[发明专利]制造具有改进的耐腐蚀性的镁车身板件的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造车身的金属板件的系统和方法，更具体地涉及一种用于制造具有改进耐腐蚀性的镁车身板件上抛光边缘的系统和方法。

背景技术

这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。当前所署名发明人的在本背景技术部分中所描述的程度上的工作，以及本描述中在申请时不构成现有技术的各方面，既非明示也非默示地被承认为与本发明相抵触的现有技术。

很多汽车车身板件是利用由冲压机执行的冲压过程由锻造金属板通常是锻造钢合金大量制造的。在冲压过程中，将工件形成为所需形状，并切割以制造金属板部件。更具体的说，将成型模与工件形成接触以使工件变形为所需形状，然后冲模剪下工件。

一些汽车车身板件是使用由铸造机执行的铸造过程由铸造金属大量制造的。通常，金属是铝或者镁的合金，铸造过程是高压力模铸过程。在铸造过程中，熔融的金属倒入限定板件的半成品形状的模具中，并被冷却以固化。然后利用一种或者多种加压和硬化工具，将固化的部件从模具中取出、修整和/或穿孔。在汽车车身中，铸造板件通常作为在门附件和上翻式门上的内板件而不是外板件。

但是，用于制造汽车车身板件的一些钢合金和铸造镁合金具有低的耐腐蚀性，当暴露在潮湿和环境中的各种物质例如用于融化道路上的雪和冰的盐时腐蚀。因此，用于生产板件的金属板部件可被钢供应商利用镀锌工艺涂上薄层锌。在经历成型工艺后，板件通常会被清洁并涂上表面处理材料，包括例如磷酸盐、电沉积的环氧树脂、以及油漆。表面处理在有害环境和金属板部件之间提供了耐腐蚀材料阻挡。

发明内容

在一种形式中，本发明提供一种用于大量制造镁合金板件的制造系统。该制造系统包括成型设备和激光切割设备。成型设备形成具有三维形状和第一微结构的板件，所述第一微结构具有第一耐腐蚀性。激光切割设备利用激光切割所述板件以形成边缘。激光切割设备在形成所述边缘的同时在所述板件中形成第二微结构。所述第二微结构与所述第一微结构不同并且具有比所述第一耐腐蚀性更高的第二耐腐蚀性。

在各种特征中，制造系统还包括进料设备，在切割所述板件的同时所述进料设备将合金元素添加到由所述激光切割设备产生的切割区域中的熔融材料。在一个相关的特征中，合金元素是如由所述激光切割设备接收的存在于所述板件中的合金元素。在另一个相关的特征中，合金元素不存在于在激光切割设备所接收的板件中。

在再一个特征中，成型设备通过热金属气体成型过程和冲压过程中的一个来形成板件。在替代特征中，成型设备通过铸造板件来形成板件。在又一个特征中，板件由包括由铝、锌、锡和锰组成的组中所选择的至少一种合金元素的合金构成。

在另一种形式中，本发明提供一种用于车辆的镁合金板件。板件包括第一区域和从第一区域延伸至边缘的第二区域。第一区域具有第一微结构，该第一微结构具有第一耐腐蚀性。第二区域具有与第一微结构不同的第二微结构。第二微结构具有高于第一耐腐蚀性的第二耐腐蚀性。

在各种特征中，第一微结构具有N个相，第二微结构具有N＋M个相，N和M是大于0的整数。在再一个特征中，第二区域包括金属间相，并且金属间相的重量百分比在第二区域中比在第一区域更大。在又一个特征中，第二微结构包括含有铝的金属间相。在又一个特征中，第一区域由包括铝和锌作为合金元素的三重合金构成。

在再一个形式中，本公开提供一种用于大量制造镁合金板件的方法。该方法包括形成具有第一微结构的板件，该第一微结构具有第一耐腐蚀性。该方法还包括利用激光将板件切割以形成边缘。该方法还包括在将板件切割以形成边缘的同时在板件中形成第二微结构。第二微结构与第一微结构不同，并且具有高于第一耐腐蚀性的第二耐腐蚀性。

在各种特征中，该方法还包括将合金元素加入到在切割板件以形成边缘时所产生的切割区域中的熔融材料中。在一个相关的特征中，合金元素是是在成型所述板件时存在于所述板件中的合金元素。在另一个相关的特征中，合金元素在形成板件时不存在于板件中。在再一个特征中，该方法还包括利用热金属气体成型过程、冲压过程、以及铸造过程中的一种形成板件。在再一个特征中，板件是由包括由铝、锌、锡和锰组成的组中所选择的至少一种合金元素的合金构成。

本发明还提供如下方案：

1. 一种用于大量制造镁合金板件的制造系统，包括：

成型设备，其形成具有三维形状的板件，所述板件具有第一微结构，所述第一微结构具有第一耐腐蚀性；以及