CN104593624A - 铝制汽车保险杠吸能盒的制备方法 - Google Patents

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罗世兵
李文通
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Abstract

本发明公开了一种铝制汽车保险杠吸能盒的制备方法,首先熔炼原料铝棒,熔炼过程中添加铝钒合金,获得Al-Si-Mg-V铝液;将铝液过滤后进行铸造得到铝棒;将铝棒进行均匀化后,进行锯切挤压,再制成所述铝制汽车保险杠吸能盒。采用本发明的方法制成的吸能盒,产品开裂倾向满足标准DBL4919-2009,并且压缩变形时产品断面承载力平均值在100-120KN。

Description

铝制汽车保险杠吸能盒的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车领域,具体涉及一种铝制汽车保险杠吸能盒的制备方法。
背景技术
[0002] 在全世界要求节能环保的呼声日益高深的情况下,汽车工业正向轻量化,低能耗 方向发展。
[0003] 铝合金具有强度适中、质量轻,易成型等特点,是汽车轻量化的首选材料,具有其 他材料所不具有的优良性能,适用于汽车轻量化设计。
[0004] 在轻量化设计的同时,还应满足安全性的要求,如铝制吸能盒,应同时满足压溃开 裂和产品断面承载力要求。在汽车发生碰撞时,碰撞能量可以通过防撞横梁,分担到吸能盒 进行碰撞能量吸收,从而达到保护车内人员的安全的目的。为保障车内人员的安全,防撞横 梁需要有足够的分担能量的能力,而吸能盒需要足够的吸能能力。
[0005] 因此,本领域尚需研发质轻但仍能够同时满足压溃开裂和断面承载力要求的铝制 吸能盒。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种铝制汽车保险杠吸能盒的制备方法。
[0007] 本发明提供的铝制汽车保险杠吸能盒的制备方法,包括以下步骤:
[0008](a)熔炼原料铝棒,熔炼过程中添加铝钒中间合金(A1-V),获得Al-Si-Mg-V铝 液;
[0009] (b)将所述铝液过滤后进行铸造得到铝棒;
[0010] (C)将步骤b)得到的铝棒进行均匀化;
[0011] ⑷经均匀化的铝棒锯切挤压后,制成所述铝制汽车保险杠吸能盒。
[0012] 在另一优选例中,所述步骤a)中熔炼温度为760-850°C。
[0013] 在另一优选例中,所述步骤a)中的原料铝棒是6008铝棒。
[0014] 在另一优选例中,所述步骤a)中添加3wt% _5wt%的铝钒合金以获得钒,添加铝 钒合金中钒的含量3wt% _5wt%。最终获得铝棒中的钒含量要求质量比在0. 05-0. 1%。
[0015] 在另一优选例中,所述步骤b)中采用双级过滤。
[0016] 在另一优选例中,所述双级过滤采用的过滤板的目数分别为40目和60目。
[0017] 在另一优选例中,所述步骤b)中获得的铝棒的长度为5-8米。
[0018] 在另一优选例中,所述步骤c)中,将步骤b)得到的铝棒在550-570°C中保温6-10 小时后,进行冷却从而均匀化。较佳地在560°C中保温。
[0019] 在另一优选例中,所述步骤d)中,经均匀化的铝棒锯切成550-590mm的短棒后进 行挤压。
[0020] 在另一优选例中,所述步骤b)中获得的铝棒中含有0. 4-0. 45wt%镁, 0• 6-0. 7wt%娃和0• 05-0.lwt%fji。较佳地,余量为错。
[0021] 本发明的制备方法,在熔炼铝液过程中添加铝钒中间合金,钒元素有细化晶粒、提 高再结晶温度、改变时效机制的作用,通过热处理工艺可取得更好的压溃效果。此外,本发 明的制备方法,通过更改时效工艺温度,使强化相以0 '和0为主,减少0 "相,促进强化 相与基体主要呈半共格状态为主,保证压溃开裂效果的前提下,提升断面承载力。
[0022] 采用本发明的方法制成的吸能盒,产品开裂倾向满足标准DBL4919-2009,并且压 缩变形时产品断面承载力平均值在100-120KN。
[0023] 应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具 体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在 此不再一一累述。
附图说明
[0024] 图1为现有工艺制成的吸能盒压溃开裂测试后实物照片图。
[0025] 图2为本发明的方法制成的吸能盒压溃开裂测试后实物照片图。
具体实施方式
[0026] 下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规 条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
[0027] 除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意 义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文 中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
[0028] 实施例1
[0029] 吸能盒的制备
[0030] 1. 1试验设备:
[0031] 铝熔炼炉及其浇铸系统,40T均匀化炉,铝棒锯切机,铝挤压机-2200T,时效电炉, 20T万能试验机,315T油压机
[0032] 1. 2试验步骤:
[0033] 1)在6008铝棒熔炼过程中添加3wt%铝釩中间合金,添加时铝液温度767°C;(要 求最终的铝棒中,合金含量:镁质量比控制在0. 4-0. 45%,硅质量比控制在0. 6-0. 7%,钒 质量比控制在0.05-0. 1% )
[0034] 2)铝液采用双级过滤,过滤板目数分别为40目和60目;
[0035] 3)通过油压铸造机及浇铸盘(包含结晶器上水冷却的水帘式冷却系统)进行连续 铸造,铸造出6米长铝棒;
[0036]4)铝棒采用560°C,8H保温,风雾冷却进行均匀化,高倍检测组织内的杂质相数量 和形状符合要求;
[0037] 5)将6米长铝棒进行锯切,得到挤压使用的短棒(长度570 ± 5mm)
[0038] 6)用此铝棒挤压,制成吸能盒制品。
[0039] 1. 3检测方法:
[0040] 压缩试验步骤如下:第一步,将试验机调试至压缩行程能满足压缩比例为 50-70%,S卩压缩前试样高290mm,压缩后试样高145_87mm;本实验取压缩后试样高130mm, 下压速度15mm/s。第二步,将试样垂直放置在压力机上下压柄之间,且试验开始前,上压柄 不得压触到试样。第三步,开启压力机按钮,完成压缩测试。
[0041] 1.4实验结果
[0042] 结果如图1、图2和表1所示。
[0043] 断面承载力测试和压溃测试的批次验证样本均为10组,数据均为去除最高值和 最低值后的平均值。
[0044] 如图1所示,采用现有工艺制成的吸能盒产品,纵向压缩过程中不能均匀压曲,造 成大面积开裂,经检测,平均承载力为89KN。
[0045] 如图2所示,采用本发明方法制备的吸能盒产品,纵向压缩过程中均匀压曲,无突 出开裂点,经检测,平均承载力为107KN。
[0046] 表1测试结果
[0047]
Figure CN104593624AD00051
[0048] 从上表1可知,经本发明工艺改进后,产品均符合压溃开裂和断面承载力要求。进 一步地,吸能盒产品经后续整车测试,结果为合格。
[0049] 实施例2
[0050] 吸能盒的制备
[0051] 本实施例与实施例1的步骤基本相同,不同之处在于,添加5wt%铝釩中间合金, 添加时铝液温度800 °C。
[0052] 实施例3
[0053] 吸能盒的制备
[0054] 本实施例与实施例1的步骤基本相同,不同之处在于,铝棒采用570°C,9H保温,风 雾冷却进行均匀化,经高倍检测组织内的杂质相数量和形状,均符合要求。
[0055] 经测试,实施例2和实施例3制备的吸能盒产品,纵向压缩过程中均匀压曲,无突 出开裂点,压溃开裂情况100%合格,断面承载力分别为115KN和105KN。
[0056] 实施例2和实施例3制备的吸能盒均符合压溃开裂和断面承载力要求。
[0057] 进一步地,实施例2和实施例3制备的吸能盒产品经后续整车测试,结果为合格。
[0058] 在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独 引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可 以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范 围。

Claims (10)

1. 一种铝制汽车保险杠吸能盒的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步 骤: (a) 熔炼原料铝棒,熔炼过程中添加铝钒中间合金,获得Al-Si-Mg-V铝液; (b) 将所述铝液过滤后进行铸造得到铝棒; (c) 将步骤b)得到的铝棒进行均匀化; (d) 经均匀化的铝棒锯切挤压后,制成所述铝制汽车保险杠吸能盒。
2. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中熔炼温度为760-850°C。
3. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中的原料铝棒是6008铝 棒。
4. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中添加3wt% _5wt%的错 隹凡合金,所述错轨合金中轨的含量3wt% -5wt%。
5. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)中采用双级过滤。
6. 如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述双级过滤采用的过滤板的目数分 别为40目和60目。
7. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)中获得的铝棒的长度为 5-8 米。
8. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤c)中,将步骤b)得到的铝棒 在550-570°C中保温6-10小时后,进行冷却从而均匀化。
9. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤d)中,经均匀化的铝棒锯切成 550_590mm的短棒后进行挤压。
10. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)中获得的铝棒中含有 0• 4-0. 45wt%镁,0• 6-0. 7wt%硅和 0• 05-0. lwt%钒。
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