用于制造由铝合金制成的机动车部件的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具有在权利要求1的前序部分中所述特征的用于制造机动车部 件的方法。
【背景技术】
[0002] 从现有技术中已知，制造由金属材料构成的机动车部件W及机动车结构部件。在 此为了正常的汽车行驶赋予自承载式的机动车车身必要的刚度。但是在过去的几年中对运 种机动车车身的要求急剧提高。不再只是纯的成形，而是同时有目的地设置在撞车情况下 的特性W及对轻型结构的持续的要求也受到重视。
[0003] 此外从现有技术中已知，使用钢材，通过钢材能够提供具有高强度的或甚至最高 强度的特性的部件。所述高强度的或最高强度的特性是有目的地局部地在部件上形成。
[0004] 替选地已知，制造由侣材制成的机动车部件。在此，侣材是作为轻金属构件投入使 用并且由于其特别低的比自重使得能够相应地节省重量。例如从DE10 2009 008 282A1 中已知汽车用侣部件的制造。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务在于，从现有技术出发提供一种用于制造由轻金属合金制成的机动 车部件的方法，通过所述方法能够在工艺上经济地和低成本地制造具有彼此不同的强度区 域的机动车部件。
[0006] 前述任务通过一种具有在权利要求1中所述特征的方法实现。
[0007] 所述方法的优选的实施变型在从属权利要求中进行说明。
[0008] 按照本发明的用于制造机动车部件、尤其是汽车柱的方法的特征在于下述方法步 骤：
[0009]-准备一个由5000系列侣合金制成的冷作硬化的板巧，
[0010] -在至少一个第一区域中将板巧局部加热到大于350°C、尤其是400°C的溫度，其 中板巧在至少一个第二区域中保持在15°C至30°C溫度之间，优选保持在20°C，且在低于20 秒、优选低于10秒和尤其在2至5秒的时间内进行局部加热，
[0011] -在低于20秒、优选低于10秒和尤其在2至5秒的时间内将整个板巧调溫到 150°C至350°C之间的溫度、优选300°C，
[0012] -在低于20秒、优选低于10秒和尤其在2至5秒的时间内将板巧成型为机动车部 件并且冷却机动车部件，
[0013] 在第一区域中将屈服强度调节到小于250MI^a且大于120MPa，且在第二区域中将 屈服强度调节到小于等于450MI^a且大于200MPa，其中，第二区域的屈服强度小于板巧的原 始屈服强度并同时至少比第一区域的屈服强度大50MPaW上、优选大lOOMPaW上。
[0014]首先准备一个自然硬度的和/或冷作硬化的由5000系列侣合金构成的板巧，所述 板巧在晶格中具有位错并由此具有400MI^a至SOOMI^a之间的屈服强度，所述屈服强度也被 称作原始屈服强度。在至少一个第一区域中局部加热板巧。然后至少一个第二区域保持在 初始溫度，所述初始溫度优选为室溫，尤其介于10°c至30°C之间。其中在本发明范围内必 要时忽略在第二区域中出现的几摄氏度范围的加热或共同加热，例如在边缘区域中加热到 直至4(TC或5(TC。通过在第一区域中的局部加热来降低材料组织的强度，其中根据待实现 的强度和延展性选择加热的溫度和/时间。屈服强度设及屈服强度RPO. 2。
[0015] 在一个第一区域中局部加热板巧之后将整个板巧均质地调溫到150°C至350°C之 间的一个溫度、优选300°C。然后所述经过调溫处理的板巧具有特别好的成型特性W及通过 之前进行的局部加热具有互不相同的强度特性。然后均质地调溫到前述溫度的板巧通过成 型技术被继续加工成机动车构件并紧接着被冷却。
[0016] 现在在本发明范围内优选使用一个组合的调溫、成型和冷却模。运意味着，在一个 组合模中调溫到均匀的溫度、成型并紧接着进行冷却。
[0017] 但优选在一个单独的调溫模中进行调溫，其中然后可W再次将一个组合的成 型-和冷却模或者是一个成型模和与所述成型模分开的冷却模与调溫模相连接。
[0018] 加热和/或调溫尤其通过平面的调溫模优选通过密贴接触进行，运使得能够降低 生产线的生产费用W及提高溫度调节的精确性。
[0019] 此外特别优选在一个压制成型模中进行成型和在组合的成型-和压制模的情况 下在一个可冷却的成型模中进行冷却。替选地也可W在一个单独的冷却模中通过接触进行 冷却。同样可W在一个泽火池中进行冷却，W便能够将整个机动车部件浸入。在此，也可W 在一个第一和第二冷却过程中执行冷却，其中在第一冷却过程中冷却至120°c与200°C之 间的溫度。然后在第二冷却过程中优选冷却至室溫，其中完全像第一冷却过程一样，在低于 20秒、尤其低于10秒和完全特别优选在少于2. 2至5秒的时间内执行第二冷却过程。可W 在一个冷却模中执行第一和第二冷却过程，但是尤其是在两个彼此分开的冷却模中执行第 一和第二冷却过程。在此，第一和第二冷却过程可W在时间上紧接地执行，但是也可W引入 至少一个从一个冷却模到一个第二冷却模的转移时间和/或在第一和第二冷却过程之间 的一个预定的等待时间。
