FR2995322A1 - Pressed body, made of sheet of aluminum or aluminum alloy having specific elongation at fracture and tensile strength, useful in lining of door opening of motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
PIECE DE CARROSSERIE DE VEHICULE EMBOUTIE A PARTIR DE TOLE D'ALUMINIUM A HAUTE DEFORMABILITE L'invention a trait à la fabrication de pièces de carrosserie de véhicules automobiles. Elle a trait plus particulièrement à la fabrication de telles pièces par emboutissage à partir de tôle métallique. Plus spécifiquement encore, l'invention a trait à une pièce emboutie de carrosserie de véhicule automobile, ladite pièce étant en tôle d'aluminium ou alliage d'aluminium. Elle a trait également à un procédé de fabrication d'une telle pièce et un élément de carrosserie comprenant une telle pièce.The invention relates to the manufacture of motor vehicle body parts. It relates more particularly to the manufacture of such parts by stamping from sheet metal. More specifically, the invention relates to a stamped body part of a motor vehicle, said part being made of aluminum sheet or aluminum alloy. It also relates to a method of manufacturing such a part and a bodywork element comprising such a part.
Le document de brevet FR 2 878 255 Al divulgue un capot de véhicule automobile, comprenant une pièce extérieure et une pièce intérieure assemblées l'une à l'autre, ces deux pièces étant en aluminium. Au moins une des deux pièces est fabriquée dans un alliage d'aluminium particulier présentant des propriétés de déformabilité. Plus précisément, la nuance d'aluminium divulguée dans cet enseignement est un alliage d'aluminium, de silicium et de magnésium. Il est dans un état métallurgique dit T4 (selon notamment la norme européenne EN 485-2), c'est-à-dire de traitement par trempe au four et de maturation. Il présente un allongement uniforme d'au moins 20% et un allongement total A80 d'au moins 22% ainsi qu'une limite d'élasticité Rp inférieure à 150MPa, plus particulièrement comprise entre 105 et 130 MPa. Cette limite d'élasticité basse combinée à la déformabilité est destinée à favoriser la mise à forme de la pièce notamment par emboutissage. L'objectif de cet enseignement est d'augmenter la sécurité des piétons susceptibles d'entrer en collision avec le véhicule, plus précisément avec l'avant du véhicule. Le capot est ainsi conçu pour se déformer davantage qu'un capot conventionnel lors d'un impact du véhicule notamment avec un piéton. Cet enseignement se concentre sur la réalisation du capot d'un véhicule, et ce conformément au problème technique qu'il tente de résoudre. Il n'aborde en fait pas les problématiques d'emboutissage de pièces complexes d'un point de vue emboutissage telles que notamment les doublures de porte. Ces dernières présentent en effet des rayons de courbure, des angles de dépouille et des profondeurs d'emboutissage sensiblement plus difficiles à réaliser par emboutissage.Patent document FR 2 878 255 A1 discloses a hood of a motor vehicle, comprising an outer part and an inner part assembled to each other, these two parts being made of aluminum. At least one of the two pieces is made of a particular aluminum alloy having deformability properties. More specifically, the aluminum grade disclosed in this teaching is an alloy of aluminum, silicon and magnesium. It is in a metallurgical state called T4 (according to in particular the European standard EN 485-2), that is to say treatment by oven quenching and maturation. It has a uniform elongation of at least 20% and a total elongation A80 of at least 22% and a yield strength Rp of less than 150 MPa, more particularly between 105 and 130 MPa. This low yield strength combined with the deformability is intended to promote the forming of the workpiece by stamping. The purpose of this teaching is to increase the safety of pedestrians likely to collide with the vehicle, specifically with the front of the vehicle. The hood is thus designed to deform more than a conventional hood during an impact of the vehicle including a pedestrian. This teaching focuses on the realization of the hood of a vehicle, and this in accordance with the technical problem it tries to solve. It does not actually address the problems of stamping complex parts from a stamping point of view such as including door liners. The latter have in fact radii of curvature, draft angles and drawing depths substantially more difficult to achieve by stamping.
