NO743863L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av en kjøretøyatøtfanger.

Den foreliggende oppfinnelse angår støtfangere for kjøretøyer som f.eks. biler og nærmere bestemt en fremgangsmåte til fremstilling av en kjøretøystøtfanger fra et ekstrudert emne av en aluminumlegering som kan varmebehandles og herdes ved eldning.

Kjøretøystøtfangere blir vanligvis fremstilt ved forming a<y>stålplate med hovedsakelig jevn tykkelse til Ønsket form ved en rekke presseoperasjoner. Kjøretøystøtfangere er også blitt fremstilt ved forming av et ekstrudert aluciiniumlegeringsemne for å gi en ønsket støtfangérform. En aluminiumstøtfanger og fremstilllngsprosessen for denne har mange fordeler sora ikke foreligger eller ikke lett eller økonomisk kan oppnås med en stålstøtfanger med sammenlignbare ytre dimensjoner i lengde- og tverretningen. Ekstrudering av et støt-

fangeremne øker f.eks. valgmuligheten for støtfangerens tverrsnitts-omriss både med hensyn til form eller profil og med hensyn til

materialtykkelse i forskjellige områder av tverrsnittet hvor der ønskes ekstra tykkelse for -å gi motstand mot støt eller belastninger.

Fordeler med hensyn til profilformen oppnås som følge av at en ekstrudering tillater tverrsnittsformen å ha kanter med liten krum-ningsradius og et utvendig omriss som ikke kan oppnås ved pressing av platemateriale med relativt jevn tykkelse i senker. Ved å skaffe

områder med økt tykkelse i det ekstruderte aluariniuratverrsnitt kan videre en aluminiumstøtfanger gis større evne til å motstå støt og belastninger enn en stålstøtfanger av sammenlignbar størrelse, samtidig som aluminiumstøtfangeren er meget lettere. En reduksjon av støtfangervekten letter håndteringen under fremstilling og montering og reduserer belastningen på opphengningssystemet i et kjøretøy som støtfangeren er montert på. I lys av den stadige økning i tungt

tilleggsutstyr, som f.eks. luftkondisjoneringsenheter i kjøretøyer, er en slik reduksjon i belastningen på opphengningssystemet meget Ønskelig. Støtfangere av aluminiumlegeringer som er anodisert eller på annen måte forsynt med et beskyttende skikt, korroderer heller ikke vesentlig og taper ikke sin glans, slik at der fås en reduksjon i utskiftnings-eller oppusningskostnadene for forbrukeren.

En meget viktig betraktning ved fremstilling av kjøretøystøt-fangere fra ekstruderte aluminiumlegeringsprofiler er dimensjonsstabilitet og det grunnleggende støtfangerprodukts overensstemmelse med foreskrevne langsgående og tversgående lengde- og vinkeldimen-sjonér og fastlagte orienteringer av forskjellige partier av støt-fangeren i forhold til referanselinjer eller -plan. Det vil således forstås at grunnstøtfangeren nøyaktig må følge et mønster som er spesifisert av bilfabrikanten og passe til omrisset av det parti av bilen som støtfangeren skal monteres på. I den etterfølgende beskrivelse vil uttrykket grunnstøtfanger bli brukt om et mellomprodukt som alle de viktigste aretallbearbeidlngsoperasjoner som påvirker støtfan-gerens overensstemmelse med det foreskrevne mønster,er utført på, slik at bare mindre overflateoperasjoner og utherding er nødvendig for å gi det ferdige produkt.

En kjøretøystøtfanger omfatter generelt et mellomparti som er innrettet til å strekke seg f.eks. over foreriden av et kjøretøy,

og endepartier som strekker seg fra mellompartiet et kort stykke langs hver sin side av kjøretøykarosseriet. Kravene til dimensjonsstabilitet og overensstemmende form (konformitet) av grunnstøtfanger-

formen kan omfatte (rent eksempelvis) lengden av mellompartiet, kurveradien mellom mellompartiet og hvert endeparti, det parallelle forhold av endepartiene og mellompartiet i forhold til et felles,

horisontalt referanseplan og orienteringen av hvert endeparti i forhold til et vertikalt referanseplan.

