ES2906633T3 - Method for forming aluminum alloy preforms - Google Patents

Method for forming aluminum alloy preforms Download PDF

Info

Publication number
ES2906633T3
ES2906633T3 ES17194723T ES17194723T ES2906633T3 ES 2906633 T3 ES2906633 T3 ES 2906633T3 ES 17194723 T ES17194723 T ES 17194723T ES 17194723 T ES17194723 T ES 17194723T ES 2906633 T3 ES2906633 T3 ES 2906633T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
preform
temperature
alloy
shaped
tts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17194723T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Christian Koroschetz
Gerald Anyasodor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automation Press and Tooling AP&T AB
Original Assignee
Automation Press and Tooling AP&T AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=60164580&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2906633(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Automation Press and Tooling AP&T AB filed Critical Automation Press and Tooling AP&T AB
Application granted granted Critical
Publication of ES2906633T3 publication Critical patent/ES2906633T3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/26Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Un método (100) de conformación de una preforma de aleación de Al (2) AA6082 o de la serie 7xxx, en donde el método comprende las etapas de: calentar (102) la preforma a una temperatura (TTTS) de solucionizado (TTS) para la aleación de la preforma en una estación de calentamiento (10) y mantener la preforma a dicha temperatura de TTS hasta que se completa el TTS, enfriar (104) la preforma en una estación de enfriamiento (20) a una temperatura intermedia (TINT) y a una velocidad de enfriamiento lo suficientemente alta como para que no se produzca la recristalización en la aleación de la preforma, en donde, para una preforma de aleación de Al AA6082, la temperatura intermedia está entre 300 °C y 350 °C y la velocidad de enfriamiento es de al menos 30 K/s, y para una preforma de aleación de Al de la serie 7xxx, la temperatura intermedia está entre 400 °C y 420 °C y la velocidad de enfriamiento es de al menos 50 K/s, conformar (106) la preforma en una herramienta de conformación (32), templar (108) la preforma conformada (2') a temperatura ambiente (TA), preenvejecer la preforma conformada y templada en una estación de preenvejecimiento (40a) en el plazo de una hora desde el templado de la preforma conformada para una preforma de aleación de Al AA6082 y en el plazo de 30 minutos desde el templado de la preforma conformada para una preforma de aleación de Al de la serie 7xxx, preenvejecimiento, en donde la preforma conformada y templada se calienta a una temperatura de envejecimiento (TE), se mantiene a la temperatura de envejecimiento durante un periodo de tiempo y se enfría a temperatura ambiente.A method (100) of forming an Al (2) AA6082 or 7xxx series alloy preform, wherein the method comprises the steps of: heating (102) the preform to a solutionized (TTS) temperature (TTTS) for alloying the preform in a heating station (10) and keeping the preform at said TTS temperature until the TTS is complete, cool (104) the preform in a cooling station (20) to an intermediate temperature (TINT ) and at a cooling rate high enough so that recrystallization does not occur in the preform alloy, where, for an Al AA6082 alloy preform, the intermediate temperature is between 300 °C and 350 °C and the cooling rate is at least 30K/s, and for a 7xxx series Al alloy preform, the intermediate temperature is between 400°C and 420°C and the cooling rate is at least 50K/s , shaping (106) the preform in a shaping tool (32), temp heat (108) the shaped preform (2') at room temperature (RT), preaging the shaped and quenched preform in a preaging station (40a) within one hour of quenching the shaped preform for an alloy preform AA6082 Al alloy and within 30 minutes of quenching the shaped preform for a 7xxx series Al alloy preform, preaging, wherein the quenched shaped preform is heated to an aging temperature (TE), kept at the aging temperature for a period of time and cooled to room temperature.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Método para conformar preformas de aleación de aluminioMethod for forming aluminum alloy preforms

Campo técnicotechnical field

La presente divulgación se refiere a un método de tratamiento térmico de chapas de preformas de aleaciones de aluminio, y especialmente a un método adecuado para chapas de preformas de cualquier grado, composición o temple de aleación de aluminio.The present disclosure relates to a method of heat treating preform plates of aluminum alloys, and especially to a method suitable for preform plates of any grade, composition or temper of aluminum alloy.

AntecedentesBackground

Especialmente, en la industria automovilística, el conformado en caliente de chapas de preformas es importante, en particular, el conformado en caliente de chapas de preformas de aleaciones de aluminio de alta resistencia. Se conocen numerosos métodos para conformar preformas de aleación de aluminio. Por ejemplo, los métodos de conformado en caliente y templado en matriz como se presenta en los documentos WO2010/032002 y WO2015/136299.Especially in the automotive industry, hot forming of preform plates is important, in particular, hot forming of preform plates of high-strength aluminum alloys. Numerous methods for forming aluminum alloy preforms are known. For example hot forming and die tempering methods as presented in WO2010/032002 and WO2015/136299.