Le document de brevet FR 2 851 579 Al divulgue un procédé de fabrication d'une doublure de porte de véhicule automobile par emboutissage d'une tôle d'alliage d'aluminium. L'alliage en question est un alliage aluminium-magnésium de la série 5000 selon la norme européenne EN 485-2. La nuance de départ peut être du type 5182, 5052, 5083, 5754 selon la même norme. La tôle est à l'état métallurgique écroui et éventuellement partiellement restauré dit H1 x ou H2x selon la norme en question. L'emboutissage a lieu à une température de la tôle et des outils d'emboutissage comprise entre 1500 et 350° C, et en présence d'un lubrifiant. L'objectif de cet enseignement est d'augmenter la déformabilité du matériau pour pouvoir emboutir des formes complexes. Le chauffage de la tôle lors de l'emboutissage est destiné à partiellement restaurer les zones fortement déformées et donc écrouies. Ces zones ne durcissent donc pas alors que les zones peu déformées conservent leur résistance mécanique élevée initiale. Le procédé de cet enseignement est intéressant mais requiert un équipement et des mesures contraignantes pour assurer le maintien de la température comprise entre 150° et 350° C. Cet équipement et ces mesures ont par conséquent une répercussion importante sur le coût de fabrication des pièces de carrosserie. Le document de brevet JP 62146234A divulgue un alliage d'aluminium présentant un grande déformabilité. Il s'agit d'un alliage comprenant du magnésium, du cuivre, du zinc et du titane. L'alliage présente une limite de résistance à la rupture de l'ordre de 300 MPa et un allongement total de l'ordre de 30%. Cet alliage est présenté comme étant adapté à un usage dans le domaine automobile, plus particulièrement pour des panneaux. La figure 1 illustre la construction d'une doublure de porte de véhicule, conforme à l'état de la technique. La doublure 102 est réalisée par emboutissage de tôles d'aluminium. Elle comprend une première pièce 104 formant la majeure partie de la doublure et une deuxième pièce 106 formant la partie avant servant notamment de support aux charnières. Conformément à l'état de la technique, il n'est pas possible de réaliser cette pièce de manière unitaire avec le reste de la doublure. Cette partie est en effet relativement complexe du point de vue forme et impliquerait une profondeur d'emboutissage trop importante. L'assemblage des deux parties 104 et 106 de la doublure 102 n'est pas sans poser problème. En effet, cet assemblage doit assurer une étanchéité qu'il n'est pas facile d'atteindre par les moyens courants d'assemblage de pièces en aluminium. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de faciliter l'utilisation d'aluminium dans la construction de carrosserie de véhicules automobiles, et ce notamment dans un souci de gain de poids et de diminution de consommation. Plus particulièrement encore, l'invention a pour objectif de permettre la conception et la fabrication à coût réduit de pièces de carrosserie notamment en aluminium. L'invention a pour objet une pièce emboutie de carrosserie de véhicule automobile, ladite pièce étant en tôle d'aluminium ou alliage d'aluminium; remarquable en ce que l'aluminium ou alliage d'aluminium présente un allongement à la rupture A>30% et préférentiellement une tension de rupture Rm<150MPa. L'allongement à la rupture A est préférentiellement supérieur à 32%, plus préférentiellement 34%, encore plus préférentiellement 36%.Patent document FR 2 851 579 A1 discloses a method of manufacturing a motor vehicle door liner by stamping an aluminum alloy sheet. The alloy in question is an aluminum-magnesium alloy of the 5000 series according to the European standard EN 485-2. The starting grade may be of the type 5182, 5052, 5083, 5754 according to the same standard. The sheet is in the metallurgical state hardened and possibly partially restored said H1 x or H2x according to the standard in question. The stamping takes place at a temperature of the sheet and stamping tools between 1500 and 350 ° C, and in the presence of a lubricant. The purpose of this teaching is to increase the deformability of the material to be able to stamp complex shapes. The heating of the sheet during stamping is intended to partially restore the highly deformed areas and thus hardened. These areas do not harden while areas with little deformation retain their initial high mechanical strength. The method of this teaching is interesting but requires equipment and restrictive measures to ensure the maintenance of the temperature between 150 ° and 350 ° C. This equipment and these measures have a significant impact on the cost of manufacturing the parts body. JP 62146234A discloses an aluminum alloy having high deformability. It is an alloy comprising magnesium, copper, zinc and titanium. The alloy has a breaking strength limit of the order of 300 MPa and a total elongation of the order of 30%. This alloy is presented as being suitable for use in the automotive field, more particularly for panels. Figure 1 illustrates the construction of a vehicle door liner, according to the state of the art. The liner 102 is made by stamping aluminum sheets. It comprises a first part 104 forming the major part of the lining and a second part 106 forming the front part serving in particular to support the hinges. According to the state of the art, it is not possible to make this