[0020] 尤其优选在低于20秒、尤其在低于10秒和特别地在2至5秒的时间内执行每个 前述的方法步骤。此外尤其优选同样在低于10秒和完全特别优选低于5秒的时间内执行 可能发生的中间转移。
[0021] 在本发明范围内优选使用具有AW/AA5XXX-HXX标记的侣合金。在此运优选设及冷 作硬化侣合金，所述侣合金尤其通过前置的社制过程被相应地冷作硬化处理并且可选地可 W在中间步骤中或在附加步骤中被热后处理。在此尤其设及一种前置于按照本发明的加热 的冷社。通过冷社在晶格中形成位错，W便冷作硬化的侣合金具有处于200MI^a至450MPa 之间，优选直至500MPa、尤其是300MI^a至450MI^a之间的原始屈服强度。强度状态可W在强 化的原始材料上或但是也可W在一种由此制造的机动车部件上通过拉伸试验证明。尤其按 照欧洲标准EN515 :1993在材料状态H12,H14,H16,H18,H19,肥2,肥4,肥6,肥8,册2,册4， 册6或H38中对侣合金进行处理，所述侣合金除了侣之外还至少含有儀和必要时儘W及其 它合金元素作为合金元素。
[0022] 通过全部的方法变型尤其可W在一个第一区域中将强度设置在250MI^a至120MPa 之间且在第二区域中将强度设置在450MI^a至200MI^a之间。因此在板巧上且然后间接地在 后续制造的机动车部件上或在直接制造机动车部件过程中在该机动车部件上直接设置一 个更硬的区域W及一个相对该区域较软的或较具有延展性的区域。
[0023] 此外尤其优选在成型之前、成型期间或成型后对板巧进行最终裁剪。于是借此能 够确定外部的部件轮廓。
[0024] 在一个特别优选的实施变型中将一个具有至少两个彼此不同的壁厚的板巧成型。 在运里尤其使用定制的材料，其中不同的壁厚尤其通过在冷社过程中局部社制而成。运也 W社制差厚板（tailorrolledblank)为人所熟知。但是在本发明范围内也可W使用拼焊 板，因此在两个具有不同壁厚的板巧件的情况下板巧是被热接合。摩擦揽动焊接尤其适合 于此，但是也可W使用其它的材料接合连接方法。但是在本发明范围内也可W使用打补下 的板巧，W便将一个局部的部件补下安装到板巧上。然后将板巧与部件补下一起成型。在 此，部件补下尤其与板巧粘接在一起W及通过机械或热工艺，例如钉牢、馴接、摩擦揽拌焊 接、点焊进行定位，其中胶粘剂是可W热激活的并且在将板巧加热到成型溫度时相应地与 板巧粘接在一起。
[00巧]至于在完成的机动车部件中屈服强度的设置，运些数值分别设及基础板巧，就是 说设及板巧中上面安装了至少一个补下板巧的较大的板巧。
[0026] 作为用于补下板巧的材料可W使用与用于基础板巧的相同的侣合金。在运种情况 下如此选择原始供货状态或补下板巧的加热处理，即在成型期间至少实现基础板巧的相应 的区域的变形能力。但是在使用其它补下材料的情况下运也同样适用。
[0027] 在定制的材料的情况下尤其优选成型厚度在1毫米至10毫米壁厚之间、尤其从2 毫米至6毫米壁厚变化的板巧。于是板巧能够至少具有局部较厚的壁厚，其中较厚的壁厚 为1毫米至15毫米，尤其是3毫米至12毫米和特别优选3. 5毫米至10毫米并且尤其比板 巧的剩余区域厚直至3毫米。
[0028] 通过按照本发明的方法尤其能够制造由侣合金制成的机动车部件，所述机动车部 件在碰撞的情况下局部地经受在设计机动车部件的时候预先确定的变形，其中，此外机动 车部件还可W与其它加强件接合。也可W根据按照本发明的方法制造加强件。加强件本身 优选在结束成型加工之后与机动车部件相接合。在此尤其设及内部加强件和/或外部加强 件。例如内部加强板件可W通过补下的形式施加到所制造的机动车部件上面。但是在本发 明范围内也能够通过与内部加强件和/或外部加强件相连接生成相应的空屯、部件。加强件 尤其也设及侣部件。但是加强件也可W形成为钢结构件或由纤维复合材料构成。特别优选 加强件与机动车部件粘接在一起。粘接尤其与热或机械接合工艺相组合，W便在硬化过程 中将加强件保持在位置中。但是在本发明范围内两个部件也可W被相互热接合在一起。形 锁合连接工艺像馴接、尤其是冲压馴接或者是一种钉牢过程也是可行的。
[0029] 在此，在本发明范围内冷却模是一种平的冷却模，所述冷却模通过密贴接触导致 冷却。但是在本发明范围内冷却模也能够形成为例如泽火池，W便能够将整个调溫处理的 板巧和/或经调溫制造和成型的机动车部件浸入泽火池中并且在此进行冷却。但是尤其优 选使用组合的冷却-和成型模，W便尽实现尽可能高的部件精度和经济性。
[0030] 但是在本发明范围中在全部的实施变型中整个板巧和/或整个机动车部件原则 上始终被完全冷却。
[0031] 此外在本发明范围内尤其优选对板巧或部件进行表面处理。表面处理尤其可W理 解为涂层