Sin embargo, tales métodos conocidos tienen varios inconvenientes. Por ejemplo, estos métodos no son adecuados para todos los grados de aleación de aluminio. El método del documento WO2010/032002 puede ser adecuado para el material AA6082, pero no para ningún material Aa7xxx. Además, las composiciones y los temples de los materiales de grado de aleación de aluminio pueden variar según los diferentes proveedores de materiales. Los componentes conformados resultantes usando los métodos conocidos son muy sensibles a diferentes composiciones y temples. However, such known methods have several drawbacks. For example, these methods are not suitable for all grades of aluminum alloy. The method of WO2010/032002 may be suitable for AA6082 material, but not for any Aa7xxx material. Additionally, the compositions and tempers of aluminum alloy grade materials may vary with different material suppliers. The resulting shaped components using the known methods are very sensitive to different compositions and tempers.

Además, los procesos conocidos tienen problemas para ser adecuados para la producción en masa debido a la falta de estabilidad, repetibilidad y precisión de los componentes conformados.Furthermore, the known processes have problems in being suitable for mass production due to the lack of stability, repeatability and precision of the formed components.

El documento EP2987878 A2 divulga un método de conformación de una preforma de aleación de AI que comprende etapas de calentamiento de la preforma para el tratamiento térmico en solución, protección de una parte de la preforma de modo que una primera parte de la preforma se temple a una temperatura entre 150 °C - 200 °C y una segunda parte de la preforma se temple por debajo de 150 °C, conformación de la preforma durante o después del templado, y envejecimiento de la preforma conformada. El documento DE102012007213 A1 divulga un método que comprende calentar una chapa de aluminio a la temperatura de recocido en solución y moldear y templar simultáneamente. En consecuencia, existe la necesidad de métodos de producción para conformar chapas de preformas de aleación de aluminio que mitiguen los inconvenientes mencionados de la tecnología conocida.Document EP2987878 A2 discloses a method of shaping an AI alloy preform comprising steps of heating the preform for solution heat treatment, protecting a part of the preform so that a first part of the preform is hardened to a temperature between 150 °C - 200 °C and a second part of the preform is quenched below 150 °C, shaping of the preform during or after quenching, and aging of the shaped preform. Document DE102012007213 A1 discloses a method comprising heating an aluminum sheet to solution annealing temperature and simultaneously shaping and tempering. Consequently, there is a need for production methods for forming sheets of aluminum alloy preforms that mitigate the aforementioned drawbacks of the known technology.

SumarioSummary

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una solución mejorada que mitigue los inconvenientes mencionados con los dispositivos actuales. Asímismo, es un objetivo proporcionar un método que dé como resultado una precisión mejorada de las partes conformadas.An objective of the present invention is to provide an improved solution that mitigates the aforementioned drawbacks with current devices. Also, it is an object to provide a method that results in improved accuracy of shaped parts.

La invención está definida por la reivindicación independiente adjunta 1, con realizaciones que se exponen en las reivindicaciones dependientes adjuntas 2-4.The invention is defined by the attached independent claim 1, with embodiments being set forth in the attached dependent claims 2-4.

Al usar un método de acuerdo con la presente invención, se proporciona un método que, con una alta precisión de los componentes conformados y una baja cantidad de recuperación elástica, es adecuado para preformas de chapa de grado de aleación de aluminio de las series AA6082 o 7xxx.By using a method according to the present invention, a method is provided which, with a high precision of the formed components and a low amount of springback, is suitable for AA6082 or AA6082 series aluminum alloy grade sheet preforms. 7xxx.

El tiempo en el que la preforma se mantiene a la temperatura de tratamiento térmico en solución (TTS) o por encima de ella puede elegirse para que sea suficiente para garantizar la máxima concentración de elementos de endurecimiento, tales como cobre, cinc, magnesio, manganeso, silicio, etc. en la solución sólida. La concentración y la velocidad de disolución de estos elementos en la solución sólida pueden aumentar al aumentar la temperatura. The time the preform is held at or above solution heat treatment temperature (STT) can be chosen to be long enough to ensure maximum concentration of hardening elements such as copper, zinc, magnesium, manganese , silicon, etc in the solid solution. The concentration and rate of dissolution of these elements in the solid solution can increase with increasing temperature.