piece unitarily with the rest of the lining. This part is indeed relatively complex from the point of view of form and involve a deep drawing depth too important. The assembly of the two parts 104 and 106 of the liner 102 is not without problem. Indeed, this assembly must provide a seal that is not easy to achieve by the common means of assembly of aluminum parts. The invention aims to overcome at least one of the aforementioned disadvantages. More particularly, the invention aims to facilitate the use of aluminum in the construction of bodywork of motor vehicles, and in particular for the sake of weight gain and reduced consumption. More particularly, the invention aims to allow the design and manufacture at reduced cost of body parts including aluminum. The invention relates to a stamped part of a motor vehicle body, said part being made of aluminum sheet or aluminum alloy; remarkable in that the aluminum or aluminum alloy has an elongation at break A> 30% and preferably a rupture tension Rm <150MPa. The elongation at break A is preferably greater than 32%, more preferably 34%, even more preferably 36%.
La tension de rupture Rm est préférentiellement supérieure à 50 MPa, plus préférentiellement 70 MPa, encore plus préférentiellement 90 MPa. Elle est préférentiellement inférieure à 130 MPa, plus préférentiellement 110 MPa, encore plus préférentiellement 100 MPa. L'aluminium ou alliage d'aluminium est préférentiellement libre d'écrouissage et/ou de traitement thermique destiné à le durcir, tel que la trempe. Son état métallurgique peut être brut de fabrication ou recuit. Selon un mode avantageux de l'invention, la pièce est d'un seul tenant, c'est-à-dire sans solution de continuité. Selon un mode avantageux de l'invention, la pièce est une doublure intérieure, préférentiellement une doublure complète d'un ouvrant tel qu'une porte. Selon un mode avantageux de l'invention, la pièce présente au moins un rayon de courbure inférieur à 50 mm et/ou une profondeur d'emboutissage supérieure à 100 mm, préférentiellement 130 mm, plus préférentiellement 150 mm.The breaking voltage Rm is preferably greater than 50 MPa, more preferably 70 MPa, even more preferably 90 MPa. It is preferably less than 130 MPa, more preferably 110 MPa, still more preferably 100 MPa. The aluminum or aluminum alloy is preferably free of hardening and / or heat treatment for hardening, such as quenching. Its metallurgical state can be rough manufacturing or annealing. According to an advantageous embodiment of the invention, the part is in one piece, that is to say without continuity solution. According to an advantageous embodiment of the invention, the part is an inner lining, preferably a complete lining of an opening such as a door. According to an advantageous embodiment of the invention, the part has at least a radius of curvature less than 50 mm and / or a drawing depth greater than 100 mm, preferably 130 mm, more preferably 150 mm.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'épaisseur moyenne de la pièce est supérieure à 1 mm, préférentiellement 1.25 mm, plus préférentiellement 1.5 mm. L'invention a également pour objet un élément de carrosserie de véhicule, comprenant: une première pièce extérieure emboutie à partir d'une tôle préférentiellement d'acier, et une deuxième pièce intérieure emboutie formant une doublure fixée à la première pièce; remarquable en ce que la deuxième pièce est conforme à l'invention. La première pièce extérieure emboutie peut également être en aluminium ou alliage d'aluminium.According to an advantageous embodiment of the invention, the average thickness of the part is greater than 1 mm, preferably 1.25 mm, more preferably 1.5 mm. The invention also relates to a vehicle body element, comprising: a first outer part stamped from a sheet preferably of steel, and a second stamped inner part forming a liner fixed to the first part; remarkable in that the second piece is in accordance with the invention. The first stamped outer part can also be aluminum or aluminum alloy.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément est un ouvrant, préférentiellement une porte. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une pièce de carrosserie de véhicule, comprenant les étapes suivantes: (a) mise à disposition d'une tôle d'aluminium ou alliage d'aluminium; (b) mise à forme de la pièce par emboutissage de la tôle au moyen d'une presse; remarquable en ce que l'aluminium ou alliage d'aluminium présente un allongement à la rupture A>30% et préférentiellement une tension de rupture Rm<150MPa. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étape (b) assure la mise à forme finale de la pièce et est opérée majoritairement, préférentiellement exclusivement, à froid.According to an advantageous embodiment of the invention, the element is an opening, preferably a door. The invention also relates to a method of manufacturing a vehicle body part, comprising the following steps: (a) providing an aluminum sheet or aluminum alloy; (b) forming the workpiece by stamping the sheet by means of a press; remarkable in that the aluminum or aluminum alloy has an elongation at break A> 30% and preferably a rupture tension Rm <150MPa. According to an advantageous embodiment of the invention, step (b) ensures the final shaping of the workpiece and is operated mainly, preferably exclusively, cold.