I US-PS 3 212 941 er der beskrevet en fremstilling av kjøretøy-støtfangere fra et kanalformet, ekstrudert emne ay en aluminiumlegering ved varmforming av emnet til en første støtfangerkontur og raskt

etterfølgende bråkjøling av det varme emne for å gi en grunnstøtfanger hvor dimensjonene og dimensjonsforholdene mellom partier av grunn-støtfangeren er ment å skulle svare til et av bilfabrikanten foreskrevet mønster. Deretter blir mindre formgivningsoperasjoner utført på emnet> f.eks. pressing av endepartiene av emnet til skålform for å gi en endelig støtfangerform. Støtfangerne blir så kunstig eldet og kan deretter gis glans på kjemisk vei og anodiseres for å skaffe det ferdigeprodukt.

Ved fremstilling av en støtfanger av eri aluminiumlegering på den måte som er beskrevet i det foran nevnte patentskrift, oppstår der undertiden vanskeligheter med å oppnå konformitet mellom grunnstøt-fangeren og det foreskrevne mønster. Det ekstruderte emne, som oppr rinnelig er rett i lengderetningen, oppvarmes til en varraebehandlings-• temperatur som er egnet for legeringen, og formes til den første støt-fangerform i en presse ved bøying av emnets endepartier i retning mot den åpne side av kanaltverrsnittet. Bøying av det varme emne er en vesentlig metallbearbeidningsoperasjon som medfører betydelige spenninger i delene av senkeutstyret, og på dette sted i prosessen kan der oppstå variasjoner 1 de formede støtfangere i forhold til de foreskrevne f ormparametre.

Det yarmformede emne blir deretter bråkjølt så raskt som mulig til hovedsakelig værelsesteraperatur for å skaffe grunnstøtfangeren. Bråkjøling av det varme emne medfører<krympning i lengderetningen av støtfangerens mellomparti mellom endepartiene, og for å kompensere for slik krympning gjøres lengden av mellompartiet av den variaf orméde

støtfanger lenger enn hva som er foreskrevet. Det vil forstås at.

graden av kryropning er variabel fra en støtfanger til den neste, slik at grunnstøtfangeren ikke behøver å ha den langsgående dimensjon som er fastlagt av det foreskrevne mønster. Videre kan virkningene av bråkjølingen komme i tillegg til feil eller variasjoner som skyldes varmbearbeidingen, eller den kan bevirke ytterligere avvik fra form-parametrene for støtfangerkonturén, f.eks. som et resultat av at emnet

slår seg. Den formede og bråkjølte grunnstøtfanger blir deretter trimmet, gjennomhullet og formet for å skaffe den ferdige støtfanger-kontur. En hvilken som helst formgivning som finner sted på dette punkt, påvirker imidlertid ikke de dimensjoner eller dimensjonsforhold som må være konforme med det foreskrevne mønster.

Det vil forstås at eventuelle avvik fra de formparametre for grunnstøtfangeren som er avgjørende for at støtfangeren skal kunne godkjennes, blir fastlåst av bråkjølingsoperasjonen. Selv om slike avvik for det blotte øye kan synes å være av uvesentlig art, er de

usedvanlig viktige både med hensyn til støtfangerens foreskrevne

tilpasning til konturene av de partier av kjøretøyet som støtfangeren omslutter, og med hensyn til den dekorative virkning av støtfangeren i forbindelse med bilens linjer. En i ét stykke utført støtfanger-enhet er en kostbar gjenstand å måtte kaste som et resultat av at den ikke tilfredsstiller de foreskrevne dimensjonskrav.

Den foreliggende oppfinnelse skaffer nå en fremgangsmåte til fremstilling av en støtfanger av åluminiumlegering som reduserer til et minimum muligheten for at der skal foreligge avvik av den foran

nevnte art fra de foreskrevne dimensjonsparametre, hvorved nøyaktig-heten eller konformiteten av grunnstøtfangeren til et foreskrevet mønster økes på fordelaktig måte. Dette fører til en reduksjon i andelen av vrakede støtfangerenheter og reduksjon i fremstilllngs-kostnadene.

I henhold til den. foreliggende oppfinnelse blir et ekstrudert støtfangeremne av en åluminiumlegering som kan varmebehandles og

herdes ved eldning, først varmbearbeidet for å skaffe en foreløpig form eller kontur av støtfangeren. Den foreløpige kontur ligner på