Al enfriar la preforma a una velocidad de enfriamiento específica, la composición de TTS de la solución sólida puede conservarse a la temperatura intermedia. Si la preforma fuera a enfriarse a una velocidad demasiado lenta, los elementos de aleación pueden difundirse a través de la solución sólida y concentrarse en los límites de grano, en grandes huecos, partículas no disueltas u otras ubicaciones no deseadas. Para lograr propiedades de resistencia mejoradas de la parte conformada, puede ser deseable evitar tal recristalización y disminuir el proceso de difusión y mantener los elementos de aleación en la solución sólida proporcionando un enfriamiento rápido. La velocidad de enfriamiento para lograr esto puede seleccionarse dependiendo del grado de aleación de aluminio y la composición de la preforma. Además, puede seleccionarse una velocidad de templado dependiendo del grado de aleación de aluminio y la composición de la preforma.By cooling the preform at a specific cooling rate, the TTS composition of the solid solution can be kept at the intermediate temperature. If the preform were to cool too slowly, alloying elements can diffuse through the solid solution and concentrate at grain boundaries, large voids, undissolved particles, or other undesirable locations. To achieve improved strength properties of the shaped part, it may be desirable to prevent such recrystallization and slow down the diffusion process and keep the alloying elements in solid solution by providing rapid cooling. The cooling rate to achieve this can be selected depending on the grade of aluminum alloy and the composition of the preform. Also, a quenching speed can be selected depending on the grade of aluminum alloy and the composition of the preform.

En una realización, la herramienta de conformación puede precalentarse a la temperatura intermedia. De este modo, la preforma puede conformarse a la temperatura intermedia. De este modo, la temperatura de la preforma puede controlarse durante la conformación, lo que puede mejorar la precisión en las propiedades del componente conformado final.In one embodiment, the forming tool may be preheated to the intermediate temperature. In this way, the preform can be formed at the intermediate temperature. In this way, the temperature of the preform can be controlled during forming, which can improve accuracy in the properties of the final formed component.

En una realización, la preforma puede mantenerse a la temperatura intermedia durante la etapa de conformación en la herramienta de conformación. La temperatura de la herramienta puede controlarse con el fin de mantener estable la temperatura tanto de la herramienta como de la preforma a la temperatura intermedia durante la conformación. Después de la conformación, la temperatura de la herramienta de conformación puede controlarse con el fin de templar la preforma conformada a temperatura ambiente. Puede proporcionarse una función de control de temperatura para la herramienta de conformación con el fin de controlar la temperatura de la herramienta de conformación a la temperatura intermedia durante toda la etapa conformación.In one embodiment, the preform may be held at the intermediate temperature during the forming step in the forming tool. The temperature of the tool can be controlled in order to keep the temperature of both the tool and the preform stable at the intermediate temperature during forming. After forming, the temperature of the forming tool can be controlled in order to temper the formed preform to room temperature. A temperature control function for the forming tool may be provided to control the temperature of the forming tool at the intermediate temperature throughout the forming step.

En una realización, la conformación y el templado pueden realizarse en herramientas de conformación separadas. Una primera herramienta de conformación puede conformar la preforma a la temperatura intermedia, y una segunda herramienta de conformación puede templar la preforma a temperatura ambiente. En una realización adicional, la primera herramienta de conformación puede precalentarse a la temperatura intermedia, manteniendo de este modo la preforma a la temperatura intermedia durante la conformación. Entonces, la preforma puede transferirse a la segunda herramienta de conformación, templando la preforma a temperatura ambiente. La segunda herramienta de conformación puede ser una herramienta de conformación en frío. Como alternativa, la primera herramienta de conformación puede no precalentarse, enfriando de este modo la preforma durante la conformación. Entonces, la preforma en la segunda herramienta de conformación puede templarse de manera controlada a temperatura ambiente en la segunda herramienta de conformación.In one embodiment, the shaping and quenching can be performed in separate shaping tools. A first shaping tool can shape the preform at the intermediate temperature, and a second shaping tool can temper the preform at room temperature. In a further embodiment, the first forming tool may be preheated to the intermediate temperature, thereby maintaining the preform at the intermediate temperature during forming. The preform can then be transferred to the second forming tool, warming the preform to room temperature. The second forming tool may be a cold forming tool. Alternatively, the first forming tool may not be preheated, thereby cooling the preform during forming. Then, the preform in the second forming tool can be quenched in a controlled manner to room temperature in the second forming tool.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La invención se describirá a continuación con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

la figura 1 muestra un diagrama de flujo de un método de acuerdo con una realización de la invención;Figure 1 shows a flow diagram of a method according to an embodiment of the invention;

la figura 2 muestra un esquema de bloques de un sistema de acuerdo con una realización de la invención; la figura 3 muestra una vista esquemática de un proceso del método de acuerdo con una realización de la invención;Figure 2 shows a block diagram of a system according to an embodiment of the invention; Figure 3 shows a schematic view of a process of the method according to an embodiment of the invention;

la figura 4 muestra un diagrama de flujo de un método de acuerdo con una realización de la invención;Figure 4 shows a flow diagram of a method according to an embodiment of the invention;

la figura 5 muestra un esquema de bloques de un sistema de acuerdo con una realización de la invención; y la figura 6 muestra una vista esquemática de un proceso del método de acuerdo con una realización de la invención.Figure 5 shows a block diagram of a system according to an embodiment of the invention; and Figure 6 shows a schematic view of a process of the method according to an embodiment of the invention.