Par opération d'emboutissage à froid, on entend qu'aucun moyen de chauffage de la pièce n'est mis en oeuvre. La température de travail correspond ainsi essentiellement à la température ambiante de travail dans l'environnement des presses, c'est-à-dire comprise entre 0° et 50°, préférentiellement entre 10° et 40°. Selon un mode avantageux de l'invention, la pièce présente une géométrie, hormis son épaisseur, qui est identique à celle d'une pièce emboutie correspondante réalisée en tôle d'acier. Les mesures de l'invention consistent à utiliser des nuances d'aluminium qui sont « en rupture » avec la pratique actuelle. Cette dernière consiste essentiellement à utiliser pour la caisse en blanc de véhicules des nuances traitées thermiquement 30 et/ou de compositions telles que leurs performances mécaniques sont augmentées.By cold stamping operation is meant that no means of heating the part is implemented. The working temperature thus essentially corresponds to the ambient working temperature in the environment of the presses, that is to say between 0 ° and 50 °, preferably between 10 ° and 40 °. According to an advantageous embodiment of the invention, the piece has a geometry, except its thickness, which is identical to that of a corresponding stamped piece made of sheet steel. The measures of the invention involve using aluminum shades that are "out of sync" with current practice. The latter essentially consists in using for the white body of vehicles heat-treated grades and / or compositions such that their mechanical performance is increased.
L'utilisation de nuances d'aluminium à haute formabilité conformément à l'invention permet la mise à forme de pièces à froid avec des outils de conception « acier », c'est-à-dire sans contraintes particulières en ce qui concerne les rayons, les angles de dépouille et/ou les profondeurs d'emboutissage des pièces. Une augmentation des passages de tôle peut toutefois être à prévoir compte tenu de l'augmentation d'épaisseur lorsque l'on passe de l'acier à l'aluminium. Les mesures de l'invention présentent par conséquent les avantages suivants : - possibilité de fabriquer des pièces en aluminium jusqu'à aujourd'hui irréalisables, de par leur géométrie, par emboutissage à froid avec les nuances d'aluminium actuelles ; les pièces peuvent ainsi devenir d'un seul tenant ou du moins comporter moins de pièces assemblées, ce qui les rend moins complexes et moins coûteuses ; - gestion des véhicules à l'International en « mono conception » : le véhicule ou du moins certaines pièces d'un modèle donné peuvent être fabriquées indifféremment en acier ou en aluminium en fonction notamment du lieu de production, des marchés de vente et de l'approvisionnement en matière première ; - non remise en cause des scénarios chocs établis pour des constructions en acier ; - allègement du véhicule par l'utilisation plus importante d'aluminium ; - conservation des cadences de fabrication (frappe à froid) ; - pas de problème d'étanchéité car les pièces peuvent être monoblocs, c'est-à-dire d'un seul tenant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une illustration d'une doublure de porte de véhicule automobile, conforme à l'état de la technique ; - la figure 2 est une illustration d'une doublure de porte de véhicule automobile, conforme à l'invention ; - la figure 3 est une illustration de principe d'une presse d'emboutissage. La figure 1 correspondant à l'état de la technique a déjà été détaillée précédemment.The use of high formability aluminum shades according to the invention allows the forming of cold parts with "steel" design tools, that is to say without particular constraints with regard to the radii , draft angles and / or drawing depths of workpieces. An increase of the sheet metal passages may however be expected given the increase in thickness when passing from steel to aluminum. The measures of the invention therefore have the following advantages: - possibility of manufacturing aluminum parts up to now unachievable, by their geometry, by cold stamping with the current aluminum grades; the parts can thus become one piece or at least have fewer parts assembled, which makes them less complex and less expensive; - International vehicle management in "single design": the vehicle or at least some parts of a given model can be manufactured indifferently in steel or aluminum, depending in particular on the place of production, the sales markets and the supply of raw material; - no questioning of the shock scenarios established for steel constructions; - lightening of the vehicle by the greater use of aluminum; - preservation of production rates (cold stamping); - No sealing problem because the parts can be monobloc, that is to say in one piece. Other features and advantages of the present invention will be better understood from the description and drawings in which: FIG. 1 is an illustration of a motor vehicle door liner, in conformity with the state of the technical; FIG. 2 is an illustration of a motor vehicle door liner, in accordance with the invention; - Figure 3 is an illustration of the principle of a stamping press. Figure 1 corresponding to the state of the art has already been detailed previously.
