NL1005364C2

NL1005364C2 - Drawing curved sections in aluminium@ plate for automobiles

Info

Publication number: NL1005364C2
Application number: NL1005364A
Authority: NL
Inventors: Henk Vegter
Original assignee: Hoogovens Aluminium Nv
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-08-26

Abstract

Aluminium plate of the 5xxx-series, with a magnesium content of more than 0.8 wt.% and suitable for press-forming, is formed into curved sections. The plate is additionally deformed with a strain rate which depends on the applied strain.

Description

WERKWIJZE VOOR HET VORMEN VAN EEN GEWELFDE ALUMINIUMPLAAT VAN HET AA5XXX-TYPEMETHOD FOR FORMING A CURVED ALUMINUM PLATE OF THE AA5XXX TYPE

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het 5 vormen van een gewelfd plaatdeel van een aluminiumplaat van het AA5xxx-type met een Mg-gehalte van meer dan 0.8 % Mg, geschikt voor vervormingsdoeleinden voor automobielen door persen. Voorts heeft de uitvinding betrekking op een dergelijke gewelfd aluminiumplaat vrij van type B-lijnen.The invention relates to a method for forming a curved sheet part of an aluminum sheet of the AA5xxx type with a Mg content of more than 0.8% Mg, suitable for deformation purposes for motor vehicles by pressing. The invention also relates to such a curved aluminum plate free from type B lines.

10 De AlMg-legeringen van het AA5xxx-type zijn gevoelig voor zogenaamde Lüders-lijnen, zowel van het type A als van het type B. Het ontstaan en het voorkomen van zowel type A- en type B-lijnen is bekend uit een publicatie van D.S. Thompson, "A Highly Formable Aluminum Alloy 5182-SSF", gepubliceerd in 1978 door de Society of 15 Automotive Engineers, Inc., SAE no. 770203. De bekende manieren om type B-lijnen te voorkomen bij het vormen van een gewelfde aluminiumplaat van het aangegeven type zijn: (a) de aluminiumplaat bij een temperatuur hoger dan 150 °C of lager dan -20 °C te vervormen, (b) de aluminiumplaat te vervormen met een reksnelheid (eng.: strain 20 rate) groter dan 1 sec.'1, en (c) de aluminiumplaat te vervormen door middel van een strekbeweging zodat de minimale rek (eng.: minor strain) in een FLD-diagram groter is dan nul.10 The AA5xxx type AlMg alloys are sensitive to so-called Lüders lines, both type A and type B. The origin and appearance of both type A and type B lines is known from a publication by DS Thompson, "A Highly Formable Aluminum Alloy 5182-SSF" published in 1978 by the Society of 15 Automotive Engineers, Inc., SAE No. 770203. The known ways of preventing type B lines when forming a curved aluminum sheet of the declared type are: (a) deform the aluminum sheet at a temperature above 150 ° C or below -20 ° C, (b) deform the aluminum sheet at a strain rate greater than 1 sec. '1, and (c) deforming the aluminum sheet by means of a stretching movement so that the minimum elongation (minor strain) in an FLD diagram is greater than zero.

Een doel van de uitvinding is een verbeterde werkwijze te verschaffen voor het vormen van een gewelfd plaatdeel van een 25 aluminiumplaat van het aangegeven type, waarbij het gewelfde plaatdeel· geheel of nagenoeg geheel vrij is van type B-lijnen.An object of the invention is to provide an improved method for forming a curved plate part of an aluminum plate of the indicated type, wherein the curved plate part is entirely or almost entirely free of type B lines.

Daartoe is de werkwijze volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat de aluminiumplaat wordt vervormd met een reksnelheid e - · (sec-1) in afhankelijkheid van de hoofdrek ex zodanig dat voor e < 1 30 sec"1 wordt voldaan aan e is gelijk aan of groter danTo this end, the method according to the invention is characterized in that the aluminum sheet is deformed with a stretching speed e - · (sec-1) depending on the main elongation ex such that for e <1 30 sec "1 e is equal to or greater then