Descripción de las realizacionesDescription of achievements

La presente invención se describirá más detalladamente a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran las realizaciones preferidas de la invención. Esta invención puede, sin embargo, realizarse de muchas formas diferentes y no debería interpretarse que está limitada a las realizaciones expuestas en el presente documento; por el contrario, estas realizaciones se proporcionan de manera que la presente divulgación sea minuciosa y completa, y transmita completamente la invención a los expertos en la materia. En los dibujos, los números similares hacen referencia a elementos similares.The present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. This invention can, however, be embodied in many different ways and should not be construed to be limited to the embodiments set forth herein; rather, these embodiments are provided so that the present disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the invention to those skilled in the art. In the drawings, like numbers refer to like elements.

Como se ilustra en la figura 1, un método 100 de acuerdo con una realización de la presente invención comprende una primera etapa de calentar 102 una preforma de aleación 2 de Al de la serie 6xxx o 7xxx a la temperatura de solucionizado (TTS) para la aleación específica de la preforma 2. Como se ve además en la figura 2, se proporciona un sistema de conformación 1 de preformas, en donde el calentamiento 102 se realiza en una estación de calentamiento 10. En la estación de calentamiento 10, cuando la preforma 2 ha alcanzado su temperatura de TTS o superior, la temperatura de la preforma 2 se mantiene a la temperatura de TTS o superior hasta que se completa el solucionizado de la aleación de la preforma 2.As illustrated in FIG. 1, a method 100 according to one embodiment of the present invention comprises a first step of heating 102 a preform of 6xxx or 7xxx series Al alloy 2 to the solution temperature (TTS) for solutionization. specific alloy of the preform 2. As seen further in Figure 2, a preform forming system 1 is provided, wherein the heating 102 is performed in a heating station 10. In the heating station 10, when the preform 2 has reached its temperature of TTS or higher, the temperature of preform 2 is maintained at the temperature of TTS or higher until solutionization of the alloy of preform 2 is complete.

En una etapa siguiente, la preforma 2 se enfría 104 a una temperatura intermedia. En el sistema de conformación 1 de preformas, el enfriamiento 104 se realiza en una estación de enfriamiento 20. La temperatura intermedia se selecciona para la aleación de la preforma 2, temperatura a la cual se detiene el movimiento cinético de la aleación. El enfriamiento 104 se realiza a una velocidad de enfriamiento lo suficientemente alta como para que no se produzca la recristalización en la aleación de la preforma 2.In a next step, preform 2 is cooled 104 to an intermediate temperature. In the preform forming system 1, the cooling 104 is performed in a cooling station 20. The intermediate temperature is selected for the alloy of the preform 2, temperature at which the kinetic movement of the alloy stops. Cooling 104 is performed at a cooling rate high enough that recrystallization does not occur in the alloy in preform 2.

En una etapa siguiente, la preforma 2 se conforma 106 en una herramienta de conformación 32 en una estación de prensa 30 en el sistema de conformación 1 de preformas. La estación de prensa 30 puede ser una prensa adecuada para la conformación de chapas de preformas de aleación de aluminio, tal como una prensa hidráulica, una servoprensa (servohidráulica o servomecánica).In a next step, the preform 2 is formed 106 in a forming tool 32 in a press station 30 in the preform forming system 1. Press station 30 may be a press suitable for sheet forming aluminum alloy preforms, such as a hydraulic press, a servo press (servo-hydraulic or servo-mechanical).

Después de la conformación 106 de la preforma 2, la preforma conformada 2', o componente conformado 2', se templa 108 en la herramienta de conformación 32 a temperatura ambiente.After shaping 106 of preform 2, shaped preform 2', or shaped component 2', is annealed 108 in shaping tool 32 at room temperature.

Por último, la preforma conformada 2' se envejece artificialmente 110 en una estación de envejecimiento 40. El proceso de envejecimiento se proporciona para controlar y limitar la recristalización en el material de aleación de la preforma 2.Finally, the shaped preform 2' is artificially aged 110 in an aging station 40. The aging process is provided to control and limit recrystallization in the preform alloy material 2.

La figura 3 ilustra el método 100 de conformación de preformas de acuerdo con una realización de la presente invención. La preforma 2 se calienta desde la temperatura ambiente Ta hasta la temperatura de TTS Ttts, y se mantiene a la Ttts durante un tiempo necesario M 2 como se ha analizado anteriormente. En t2, la preforma 2 se enfría rápidamente a la temperatura intermedia T int a la velocidad de enfriamiento necesaria, como se ha analizado anteriormente. Entonces, la preforma 2 se conforma durante t2-t3 en la herramienta de conformación 32. En t3, la preforma conformada 2' se templa a temperatura ambiente Ta .Figure 3 illustrates the preform forming method 100 according to one embodiment of the present invention. Preform 2 is heated from room temperature T a to TTS temperature T tts , and is kept at T tts for a necessary time M 2 as discussed above. At t2, preform 2 is rapidly cooled to the intermediate temperature T int at the required cooling rate, as discussed above. Then, the preform 2 is formed during t2-t3 in the forming tool 32. At t3, the formed preform 2' is warmed to room temperature T a .