La figure 2 est un exemple de pièce de carrosserie conforme à l'invention. Il s'agit d'une doublure 2 de porte de véhicule automobile. La doublure est produite par emboutissage d'une tôle d'aluminium ou d'alliage d'aluminium présentant un allongement à la rupture A supérieur à 30% et une tension de rupture R, inférieure à 150 MPa. Il peut par exemple s'agir des nuances d'aluminium 8006 et 1050 à l'état métallurgique 0 selon la norme européenne EN 485-2 mentionnée précédemment. De telles nuances peuvent être fournies par exemple par la société Hydro Aluminium. Dans les désignations numériques sus mentionnées, le premier chiffre indique les éléments d'alliage : 1 pour de l'aluminium pur, 2 pour un alliage contenant du cuivre,... La nuance 1050 est de la série 1000, à savoir de l'aluminium pur, c'est-à-dire avec une teneur supérieure à 99%. La nuance 8006 correspond à la série 8000 qui sont des alliages d'aluminium avec d'autres éléments que ceux des séries 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 et 7000.Figure 2 is an example of a body part according to the invention. It is a lining 2 of a motor vehicle door. The liner is produced by stamping a sheet of aluminum or aluminum alloy having an elongation at break A greater than 30% and a tensile strength R less than 150 MPa. It can for example be the grades of aluminum 8006 and 1050 metallurgical 0 according to the European standard EN 485-2 mentioned above. Such grades may be provided for example by Hydro Aluminum. In the numerical designations mentioned above, the first number indicates the alloying elements: 1 for pure aluminum, 2 for an alloy containing copper, ... The grade 1050 is of the 1000 series, namely the pure aluminum, that is to say with a content greater than 99%. Grade 8006 corresponds to the 8000 series which are aluminum alloys with elements other than those of the 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 and 7000 series.
La lettre suivant le nombre à quatre chiffres correspond à l'état métallurgique de la nuance : F : Brut de fabrication, c'est-à-dire qu'aucun contrôle de durcissement structural ou d'écrouissage n'a été utilisé, aucune limite de propriété n'a été donnée. 0 : Recuit, s'applique aux produits corroyés qui sont recuits pour obtenir l'état avec la plus faible résistance mécanique. Elle s'applique aussi aux produits moulés qui sont recuits pour augmenter leur ductilité et leur stabilité dimensionnelle. Le 0 peut être suivi par un chiffre : 01 : Recuit à haute température et refroidissement lent ; 02 : Traitement thermique spécial ; 03 : Homogénéisé. H : Ecroui (alliages de corroyage seulement), s'applique aux produits dont la résistance est augmentée par écrouissage, avec ou sans traitements thermiques supplémentaires pour diminuer la résistance. T : Traitements thermiques tels que la trempe pour obtenir un état stable autre que F, 0 ou H avec ou sans écrouissage supplémentaire W : Traitement de mise en solution. Cet état instable s'applique uniquement aux alliages qui vieillissent spontanément à température ambiante après un traitement thermique de mise en solution. Désignation utilisée quand la période de vieillissement est indiquée, par exemple W 1/2 h.The letter following the four-digit number corresponds to the metallurgical state of the grade: F: Manufacturing crude, that is, no structural hardening or hardening test was used, no limit ownership has been given. 0: Annealing, applies to wrought products that are annealed to achieve the state with the lowest mechanical strength. It also applies to molded products that are annealed to increase their ductility and dimensional stability. The 0 can be followed by a number: 01: Annealing at high temperature and slow cooling; 02: Special heat treatment; 03: Homogenized. H: Hardened (wrought alloys only), applies to products whose resistance is increased by hardening, with or without additional heat treatments to reduce the resistance. T: Heat treatments such as quenching to obtain a stable state other than F, 0 or H with or without additional hardening W: Solution treatment. This unstable state applies only to alloys that age spontaneously at room temperature after solution heat treatment. Designation used when the aging period is indicated, for example W 1/2 h.
