DE18718608T1

DE18718608T1 - Verbessertes verfahren zur herstellung einer karosseriestrukturkomponente eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE18718608T1
Application number: DE18718608.5T
Authority: DE
Inventors: Estelle MULLER; Olivier Rebuffet; Guillaume DELGRANGE
Original assignee: Constellium Neuf Brisach SAS
Current assignee: Constellium Neuf Brisach SAS
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2020-04-30
Also published as: CA3057728A1; US20200109466A1; WO2018185425A1; EP3607104A1; FR3065013A1; FR3065013B1; CN110494578B; CN110494578A; US11649536B2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Tiefziehbauteils einer Kraftfahrzeugkarosserie oder -karosseriestruktur, auch „Rohkarosserie“ genannt, aus Aluminiumlegierung zur irreversiblen Energieaufnahme bei einem Aufprall, mit folgenden Schritten:- Herstellen eines Bleches oder Bandes mit einer Dicke zwischen 1 und 3,5 mm aus einer Legierung mit der Zusammensetzung (in Gew.-%):Si: 0,60 - 0,85; Fe: 0,05 - 0,25; Cu: 0,05 - 0,30; Mn: 0,05 - 0,30; Mg: 0,50 - 1,00; Ti: 0,02 - 0,10; V: 0,00 - 0,10 mit Ti + V ≤ 0,10, weitere Elemente jeweils < 0,05 und insgesamt < 0,15, Rest Aluminium, mit Mg < -2,67 x Si + 2,87,- Lösungsglühen, Abschrecken und eventuelles Vorauslagern bei einer Temperatur zwischen 50 und 100°C für eine Dauer von mindestens 12 Stunden, typischerweise erhalten durch Wickeln bei einer Temperatur von mindestens 60°C und anschließendes Abkühlen an der Luft,- Kaltauslagern bei Raumtemperatur typischerweise zwischen 72 Stunden und 6 Monaten,- Formen durch Tiefziehen in der Presse, um ein dreidimensionales Teil zu erhalten,- Auslagern des Teils bei einer Temperatur von 205°C mit einer Haltezeit zwischen 30 und 170 Minuten oder Auslagern in einem äquivalenten Temperatur-Zeit-Bereich mit einer äquivalenten Haltezeit tzwischen 30 und 170 Minuten bei einer Temperatur Tvon 205°C, gemäß der Gleichung:worin Q etwa 82915 J beträgt, wobei T die momentane Temperatur ist, ausgedrückt in Kelvin, die sich mit der Zeit t ändert, und Tdie Referenztemperatur von 205°C (478 K) und teq die Äquivalentzeit ist,- Lackieren und „Lackbrennhärten“ oder „bake hardening“ bei einer Temperatur von 150 bis 190°C und vorzugsweise 170 bis 190°C für 15 bis 30 Minuten.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Tiefziehbauteils einer Kraftfahrzeugkarosserie oder -karosseriestruktur, auch „Rohkarosserie“ genannt, aus Aluminiumlegierung zur irreversiblen Energieaufnahme bei einem Aufprall, mit folgenden Schritten: - Herstellen eines Bleches oder Bandes mit einer Dicke zwischen 1 und 3,5 mm aus einer Legierung mit der Zusammensetzung (in Gew.-%): Si: 0,60 - 0,85; Fe: 0,05 - 0,25; Cu: 0,05 - 0,30; Mn: 0,05 - 0,30; Mg: 0,50 - 1,00; Ti: 0,02 - 0,10; V: 0,00 - 0,10 mit Ti + V ≤ 0,10, weitere Elemente jeweils < 0,05 und insgesamt < 0,15, Rest Aluminium, mit Mg < -2,67 x Si + 2,87, - Lösungsglühen, Abschrecken und eventuelles Vorauslagern bei einer Temperatur zwischen 50 und 100°C für eine Dauer von mindestens 12 Stunden, typischerweise erhalten durch Wickeln bei einer Temperatur von mindestens 60°C und anschließendes Abkühlen an der Luft, - Kaltauslagern bei Raumtemperatur typischerweise zwischen 72 Stunden und 6 Monaten, - Formen durch Tiefziehen in der Presse, um ein dreidimensionales Teil zu erhalten, - Auslagern des Teils bei einer Temperatur von 205°C mit einer Haltezeit zwischen 30 und 170 Minuten oder Auslagern in einem äquivalenten Temperatur-Zeit-Bereich mit einer äquivalenten Haltezeit t_eq zwischen 30 und 170 Minuten bei einer Temperatur T_eq von 205°C, gemäß der Gleichung: $\int_{0}^{t} exp (\frac{- Q}{RT}) dt = \int_{0}^{teq} exp (\frac{- Q}{RTeq}) dt,$
worin Q etwa 82915 J beträgt, wobei T die momentane Temperatur ist, ausgedrückt in Kelvin, die sich mit der Zeit t ändert, und T_eq die Referenztemperatur von 205°C (478 K) und teq die Äquivalentzeit ist, - Lackieren und „Lackbrennhärten“ oder „bake hardening“ bei einer Temperatur von 150 bis 190°C und vorzugsweise 170 bis 190°C für 15 bis 30 Minuten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltezeit der Auslagerung bei 205°C zwischen 60 und 120 Minuten oder in einem äquivalenten Temperatur-Zeit-Bereich liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Si-Gehalt des Bleches oder Bandes zwischen 0,60 und 0,75 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fe-Gehalt des Bleches oder Bandes zwischen 0,05 und 0,20 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Cu-Gehalt des Bleches oder Bandes höchstens 0,20 beträgt und vorzugsweise zwischen 0,08 und 0,15 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mn-Gehalt des Bleches oder Bandes zwischen 0,10 und 0,15 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mg-Gehalt des Bleches oder Bandes zwischen 0,60 und 0,70 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ti-Gehalt des Bleches oder Bandes zwischen 0,03 und 0,10 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der V-Gehalt des Bleches oder Bandes zwischen 0,03 und 0,08 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Bleches oder Bandes vor dem Tiefziehen folgende Schritte aufweist: - typischerweise halbkontinuierliches Vertikalstranggießen einer Platte und ihr Fräsen, - Homogenisieren dieser Platte bei einer Temperatur von 530 bis 570°C und Halten zwischen 2 und 12 h, vorzugsweise zwischen 4 und 6 h, - Warmwalzen der Platte zu einem Band mit einer Dicke zwischen 3,5 und 10 mm, - Kaltwalzen auf Enddicke.
Tiefziehbauteil einer Kraftfahrzeugkarosserie oder - karosseriestruktur, auch „Rohkarosserie“ genannt, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass seine Dehngrenze, bestimmt gemäß der Norm NF EN ISO 6892-1, Rp_0,2 ≥ 270 MPa und vorzugsweise ≥ 275 MPa ist, und dass sein „Drei-Punkt-Biegewinkel“ αnorm, bestimmt gemäß der Norm NF EN ISO 7438 und den Verfahren VDA 238-100 und VDA 239-200, ≥ 100° und vorzugsweise ≥ 105° ist, mit αnorm ≥ - (4/3) * Rp_0,2 + 507.
Tiefziehbauteil einer Kraftfahrzeugkarosserie oder - karosseriestruktur, auch „Rohkarosserie“ genannt, nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ausgewählt ist aus der Gruppe, die insbesondere Tür-, Motorhauben-, Heckklappen- und Dachauskleidungen oder -verstärkungen, oder Längsträger, Schürzen, Ladeflächen, Tunnel und Vorder-, Mittel- und Hinterbeine, sowie Stoßabsorber oder „Crashboxen“ umfasst.