En la estación de envejecimiento 40, el componente conformado 2' se procesa para su envejecimiento artificial calentándolo a una temperatura de envejecimiento Te. El componente 2' se mantiene a la temperatura de envejecimiento Te durante un período ts-te hasta que se completa el proceso de envejecimiento. El tiempo t3-t4 proporciona una transferencia de la preforma conformada a la estación de envejecimiento 40.At the aging station 40, the shaped component 2' is processed for artificial aging by heating it to an aging temperature T e . Component 2' is kept at the aging temperature T e for a period ts-te until the aging process is complete. The time t3-t4 provides for a transfer of the shaped preform to the aging station 40.

La preforma 2 se transfiere entre las diferentes estaciones 10, 20, 30, 40. La transferencia puede realizarse de modo que se logre una mínima pérdida de calor en la preforma 2.Preform 2 is transferred between the different stations 10, 20, 30, 40. The transfer can be done in such a way that minimal heat loss is achieved in preform 2.

Las figuras 4 y 5 ilustran un método 200 y un sistema 3 de acuerdo con una realización de la invención. Las etapas de calentar 202 y enfriar 204 corresponden a las etapas 102 y 104 como se ha analizado anteriormente. Posteriormente, la preforma 2 se conforma 206 en una primera herramienta de conformación 32a precalentada en una estación de prensa 30 en el sistema de conformación 3 de preformas. La primera herramienta de conformación 32a se precalienta a la temperatura intermedia. De este modo, la preforma 2 no se enfría más cuando se dispone en la primera herramienta de conformación 32a. La temperatura intermedia puede mantenerse en la primera herramienta de conformación 32a y la preforma 2 durante todo el proceso de conformación 106.Figures 4 and 5 illustrate a method 200 and a system 3 according to one embodiment of the invention. The steps of heating 202 and cooling 204 correspond to steps 102 and 104 as discussed above. Subsequently, the preform 2 is formed 206 in a first preheated forming tool 32a in a press station 30 in the preform forming system 3. The first forming tool 32a is preheated to the intermediate temperature. In this way, the preform 2 is not further cooled when it is placed in the first forming tool 32a. The intermediate temperature can be maintained in the first forming tool 32a and the preform 2 throughout the forming process 106.

Posteriormente, la preforma conformada se mueve a una segunda herramienta de conformación en frío 32b separada. En la segunda herramienta de conformación en frío 32b, la preforma se templa a temperatura ambiente. La segunda herramienta de conformación en frío 32b puede seguir conformando y templando la preforma hasta su componente formado final.Subsequently, the formed preform is moved to a separate second cold forming tool 32b. In the second cold forming tool 32b, the preform is annealed to room temperature. The second cold forming tool 32b can further form and temper the preform to its final formed component.

La figura 5 ilustra además una disposición opcional de envejecimiento que puede usarse para cualquiera de las realizaciones presentadas anteriormente. En tal realización de envejecimiento, se realiza una primera etapa de preenvejecimiento en una estación de preenvejecimiento 40a, en la que el componente conformado 2' se calienta a la temperatura de envejecimiento Te, se mantiene a Te hasta que se completa el preenvejecimiento y posteriormentese enfría a temperatura ambiente Ta . Después de la transferencia a una segunda estación de envejecimiento 40b, el componente 2' se vuelve a calentar a Te, se mantiene a Te durante un período de tiempo y acto seguido se enfría a temperatura ambiente Ta , para proporcionar un horneado de la pintura del componente 2'. Como alternativa, el componente puede calentarse a una temperatura diferente en el proceso de horneado de la pintura que la temperatura Te en el proceso de preenvejecimiento. De este modo se proporciona un proceso de envejecimiento en dos etapas que comprende el preenvejecimiento y el horneado de la pintura.Figure 5 further illustrates an optional aging arrangement that can be used for any of the embodiments presented above. In such an aging embodiment, a first preaging step is performed at a preaging station 40a, in which the shaped component 2' is heated to the aging temperature T e , held at T e until preaging is complete, and subsequently it is cooled to room temperature T a . After transfer to a second aging station 40b, component 2' is reheated to T e , held at T e for a period of time, and then cooled to room temperature T a , to provide a bake of the painting of component 2'. Alternatively, the component can be heated to a different temperature in the paint baking process than the temperature T e in the preaging process. In this way a two stage aging process is provided which comprises pre-aging and baking of the paint.