Hiermee is bereikt dat het verkregen gewelfde aluminiumplaat-deel van het aangegeven type geheel of nagenoeg geheel vrij is van Lüders-lijnen van het B-type, ook bij reksnelheden kleiner dan 1 10053R4 - 2 - sec."1. De hoofdrek ex wordt ookwel aangeduid als de ware rek, ln (L/L0). Ongeacht de mate van lokale deformatie in de aluminiumplaat zullen geen type B-lijnen in de verkregen gewelfde plaatdeel worden gevormd zolang de lokale deformatie of lokale vervorming wordt 5 aangebracht binnen een tijdsbestek van 1 seconde. Dus bij het vormen van een gewelfd plaatdeel door middel van persen is de tijd dat de pers het plaatdeel raakt tot het moment dat het gewelfde plaatdeel is gevormd kleiner dan 1 seconde. De gehele productiecyclus van een gewelfd plaatdeel kan echter aanzienlijk langer duren dan 1 seconde. 10 De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat bij het in een figuur weergeven van de resultaten van vervormingsproeven van een aluminiumplaat van het aangegeven type in een reksnelheid versus hoofdrekdiagram er verrassenderwijs een eenduidig gebied is aan te geven waar type B-lijnen niet voorkomen. De overgang tussen het wel 15 of niet ontstaan van type B-lijnen blijkt te worden gevormd door een lineaire relatie tussen de reksnelheid en de hoofdrek. Het inzicht zal hierna verder worden toegelicht in de voorbeelden.This achieves that the obtained curved aluminum sheet part of the indicated type is completely or almost completely free of Lüders lines of the B type, also at stretching speeds less than 1 10053R4 - 2 sec. "1. The main strain ex is also called referred to as the true elongation, ln (L / L0) Regardless of the degree of local deformation in the aluminum sheet, no type B lines will be formed in the resulting domed sheet part as long as the local deformation or local deformation is applied within a time frame of 1 second, so when forming a curved plate part by pressing, the time the press touches the plate part until the curved plate part is formed is less than 1 second, however, the entire production cycle of a curved plate part can take significantly longer than 1 second The invention is based on the insight that when the results of deformation tests of an aluminum plate of the indicated type are shown in a figure, id versus main strain diagram it is surprisingly possible to indicate an unambiguous area where type B lines do not occur. The transition between whether or not type B lines have arisen appears to be formed by a linear relationship between the stretching speed and the main strain. The insight will be further explained in the examples below.

In een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is deze erdoor gekenmerkt dat het vormen wordt uitgevoerd 20 bij een temperatuur lager dan 150 °C. Hiermee is bereikt dat ook bij koud vervormen, zoals op kamertemperatuur, de gewelfde aluminiumplaat vrij is van type B-lijnen.In a further embodiment of the method according to the invention, it is characterized in that the shaping is carried out at a temperature lower than 150 ° C. This ensures that the curved aluminum plate is free from type B lines, even during cold forming, such as at room temperature.

Het is gebleken dat de werkwijze volgens de uitvinding bijzonder geschikt is voor aluminiumplaat van het aangegeven type 25 die zich op einddikte in een zacht gegloeide toestand bevindt, meestal aangeduid als 0-temper. Met name aluminiumplaat in deze toestand is erg gevoelig gebleken voor het optreden van type B-lijnen. Onder zacht wordt bij de in deze uitvoeringsvorm van de werkwijze genoemde aluminiumplaat verstaan de leveringstoestand van 30 de plaat. De leveringstoestand zacht omvat in het kader van deze aanvrage niet alleen de toestand na het rekristalliserend gloeien, maar ook die na aansluitende lichte nabewerking zoals koud nawalsen en/of vlakken of rekken.It has been found that the method according to the invention is particularly suitable for aluminum sheet of the indicated type 25, which is at the final thickness in a soft annealed state, usually referred to as 0-temper. Aluminum sheet in this condition in particular has proved to be very sensitive to the occurrence of type B lines. In the aluminum plate mentioned in this embodiment of the method, soft is understood to mean the delivery condition of the plate. In the context of this application, the delivery condition soft includes not only the condition after recrystallizing annealing, but also that after subsequent light post-processing such as cold rolling and / or smoothing or stretching.