Les nuances sus mentionnées sont du type métallurgique recuit. Les tableaux 1 et 2 suivants reprennent des valeurs mécaniques caractéristiques de ces nuances. Ils comprennent les valeurs fournisseur ainsi que des valeurs mesurées sur des échantillons prélevés dans un lot de matière. Les tableaux reprennent les valeurs suivantes : limite élastique Rp0.2, limite à la rupture Rm, allongement ou à la rupture A, allongement non proportionnel sous charge maximale (mesuré après rupture, hors de la zone de rupture et suffisamment loin des mors) Ag, coefficient d'anisotropie r à 10%, coefficient d'écrouissage n de 10 à 15%, et l'épaisseur de l'éprouvette. Remarque : aux tableaux 1 et 2, l'expression A50 signifie l'allongement à la rupture pour une largeur d'éprouvette de 50 mm.The above-mentioned grades are of the annealed metallurgical type. The following tables 1 and 2 show mechanical values characteristic of these shades. They include supplier values as well as values measured on samples taken from a batch of material. The tables show the following values: elastic limit Rp0.2, ultimate limit Rm, elongation or break A, non-proportional elongation under maximum load (measured after fracture, out of the rupture zone and sufficiently far from the jaws) Ag , coefficient of anisotropy r at 10%, coefficient of work hardening n of 10 to 15%, and the thickness of the specimen. Note: In Tables 1 and 2, the expression A50 means the elongation at break for a specimen width of 50 mm.
Tableau 1 8006 0 Rp0.2 (MPa) Rm (MPa) A °A> Ag °A> r à 10% n 10 à 15 0/0 Epaisseu r (mm) valeurs typiques 51 109 41(A50) de fabrication 8006 0 Hydro Slim (SL) Prélèvement en 54 101 42.8 28 0.55 0.227 1.502 sens transversal Prélèvement en 55 108 38.6 24.3 0.7 0.218 1.507 sens longitudinal Prélèvement à 53 101 43 27.3 0.9 0.223 1.508 45° Tableau 2 1050 0 Rp0.2 (MPa) Rm (MPa) A °A> Ag °A> r à 10% n 10 à 15 0/0 Epaisseu r (mm) valeurs typiques 39 80 41(A50) 28 0.55 0.227 de fabrication 1050 0 Hydro Slim (SL) Prélèvement en 51 73 39.8 28 1.61 0.190 1.472 sens transversal Prélèvement en 51 76 39.2 27.6 1.56 0.202 1.467 sens longitudinal Prélèvement à 51 81 46.7 34.6 0.47 0.229 1.478 45° L'aluminium pur et les alliages non traités ont des propriétés mécaniques limitées, à savoir que leur limite élastique est habituellement comprise entre 20 MPa et 100 MPa. L'allongement à la rupture de l'aluminium pur ou presque est de l'ordre de 30 %. Il en va de même pour les alliages n'ayant subi ni écrouissage ni traitement thermique; dans ce cas, l'allongement à la rupture est compris entre 20 et 40 %.Table 1 8006 0 Rp0.2 (MPa) Rm (MPa) A ° A> Ag ° A> r at 10% n 10 at 15 0/0 Thickness r (mm) typical values 51 109 41 (A50) of manufacture 8006 0 Hydro Slim (SL) Sampling in 54 101 42.8 28 0.55 0.227 1.502 transverse direction Sampling in 55 108 38.6 24.3 0.7 0.218 1.507 longitudinal direction Sampling at 53 101 43 27.3 0.9 0.223 1.508 45 ° Table 2 1050 0 Rp0.2 (MPa) Rm ( MPa) A ° A> Ag ° A> r at 10% n 10 to 15 0/0 Thickness r (mm) Typical values 39 80 41 (A50) 28 0.55 0.227 Manufacturing 1050 0 Hydro Slim (SL) Sampling in 51 73 39.8 28 1.61 0.190 1.472 transverse direction Sampling in 51 76 39.2 27.6 1.56 0.202 1.467 longitudinal direction Sampling at 51 81 46.7 34.6 0.47 0.229 1.478 45 ° Pure aluminum and untreated alloys have limited mechanical properties, ie their yield strength is usually between 20 MPa and 100 MPa. The elongation at break of the pure aluminum or almost is of the order of 30%. The same applies to alloys that have not undergone hardening or heat treatment; in this case, the elongation at break is between 20 and 40%.