Preferentemente, el proceso de preenvejecimiento está integrado en la línea de conformado/estampado y se realiza en conexión directa con el conformado del componente 2'. El proceso de horneado de la pintura puede realizarse en una etapa posterior, cualquiera que sea adecuada para la línea de producción.Preferably, the preaging process is integrated into the forming/stamping line and is performed in direct connection with the forming of component 2'. The paint baking process can be done at a later stage, whichever is suitable for the production line.

El uso del proceso de preenvejecimiento impide el envejecimiento natural después del estampado en la segunda herramienta de conformación. De lo contrario, el envejecimiento natural puede producirse después de aproximadamente 30 minutos para los materiales de aleación de aluminio de la serie 7xxx o de aproximadamente una hora para los materiales de aleación de aluminio de la serie 6xxx. El proceso de horneado de la pintura no puede tener efecto en el componente conformado para lograr el pico de dureza. El proceso de preenvejecimiento posibilita además actividades de procesamiento posterior, como el transporte a otra ubicación, el almacenamiento durante un período requerido antes de las operaciones de ensamblaje o unión. Entonces, la operación de horneado de la pintura puede realizarse en el momento más adecuado para proporcionar un pico de dureza óptimo en un tiempo de ciclo corto y a un bajo coste. Esto puede, por ejemplo, ser después de unir el componente conformado 2' a un conjunto deseado. The use of the preaging process prevents natural aging after stamping on the second forming tool. Otherwise, natural aging may occur after approximately 30 minutes for 7xxx series aluminum alloy materials or approximately one hour for 6xxx series aluminum alloy materials. The paint baking process cannot have an effect on the component formed to achieve peak hardness. The pre-aging process also enables post-processing activities, such as transportation to another location, storage for a required period before assembly or bonding operations. Then, the paint baking operation can be carried out at the most appropriate time to provide an optimal hardness peak in a short cycle time and at a low cost. This may, for example, be after joining the 2' shaped component to a desired assembly.

La figura 6 ilustra el método 200 de conformación de preformas del proceso de acuerdo con una realización de la presente invención. La preforma 2 se calienta desde la temperatura ambiente Ta hasta la temperatura de TTS Ttts, y se mantiene a la Ttts durante un tiempo necesario M 2 como se ha analizado anteriormente. Entre t2 y t3, la preforma 2 se enfría a la temperatura intermedia T int a la velocidad de enfriamiento necesaria, como se ha analizado anteriormente. Entonces, la preforma 2 se conforma durante t3-t4 en la primera herramienta de conformación 32a precalentada. Entre t4 y ts, la preforma conformada 2' se templa a temperatura ambiente Ta en la segunda herramienta de conformación 32b.Figure 6 illustrates the preform forming method 200 of the process according to one embodiment of the present invention. Preform 2 is heated from room temperature T a to TTS temperature T tts , and is kept at T tts for a necessary time M 2 as discussed above. Between t2 and t3, preform 2 is cooled to the intermediate temperature T int at the required cooling rate, as discussed above. Then, the preform 2 is formed during t3-t4 in the first preheated forming tool 32a. Between t4 and ts, the shaped preform 2' is annealed to room temperature T a in the second shaping tool 32b.

La figura 6 ilustra además el proceso de la realización que comprende una etapa de preenvejecimiento y horneado de la pintura, como se ha analizado anteriormente. En la estación de preenvejecimiento 40a, la preforma conformada 2' se procesa para el envejecimiento artificial calentándose a la temperatura de envejecimiento Te y manteniéndose a la temperatura de envejecimiento Te durante un período t7% Después de enfriarse a temperatura ambiente, la preforma 2' se calienta de nuevo en la segunda estación de envejecimiento 40b a la temperatura de envejecimiento Te y se mantiene a Te entre tn-ti2 hasta que se completa el proceso de envejecimiento. La preforma 2' conformada en un componente formado final se enfría entonces de nuevo a temperatura ambiente Ta.Figure 6 further illustrates the embodiment process comprising a paint pre-aging and baking step, as discussed above. At the preaging station 40a, the shaped preform 2' is processed for artificial aging by being heated to the aging temperature Te and kept at the aging temperature Te for a period t7% After cooling to room temperature, the preform 2' is heated again in the second aging station 40b at the aging temperature Te and is maintained at Te between tn-ti2 until the aging process is complete. The preform 2' formed into a final formed component is then cooled back to room temperature Ta.

En los dibujos y la memoria descriptiva, se han divulgado realizaciones preferidas y ejemplos de la invención y, aunque se emplean términos específicos, se usan solo en un sentido genérico y descriptivo y no con fines de limitación, exponiéndose el alcance de la invención en las siguientes reivindicaciones. In the drawings and specification, preferred embodiments and examples of the invention have been disclosed and, although specific terms are used, they are used only in a generic and descriptive sense and not for purposes of limitation, the scope of the invention being set forth in the following claims.

