[发明专利]6111挤压铝合金板冲压成型方法

说明书

本发明提供了6111挤压铝合金板冲压成型方法，包括：步骤S1：熔铸及挤压铝板；步骤S2：固溶处理后进行冲压铝板；步骤S3：人工时效热处理强化冲压铝板。采用上述技术方案后，大幅提高铝合金板材成形性能，避免时效硬化对铝板成形性能的影响，能够得到需要的高强度性能的零部件，铝板的性能达到抗拉强度Rm≥330MPa，屈服强度Rp0.2≥280MPa，延伸率A50≥14％。采用上述技术方案后，能够得到高强度低成本的冲压铝合金零部件，能将挤压铝板代替轧制铝板，对铝合金在汽车车身零部件上的应用提供了有力的研究结果。

技术领域

本发明涉及一种铝合金板冲压件的制备方法，尤其涉及一种挤压铝合金板冲压成型工艺。

背景技术

为了满足汽车轻量化的发展要求，越来越多的轻量化材料被应用到汽车上，而铝合金板具有密度小、质量轻、易加工成型、耐腐蚀、时效硬化等特点而成为各大汽车厂用来替代钢板减轻车重的首选。由于铝合金板与钢板材质不同，使得车身用铝合金板与钢板在力学性能上存在较大的差异，所以不能套用传统钢板的冲压成形数值模拟理论和工艺设计经验或标准对铝合金车身零件进行冲压工艺设计，并且由于铝板存在时效硬化现象，其材料参数会随着存放时间增长而发生变化，导致冲压成形后,零件质量不稳定。

铝合金板冲压件的工艺难点及常见缺陷：

(1)成型性差：铝合金由于其面心立方的晶体结构,其塑性变形能力与钢材相差较大,所以不能直接套用钢材冲压成形工艺。

(2)起皱倾向严重：与钢板相比，铝合金板的起皱与开裂之间的窗口较窄，起皱倾向严重。

(3)回弹量大，零件精度控制困难，铝合金板的弹性模量仅为钢板的三分之一，零件更容易回弹。

(4)包边性差，易开裂和产生“橘皮”缺陷。

(5)板材表面氧化层粘性强，影响模具使用寿命。铝合金板表面氧化层在板料拉延过程中与模具表面摩擦较大，易剥落并粘在模具表面造成模具损伤。

(6)修边后毛刺较大并碎屑堆积严重，零件面品受到影响且模具维护成本增加毛刺。

因此，如何解决上述铝合金板在汽车车身上应用出现的问题，对于实现汽车轻量化具有重大意义。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供6111挤压铝合金板冲压成型方法，包括：

步骤S1：熔铸及挤压铝板；

步骤S2：固溶处理后进行冲压铝板；

步骤S3：人工时效热处理强化冲压铝板。

进一步地，在步骤S1中,所述熔铸铝合金包括以下质量百分含量的成分：0.762％Si，0.127％Fe，0.095％Cu，0.582％Mg，0.464％Mn，0.013％Zn，0.021％Ti，0.081％Cr，余量为Al。

进一步地，在步骤S1中，所述铝合金铝棒挤压工艺参数为：铝棒温度为410～430℃，挤压速度为2.8～3.2mm/s(优选为3.0mm/s)，出口温度500～520℃(优选为520℃)，水冷。

进一步地，在步骤S2中，所述铝板进行固溶处理，固溶工艺的参数为：固溶温度为490±5℃，固溶时间为30分钟。

进一步地，在步骤S2中，所述铝板固溶完成后，在4小时内(＜4h)完成冲压工序。当时间超过4小时后，冲压铝板会出现开裂或橘皮的情况。

进一步地，在步骤S3中，所述铝板进行人工时效热处理强化，时效工艺为180±5℃，保温6小时。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：