Après traitement(s), la résistance mécanique est augmentée de sorte que la limite élastique peut alors être comprise entre 100 MPa et 500 MPa, mais l'allongement à la rupture diminue fortement et peut devenir inférieur ou égal à 20%.After treatment (s), the mechanical strength is increased so that the elastic limit can then be between 100 MPa and 500 MPa, but the elongation at break greatly decreases and can become less than or equal to 20%.
L'utilisation d'aluminium présentant un allongement à la rupture A supérieur à 30% et une tension de rupture R, inférieure à 150 MPa pour la réalisation de la doublure 2 permet de la réaliser d'un seul tenant par emboutissage à froid. La doublure peut ainsi être réalisée à l'identique d'une doublure en tôle d'acier, avec toutefois pour différence l'épaisseur de la doublure. En effet, pour une résistance similaire à celle de l'acier, la pièce en aluminium ou alliage d'aluminium doit présenter une épaisseur supérieure. Compte tenu de cette différence d'épaisseur, les passages de tôle dans les outils d'emboutissage doivent être adaptés. La figure 3 illustre de manière schématique et volontairement simplifiée une presse d'emboutissage. La partie gauche de la figure illustre le poinçon 10 et les serres-flan 8 en position relevée, la tôle 14, éventuellement préalablement lubrifiée, étant posée sur la matrice 12. La partie gauche de la figure illustre le poinçon 10 qui descend et déforme la tôle 14 de façon plastique en l'appliquant contre le fond de la matrice 12. Sur les deux parties de la figure, on peut visualiser la profondeur P d'emboutissage ainsi que le passage de tôle E entre le poinçon et la matrice, correspondant essentiellement à l'épaisseur de la tôle. Bien que l'invention vienne d'être décrite de manière détaillée en relation avec une doublure de porte, elle n'en est pas moins applicable à d'autres pièces de carrosserie d'un véhicule, tel qu'un capot, un couvercle de malle à bagages ou encore des parties fixes de la carrosserie.The use of aluminum having an elongation at break A of greater than 30% and a tensile strength R of less than 150 MPa for producing the liner 2 enables it to be made in one piece by cold pressing. The lining can thus be made identical to a lining of sheet steel, but with the difference in thickness of the lining. Indeed, for a similar strength to that of steel, the aluminum part or aluminum alloy must have a greater thickness. Given this difference in thickness, the sheet metal passages in the stamping tools must be adapted. Figure 3 schematically illustrates and deliberately simplified a stamping press. The left part of the figure illustrates the punch 10 and the greenhouses 8 in raised position, the plate 14, possibly previously lubricated, being placed on the matrix 12. The left part of the figure illustrates the punch 10 which descends and distorts the sheet 14 in a plastic way by applying it against the bottom of the matrix 12. On the two parts of the figure, it is possible to visualize the depth P of stamping as well as the sheet metal passage E between the punch and the die, essentially corresponding to to the thickness of the sheet. Although the invention has just been described in detail in connection with a door liner, it is none the less applicable to other bodywork parts of a vehicle, such as a bonnet, a cover of luggage trunk or fixed parts of the bodywork.
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