Claims (4)

REIVINDICACIONES 1. Un método (100) de conformación de una preforma de aleación de Al (2) AA6082 o de la serie 7xxx, en donde el método comprende las etapas de:1. A method (100) of forming an Al (2) AA6082 or 7xxx series alloy preform, wherein the method comprises the steps of: calentar (102) la preforma a una temperatura (Ttts) de solucionizado (TTS) para la aleación de la preforma en una estación de calentamiento (10) y mantener la preforma a dicha temperatura de TTS hasta que se completa el TTS, enfriar (104) la preforma en una estación de enfriamiento (20) a una temperatura intermedia (Tint) y a una velocidad de enfriamiento lo suficientemente alta como para que no se produzca la recristalización en la aleación de la preforma, en donde, para una preforma de aleación de Al AA6082, la temperatura intermedia está entre 300 °C y 350 °C y la velocidad de enfriamiento es de al menos 30 K/s, y para una preforma de aleación de Al de la serie 7xxx, la temperatura intermedia está entre 400 °C y 420 °C y la velocidad de enfriamiento es de al menos 50 K/s, conformar (106) la preforma en una herramienta de conformación (32),heating (102) the preform to a solutionized (TTS) temperature (T tts ) for the preform alloy in a heating station (10) and maintaining the preform at said TTS temperature until the TTS is complete, cooling ( 104) the preform in a cooling station (20) at an intermediate temperature (T int ) and at a cooling rate high enough so that recrystallization does not occur in the alloy of the preform, where, for a preform of AA6082 Al alloy, the intermediate temperature is between 300 °C and 350 °C and the cooling rate is at least 30 K/s, and for a 7xxx series Al alloy preform, the intermediate temperature is between 400 °C and 420 °C and the cooling rate is at least 50 K/s, shaping (106) the preform in a shaping tool (32), templar (108) la preforma conformada (2') a temperatura ambiente (Ta),annealing (108) the shaped preform (2') at room temperature (T a ), preenvejecer la preforma conformada y templada en una estación de preenvejecimiento (40a) en el plazo de una hora desde el templado de la preforma conformada para una preforma de aleación de Al AA6082 y en el plazo de 30 minutos desde el templado de la preforma conformada para una preforma de aleación de Al de la serie 7xxx, preenvejecimiento, en donde la preforma conformada y templada se calienta a una temperatura de envejecimiento (Te), se mantiene a la temperatura de envejecimiento durante un periodo de tiempo y se enfría a temperatura ambiente.preaging the shaped and quenched preform in a preaging station (40a) within one hour of quenching of the shaped preform for an Al AA6082 alloy preform and within 30 minutes of quenching of the shaped preform for a 7xxx series Al alloy preform, preaging, where the shaped and quenched preform is heated to an aging temperature (T e ), held at the aging temperature for a period of time, and cooled to room temperature . 2. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la herramienta de conformación (32) se precalienta a la temperatura intermedia (Tint).2. The method according to any preceding claim, wherein the forming tool (32) is preheated to the intermediate temperature (T int ). 3. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la preforma (2) se mantiene a la temperatura intermedia (Tint) durante la conformación (106) en la herramienta de conformación (32).The method according to any preceding claim, wherein the preform (2) is maintained at the intermediate temperature (T int ) during shaping (106) in the shaping tool (32). 4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la conformación se realiza en una primera herramienta de conformación (32a) y el templado se realiza en una segunda herramienta de conformación (32b). The method according to any of the preceding claims, wherein the shaping is performed in a first shaping tool (32a) and the quenching is performed in a second shaping tool (32b).
ES17194723T 2017-10-04 2017-10-04 Method for forming aluminum alloy preforms Active ES2906633T3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17194723.7A EP3467138B1 (en) 2017-10-04 2017-10-04 Method for forming aluminum alloy blank

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2906633T3 true ES2906633T3 (en) 2022-04-19

Family

ID=60164580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17194723T Active ES2906633T3 (en) 2017-10-04 2017-10-04 Method for forming aluminum alloy preforms

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20200299818A1 (en)
EP (1) EP3467138B1 (en)
JP (1) JP2020536166A (en)
KR (1) KR20200110737A (en)
CN (1) CN111315910A (en)
CA (1) CA3084330A1 (en)
ES (1) ES2906633T3 (en)
MX (1) MX2020003344A (en)
PL (1) PL3467138T3 (en)
PT (1) PT3467138T (en)
WO (1) WO2019068767A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3896188A1 (en) 2020-04-15 2021-10-20 Politechnika Wroclawska A method of manufacturing of energy-absorbing elements made of age-hardenable aluminum alloy sheets that facilitate further joining
WO2024091271A1 (en) * 2022-10-28 2024-05-02 Atieva, Inc. Hot-stamping aluminum formation process

