[发明专利]一种泡沫金属差厚钣金件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫金属差厚钣金件的制备方法，属于汽车零件加工领域。

背景技术

对于汽车车身而言，为提高碰撞安全性能，一般采用高强度的等厚金属板材来制备车身钣金件。但这样的车身结构设计不利于减重，而且会增加汽车燃料消耗，造成环境污染。因此，随着能源危机和环境问题的加剧，汽车轻量化技术成为了一项减少燃料消耗，降低排气污染的重要举措。汽车轻量化主要有两种途径：一种是对零件材料轻量化，另一种是对零件结构进行优化，其中，前者较为直接且效果明显。

差厚板做为一种变截面薄板材料，可根据车身零部件所受载荷以及成形过程数值模拟结果，优化差厚板的厚度、强度分布位置和大小，以提高碰撞吸能性，使车身零部件的质量最大限度减轻，而其刚度、抗凹性、成形性能不降低。因此，差厚板成为一种很有前景的车身轻量化新材料。目前，用于制造车身轻量化的差厚钣金件分为两种：一种是TWB钣金件(Tailor Welded Blanks，拼焊板)，其制备方法是将至少2块不同厚度的平板料焊接在一起并进行冲压，得到满足不同部位零件的性能要求的钣金件；而另一种TRB钣金件(Tailor Rolled Blanks，连续变截面板)，是先通过柔性轧制工艺得到TRB板，然后再进行冲压得到TRB差厚钣金件，由于现有工艺制备的金属钣金件质量较重，不能很好的满足车身轻量化要求，并且金属钣金件的晶粒细化不够，导致抗拉强度也不能很好的满足使用要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够使金属板质量更轻、抗拉强度更高且碰撞吸能性更好的泡沫金属差厚钣金件的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种泡沫金属差厚钣金件的制备方法，其包括以下步骤：

1)首先将至少两块金属板进行堆叠，并在两金属板的接触面喷涂发泡剂；

2)然后通过轧制设备对两金属板进行第一次轧制，得到轧制为一体且具有待发泡区的一次轧制金属板；

3)将一次轧制金属板从待发泡区处分隔为两块；

4)将两块一次轧制金属板堆叠并使两待发泡区相对，然后通过轧制设备进行第二次轧制，得到具有待发泡区的泡沫金属板；

5)将泡沫金属板放置于加热炉内进行预热，使待发泡区进行第一次预发泡，得到具有发泡区的泡沫金属板；

6)将预热后的泡沫金属板放置于冲压模具内进行加热，直至泡沫金属板的发泡区达到发泡温度；

7)通过冲压模具将达到发泡温度的泡沫金属板进行热冲压成型，并在成型后进行保压以完成发泡区的二次发泡，进而得到具有局部闭孔泡沫先驱体特征的泡沫金属差厚钣金件。

金属板采用钢板、铝板、铜板和镍板之一。

发泡剂采用氢化钛或氢化锆发泡剂。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明方法制备的泡沫金属差厚钣金件，可满足不同部位零件的性能要求，使钣金件碰撞吸能效果提高40％以上。2、本发明方法制备的泡沫金属差厚钣金件与现有金属差厚钣金件相比，减重至少20％以上。3、本发明方法制备的泡沫金属差厚钣金件晶粒细化程度高，因此抗拉强度比现有金属差厚钣金件提高40％以上。4、本发明方法由于采用冲压模具对泡沫金属板进行热冲压成型，并在成型后进行保压以完成发泡区的二次发泡，因此显著提高了二次发泡效率和生产效率。5、本发明方法采用的局部闭孔泡沫先驱体板料制备和热冲压及二次发泡相结合的方法，是材料、工艺和结构的一体化体现。本发明广泛应用于军事、航天航空、汽车等领域。

附图说明

图1是本发明的制备方法中步骤1的示意图；

图2是本发明的制备方法中步骤2的示意图；

图3是本发明的制备方法中步骤3的示意图；

图4是本发明的制备方法中步骤4的示意图；

图5是本发明的制备方法中步骤5的示意图；

图6是本发明的制备方法中步骤6的示意图；

图7是本发明的制备方法中步骤7的示意图；

图8是本发明的泡沫金属差厚钣金件的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明提供的一种泡沫金属差厚钣金件的制备方法，其包括以下步骤：

1)首先将至少两块金属板1进行堆叠，并在两金属板1的接触面喷涂发泡剂2(如图1所示)；

2)然后通过轧制设备3对两金属板1进行第一次轧制，得到轧制为一体且具有待发泡区4的一次轧制金属板5(如图2所示)；