Voorts heeft de uitvinding betrekking op een gewelfd alumi-35 niumplaatdeel van het aangegeven type, erdoor gekenmerkt dat de vervormde aluminiumplaatdeel tevens vrij is van type A-lijnen. Een dergelijke gewelfd aluminiumplaatdeel vrij van type A- en B-lijnen is bijzonder geschikt voor toepassing in carrosseriedelen. De vorming van type A-lijnen kan worden voorkomen door de aluminium-40 plaat van het aangegeven type te rekristalliseren na het koudwalsen 1005364 - 3 - tot de gewenste einddikte waardoor een gemiddelde korrelgrootte in een gebied van 20 tot 50 micron ontstaat. Een voorbeeld van het verkrijgen van een korrelgrootte in het aangegeven gebied voor alumi-niumplaat van het AA5xxx-type is bekend uit de octrooipublicatie EP-5 0507411-Al.The invention furthermore relates to a curved aluminum sheet part of the indicated type, characterized in that the deformed aluminum sheet part is also free from type A lines. Such a curved aluminum sheet part free from type A and B lines is particularly suitable for use in bodywork parts. The formation of type A lines can be prevented by recrystallizing the aluminum-40 sheet of the indicated type after cold rolling 1005364-3 to the desired final thickness, creating an average grain size in a range of 20 to 50 microns. An example of obtaining a grain size in the indicated range for AA5xxx type aluminum sheet is known from patent publication EP-5 0507411-A1.

VoorbeeldExample

Aluminium platen met een samenstelling volgens EN5754, omvattende 3,5 % Mg, zijn beproefd door middel van een SMG-pers met een 10 bolvormig stempel en beoordeeld op de aanwezigheid van type B-lijnen. De dimensies van de SMG-pers waren: stempeldiameter 293 mm, matrijsgatdiameter 300 mm, matrijsafronding 10 mm. Er zijn enkelvoudige proeven uitgevoerd met een perssnelheid in een gebied van 10 tot 50 mm/s, en een variatie in de producthoogte in een gebied van 15 20 tot 70 mm.Aluminum plates with a composition according to EN5754, comprising 3.5% Mg, have been tested by means of a SMG press with a spherical stamp and assessed for the presence of type B lines. The dimensions of the SMG press were: punch diameter 293mm, die hole diameter 300mm, die rounding 10mm. Single tests were performed with a pressing speed in a range from 10 to 50 mm / s, and a variation in product height in a range from 20 to 70 mm.

Fig. 1 toont schematisch de aanwezigheid van type B-lijnen voor de beproefde aluminiumplaat in afhankelijkheid van de perssnelheid en de producthoogte. Uit Fig. 1 kan worden opgemaakt dat er een duidelijke overgang is tussen het wel of niet optreden van type B-20 lijnen.Fig. 1 schematically shows the presence of type B lines for the proven aluminum sheet depending on the pressing speed and the product height. From fig. 1 it can be concluded that there is a clear transition between the occurrence or non-occurrence of type B-20 lines.

De resultaten van Fig. 1 zijn volgens een gebruikelijke procedure omgewerkt tot een hoofdrek-reksnelheid diagram. Fig. 2 toont de meetresultaten uit Fig. 1 geplaatst in het hoofdrek-reksnelheid diagram (eng. major strain-strain rate diagram). Uit Fig. 2 25 kan worden opgemaakt dat voor e > er géén type B-lijnen worden gevormd. Hieruit kan weer worden opgemaakt dat er ongeacht de mate van lokale deformatie in een aluminiumplaat geen type B-lijnen in het verkregen gewelfde plaatdeel worden gevormd, zolang de lokale deformatie of lokale vervorming wordt aangebracht binnen een tijds-30 bestek van 1 seconde.The results of FIG. 1 have been converted into a main strain-rate diagram according to a conventional procedure. Fig. 2 shows the measurement results from FIG. 1 placed in the main strain-strain rate diagram. From fig. 2, it can be concluded that no type B lines are formed for e>. From this it can again be concluded that, regardless of the degree of local deformation in an aluminum sheet, no type B lines are formed in the curved sheet part obtained, as long as the local deformation or local deformation is applied within a time frame of 1 second.

10053641005364

Claims

A method for forming a curved sheet metal part of an AA5xxx type aluminum sheet with a Mg content of more than 0.8% Mg, suitable for deformation purposes for automobile by pressing, characterized in that the aluminum •. plate is deformed with a stretching speed e (sec'1) depending on •. equality of the main strain ex such that for e <1 sec "1 e is equal to or greater than ex. 10

A method according to claim 1, characterized in that the deformation is carried out at a temperature below 150 ° C.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the aluminum sheet is in soft annealed state at final thickness.

A method according to any one of claims 1-3, characterized in that the aluminum sheet is deformed by pressing. 20

5. Arched aluminum sheet part of the AA5xxx type, characterized in that the aluminum sheet part is free from type B lines.

6. Arched aluminum sheet part of the AA5xxx type, characterized in that the aluminum sheet part is free from type A lines.

7. Arched aluminum sheet part of the AA5xxx type, characterized in that the aluminum sheet part is free from type A and B lines. 1005364