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5785777A (en) 1996-11-22 1998-07-28 Reynolds Metals Company Method of making an AA7000 series aluminum wrought product having a modified solution heat treating process for improved exfoliation corrosion resistance
US7503986B2 (en) 2003-01-21 2009-03-17 Alcoa, Inc. Method for shortening production time of heat treated aluminum alloys
KR100749658B1 (en) * 2003-08-05 2007-08-14 닛코킨조쿠 가부시키가이샤 Sputtering target and method for production thereof
US7491278B2 (en) 2004-10-05 2009-02-17 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Method of heat treating an aluminium alloy member and apparatus therefor
KR100750460B1 (en) * 2007-06-20 2007-08-22 카야바 고교 가부시기가이샤 Aluminum alloy pipe
JP2009173973A (en) * 2008-01-22 2009-08-06 Kobe Steel Ltd Aluminum alloy sheet having excellent ridging mark property upon forming
GB0817169D0 (en) 2008-09-19 2008-10-29 Univ Birmingham Improved process for forming aluminium alloy sheet components
GB2473298B (en) 2009-11-13 2011-07-13 Imp Innovations Ltd A method of forming a component of complex shape from aluminium alloy sheet
DE102012007213A1 (en) * 2012-04-11 2012-11-29 Daimler Ag Producing aluminum molded part useful for producing vehicle body part, comprises heating aluminum plate to be molded, preferably aluminum sheet to solution annealing temperature and molding and simultaneously quenching heated aluminum plate
EP2581218B2 (en) * 2012-09-12 2018-06-06 Aleris Aluminum Duffel BVBA Production of formed automotive structural parts from AA7xxx-series aluminium alloys
GB2527486A (en) 2014-03-14 2015-12-30 Imp Innovations Ltd A method of forming complex parts from sheet metal alloy
DE102014111920B4 (en) * 2014-08-20 2017-04-13 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method for producing a motor vehicle component from a hardenable aluminum alloy
EP2993244B1 (en) 2014-09-05 2020-05-27 Constellium Valais SA (AG, Ltd) Method to produce high strength products extruded from 6xxx aluminium alloys having excellent crash performance
GB201513832D0 (en) * 2015-08-05 2015-09-16 Imp Innovations Ltd A Fast ageing method for heat-treatable aluminium alloys
KR102208870B1 (en) * 2015-10-08 2021-01-27 노벨리스 인크. Optimization of aluminum hot working
GB201521443D0 (en) * 2015-12-04 2016-01-20 Impression Technologies Ltd Method for operating a press for metal sheet forming
WO2017106665A1 (en) 2015-12-18 2017-06-22 Novelis Inc. High strength 6xxx aluminum alloys and methods of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
MX2020003344A (en) 2020-07-28
PT3467138T (en) 2022-02-21
WO2019068767A1 (en) 2019-04-11
EP3467138A1 (en) 2019-04-10
CA3084330A1 (en) 2019-04-11
US20200299818A1 (en) 2020-09-24
JP2020536166A (en) 2020-12-10
PL3467138T3 (en) 2022-04-04
KR20200110737A (en) 2020-09-25
EP3467138B1 (en) 2021-11-24
CN111315910A (en) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106011418B (en) For obtaining the treatment process of gradient distribution performance and its component
KR101993071B1 (en) Reduced aging time of 7xxx series alloys
JP6796639B2 (en) Optimized aluminum hot working
JP2020500719A (en) Systems and methods for making thick gauge aluminum alloy articles
US10047425B2 (en) Artificial aging process for high strength aluminum
ES2906633T3 (en) Method for forming aluminum alloy preforms
US20150240339A1 (en) Tailored rolling of high strength aluminum
CN107488823B (en) Method that is a kind of while improving intensity of aluminum alloy and elongation percentage
CN113832417A (en) Stamping of high strength aluminum
CN109136628A (en) A kind of hot rolling technology of 6xxx aluminium alloy
JP2014524979A (en) Method of thermoforming and quenching steel sheet blanks
US8377235B2 (en) Process for forming steel
US20180223405A1 (en) A fast ageing method for stamped heat-treatable alloys
CN105734470A (en) Thermal treatment method for as-deposited 2219 aluminum alloy
JP2020536166A5 (en)
CN110373523A (en) A kind of 90 feather weight steel for welding wire heat treatment softening method
WO2004065043A2 (en) Method for shortening production time of heat treated aluminum alloy castings
US6835254B2 (en) Recrystallization of metal alloy sheet with convection and infrared radiation heating
ES2783599T3 (en) Method of producing an object made of a hardenable aluminum alloy
CN106319186B (en) A kind of 45 steel roller axis high temperature, short time Q-tempering techniques
US11773476B2 (en) Method for producing a motor vehicle component from a 6000-series aluminum alloy
CN108823367A (en) A kind of thinning processing method for being organized at super-high strength steel deposit welding rear joint
RU2288284C1 (en) Method of heat treatment of cold-rolled carbon steel
CN104593576B (en) Journal box rear cover Technology for Heating Processing
JP4216752B2 (en) Heat treatment method for wrought aluminum alloy