den grunnkontur som foreskrives for støtfangeren, og hvis dimensjoner må være stabile når det gjelder visse foreskrevne parametre. Det varmf ormede emne blir deretter bråkjølt til eh temperatur hvor hard-hets-graden (temper) av legeringen er ustabil. Mens hardhetsgraden av legeringen er ustabil, blir emnet kaldbearbeidet fra den foreløpige kontur til grunnkonturen, hvor dimensjonene og dimensjonsforholdene mellom partier av emnet stemmer overens med de foreskrevne parametre. Som følge av at hovedkaldbearbeidingsoperasjoner følger etter bråkjølingen og utføres mens hardhetstilstanden av legeringen er ustabil, vil eventuelle avvik fra formparametre som skyldes varmbearbeidingsoperasjonen eller bråkjølingsoperasjonen, bli hovedsakelig eliminert, noe som bidrar til å sikre at den resulterende grunn-støtf anger med hensyn til dimensjoner svarer til det foreskrevne

mønster for støtfangeren. En kaldbearbeiding av emnet etter varm-formingen og bråkjølingen forbedrer dessuten styrkeegenskapene av legeringen..

Det skal her understrekes at de vesentlige kaldbearbeidingsoperasjoner som utføres på emnet»adskiller seg fra eventuelle mindre formgivningsoperasjoner som utføres bare .fpr å forbedre utseendet av emnets kontur. Hovedkaldbearbeidningsoperasjonene utføres for å gi ønskede dimensjoner og dimensjonsforhold mellom partier av støt-fangeremnet eller for å korrigere uønskede forhold som skyldes varmbearbeidingen og bråkjølingen. Mindre formgivningsoperasjoner som ikke påvirker de foreskrevne grunnkrav til dimensjonene, kan imidlertid også utføres på den grunnstøtfanger som fremstilles i henhold til oppfinnelsen, og kan f.eks. gå ut på å gi endepartiene av støtfanger-emnet en skålformet avrunding.

Det formede støtfangeremne blir deretter kunstig eldet for å gi en ønsket hardhetsgrad, og ekstra overflateoperasjoner blir fortrinnsvis utført, f.eks. polering, kjemisk glansing eller anodisering for å:

forbedre utseendet av den ferdige støtfangers overflate.

Antallet og arten av kaldbearbeidingsoperasjoner som finner sted etter varmbearbeidingen og bråkjølingen av støtfangeremnet, vil naturligvis variere avhengig av utformningen av den støtfanger som fremstilles. F.eks. kan radien av bøyen mellom mellompartiet av støtfangeren og de ombøyde endepartier endres fra en foreløpig radius til en éndelig radius som er i overensstemmelse med det foreskrevne mønster, idet lengden av støtfangerens mellomparti mellom endepartiene samtidig blir dimensjonsstabilisert ved kaldbearbeidingsoperasjonen. Likeledes vil kaldbearbeidingsoperasjonen eliminere eventuell vridning eller skjevhet av det foreløpig formede emne som følge av varmbear-beidings^, eller bråkjølingsoperasjonen.. Andre mulige kaldbearbeidings-operas joner kan innbefatte en tilsiktet vridning av endepartiene av

emnet i forhold til et referanseplan og en omforming av tverrsnitts-konturen av emnet i et eller flere områder mellom emnets endepartieri Alle slike vesentlige kaldbearbeidingsoperasjoner ér av en slik art at de må utføres på emnet mens dettes hardhetsgrad er ustabil, slik at legeringens slitegrense ikke er så høy at den plastiske déformasjon av metallet som må finne sted, hindres. Den grunnkontur som fås Ved kaldbearbeidingsoperasjonene, svarer nøyaktig til de foreskrevne krav til dimensjoner og dimensjonsforhold for at støtfangeren skal passe til den. bil som den er beregnet for, og de etterfølgende fremstillings-trinn, herunder uvesentlige formingsoperasjoner og elding,påvirker

ikke den dimensjonsstabilitet som foreligger etter kaldbearbeidings^operasjonen.

De foregående og andre trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå nærmere av den etterfølgende beskrivelse i forbindelse med tegningen.

Flg. 1 er et perspektivriss av en ferdig støtfanger og viser dennes forhold til en bil som den skal monteres på. Fig. 2 er et blokkdiagram som viser rekkefølgen av trinn ved fremstilling av en støtfanger i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 er et perspektivriss av et ekstrudert støtfangeremne. Fig. 4 er et perspektivriss av en ende av emnet på fig. 3 og

viser utformningen av hakk i emnet.

Fig. 5 er et perspektivriss av et varrabearbeidet støtfangeremne. Fig. 6 er et perspektivriss av et kaldbearbéidet støtfangeremne. Fig. 7 er et snitt gjennom det kaldbearbeldede støtfangeremne

etter linjen 7-7 på fig. 6.

