[發明專利]新能源汽車橫梁擠壓鋁型材及其加工工藝

有效

• 申請號: 202011146084.1
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112281030B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 楊立峰
• 申請（專利權）人: 江陰中奕達輕合金科技有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22F1/043
• 代理公司: 無錫義海知識產權代理事務所(普通合伙) 32247
• 代理人: 王威欽

本發明公開了一種新能源汽車橫梁擠壓鋁型材，鋁型材其合金配方為：Si:1.04％?1.1％，Fe：0.17％?0.22％，Cu：0.06％?0.09％，Mn：0.51％?0.56％，Mg：0.69％?0.74％，Cr：≤0.05％，Zn≤0.03，Ti≤0.05％。本發明還提供新能源汽車橫梁擠壓鋁型材的加工工藝，包括如下工序：模具設計→模具制造→合金成分確定→鑄棒→試模→尺寸檢驗→擠壓生產→在線淬火→拉伸調直→尺寸檢驗→鋸切裝框→人工時效→力學性能檢驗→精鋸→成品檢驗包裝→入庫；本發明型材出料穩定、平直，產品尺寸符合圖紙要求，彎曲、扭擰度符合圖紙要求，產品輪廓度檢測符合檢具要求。

技術領域

本發明涉及一種新能源汽車橫梁擠壓鋁型材及其加工工藝。

背景技術

新能源汽車橫梁鋁合金擠壓型材，選用合金狀態為6082-T6，如圖1的斷面圖顯示，型材截面大，外形為一個大三角形，外形尺寸達292.3×218.7mm，壁厚為3.5mm，米重為12.91kg/m，擠壓比為λ＝22.4，力學性能須滿足EN755的標準要求；

從斷面分析，有以下難點：

1、外形為一個大三角形，且兩邊伸出各34.1mm的“腿”，“兩腿”間形成一個大的交叉懸臂，也就是通常說的彈性變形區，對模具出料穩定性具有一定影響；

2、從圖形顯示，上模模芯為6個小模芯組合，會直接影響到模具的結構強度，使模具模芯偏擺，影響出料的壁厚公差和穩定性；

3、材料選用6082-T6合金狀態，6082合金本身其金屬流動性比一般常規6063合金要差很多，其實際擠壓突破壓力要比常規6063合金要高出很多，也會導致模具抗壓強度變大，產品出料穩定性差，影響模具差使用壽命；

4、合金狀態為6082-T6，而6082合金里含有較高量的Mn合金(0.4％-1％)，Al-Mn合金是不可熱處理強化的，錳對鋁及鋁合金的再結晶過程有明顯的影響，其合金的淬火敏感性要明顯低于其它常規6063合金，因此一般在生產6082-T6狀態的合金時均采用強風加霧或淋水、過水的淬火方式來提高合金的強度。而從產品截面分析，該產品如果在淬火時用水或水霧方式，會使產品在出料時嚴重變形和彎曲、扭擰，導致產品尺寸和形位公差不良，增加了該產品的生產難度；

另從客戶處獲悉，該產品之前在國有幾個大廠均告知開發失敗，而該產品對于上游汽車整機廠來說，此產品能否研發成功，將直接影響該款車型上市的進度。

隨著汽車輕量化及綠色新能源電動汽車的全球普及，很多國家相應出臺了對新能源汽車的扶持政策，以及對燃油車的禁售年限，汽車用鋁的量也隨之不斷增加，有原來單一的發動機、天窗使用鋁合金，很多部件也由鋼材改為使用鋁合金或鋼鋁復合材料，如綠色新能源的電池托盤、電池包，汽車前后保險杠、汽車車架等，甚至有些國際高端車型改用全鋁車身。

但需攻克以上技術難題，主要通過不斷優化模具設計，優化合金成分的合理配比，做到產品出料穩定、平直，尺寸符合圖紙要求，力學性能滿足圖紙技術要求，各項技術質量指標優于相關國家標準，且質量可靠穩定。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術中存在的缺陷，提供一種新能源汽車橫梁擠壓鋁型材，型材出料穩定、平直，產品尺寸符合圖紙要求，彎曲、扭擰度符合圖紙要求，產品輪廓度檢測符合檢具要求。

為實現上述目的，本發明的技術方案是設計一種新能源汽車橫梁擠壓鋁型材，鋁型材其合金配方為：Si:1.04％-1.1％，Fe：0.17％-0.22％，Cu：0.06％-0.09％，Mn：0.51％-0.56％，Mg：0.69％-0.74％，Cr：≤0.05％，Zn≤0.03，Ti≤0.05％。根據6082合金的特性特征結合實際生產工藝要求，適當調整合金中金屬Si和金屬Cu的含量，；為增加金屬的淬火敏感性，嚴格控制金屬元素Mn的含量。且須100％采用高純鋁錠熔煉，不允許添加任何回料。