壓成型(其中，FSW全稱為Friction Stir Welding，中文名稱為：攪拌摩擦焊)，能夠很好的滿足汽車對殼體的要求。本技術方案主要適用于以上提及的兩個系列鋁合金板材組合加工工藝。

在車身殼體領域，鋁合金板材加工已經不是單一工藝連接，其中FSW連接與鋁合金板材沖壓成型混合應用普遍存在。先鋁合金板材FSW連接后沖壓成型，可以有效吸收FSW連接變形量，從而有效控制成品成型過程型面回彈量，質量保證能力提高。但是，現有的技術難題是：1、FSW連接部位強度弱于薄板抗拉強度，連接部位延展性弱于組合品中材料延展性最小的材料，冷沖壓成型破裂及冷沖壓成型報廢率較高，這是批量生產難以承受之痛。2、該工藝方案對沖壓模具(成型凸凹模具間隙，尤其是FSW連接部位上下模具間隙)的精度及穩定性要求比較高。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供鋁合金板材組合加工方法，其不僅可以提高鋁合金板材FSW連接部位強度的強度、避免產品因冷沖壓成型而破裂，以降低冷沖壓成型報廢率；而且，可以降低對冷沖壓模具的精度和穩定性要求。

本發明的目的采用如下技術方案實現：

鋁合金板材組合加工方法，包括以下步驟：

S1：在模具上單獨沖壓成型第一塊鋁合金板材，以及在模具單獨上沖壓成型第二塊鋁合金板材；

S2：將第一塊鋁合金板材與第二塊鋁合金板材對接，然后在第一塊鋁合金板材與第二塊鋁合金板材的對接處進行攪拌摩擦焊接，從而形成半成品；

S3：對半成品進行修邊處理，從而形成產品。

進一步地，在S1步驟中，通過卷鋁放料，然后將放料后的鋁板在模具上進行沖壓。

進一步地，第一塊鋁合金板材的厚度與第二塊鋁合金板材的厚度相同或不同，第一塊鋁合金板材和第二塊鋁合金板材分別在不同的模具上沖壓得到。