Fig. 8 er et snitt gjennom det kaldbearbeldede støtfangeremne etter linjen 8-8 på fig. 6. Fig. 9 er et grunnriss av en ende av et støtfangeremne og viser den endelige form av emnets endeparti.

Tegningen viser bare en mulig utførelse av en støtfanger og et støtfangeremne og den måte støtfangeren fremstilles på fra et emne i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Skjønt en spesiell støt-fangerform er vist fremstilt fra et emne med en bestemt kanalformet tverrsnittskontur, og skjønt fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil bli beskrevet detaljert i tilknytning til dette, vil det forstås at oppfinnelsen 'pa tilsvarende måte kan anvendes ved fremstilling av støtfangere med andre langsgående utstrekninger og fra emner med andre tverrsnittsformer enn hva som er vist, idet tverrsnittsformene også kan være andre enn et åpent kanaltverrsnitt.

Det ferdige støtfangerprodukt som skal fremstilles på den måte som vil bli beskrevet, er vist på flg. 1 i.tilknytning til forenden av en bil som er vist stiplet. Støtfangeren 10 på fig. 1 har kanalformet tverrsnitt og omfatter endepartier 12 som strekker seg i én vinkel,med et mellomparti 14. Endepartiene 12 rager:ut fra mellompartiet 14 1 retningen for den åpne side av kanalen. Mellompartiet 14 strekker seg tvers over forenden av bilen, og endepartiene 12 strekker seg langs hver sin side av bilen. Hvert av endepartiene 12 skaffer sammen med den tilstøtende ende av mellompartiet 14 et støt-fangerhjørne 16 med en fastlagt bøyningsradius. I det viste eksempel har videre mellompartiet 14 partier 14a som strekker seg ut fra hvert sitt støtfangerhjørne 16 og går over i partier 14b som er bøyd i

forhold til partiene 14a ved 14c. Partiene 14b møtes langs en rygg 14 d hovedsakelig midtveis mellom hjørnene 16. Begge bøyestedene 14a og ryggen 14d har foreskrevne bøynlngsradier. '

Støtfangerkonturen må med hensyn til sine dimensjoner være i overensstemmelse med et foreskrevet mønster for å sikre at støt-fangeren vil passe til konturen av fronten og sidene av bilen og også for å sikre riktig orientering av støtfangeren i forhold til bilen og av de forskjellige partier av støtfangeren i forhold til hverandre når støtfangeren er montert på bilen. Hvis dimensjonskravene ikke er oppfylt/ kan støtfangerkonturen avvike fra det foreskrevne mønster i en slik grad at støtfangeren ikke er akseptabel for den påtenkte bruk.

I den støtfanger som er vist på fig. 1, omfatter de kritiske dimensjoner bøyningsradiene av hjørnene 16, bøyestedene 14c og ryggen 14d og vinkelforholdet mellom endepartiene 12 og partiene 14a og 14b. Disse partier av støtfangeren må så nøyaktig som mulig følge den motsvarende kontur åv bilens front. Hvis ikke fås der en åpenbar reduksjon av utseendet av støtfangeren når den er montert på bilen. Videre kan eventuelle variasjoner mellom konturene av bilens front og

konturene av støtfangeren i disse områder ikke kompenseres ved bearbeiding av den øvre flens av støtfangeren, idet dette ville med-føre et åpenbart avvik fra det ønskede jevne utseende av selve støt-fangeren. En annen kritisk dimensjon er avstanden mellom støtfanger-hjørnene 16. Hvis denne avstand ikke stemmer med det foreskrevne

mønster, vil endepartiene 12 av støtfangeren ikke stå på den Ønskede avstand fra de tilsvarende sider av bilen når støtfangeren er montert

■ på denne.. Andre kritiske dimensjoner i den spesielle utførelsesform som. er vist på fig. 1, angår orienteringen av endepartiene 12 i forhold til et egnet, vertikalt referanseplan. Nærmere bestemt er de partier av bilens sider som støtfangerpartiene 12 strekker seg langs ,/Jvist å skråne nedover og innover i forhold til et vertikalt referanseplan.

Det vil forstås at denne vridning av endepartiene må oppnås uten at bøyningsradien i hjørnene 16 påvirkes. Ytterligere kritiske dimensjoner er orienteringen av endepartiene 12 i forhold til et felles referanseplan og orienteringen av dette referanseplan i forhold til støtfangerens mellomparti 14. I denne henseende må endepartiene 12 vare parallelle med hinannen, slik at f.eks. deres øvre flenser ligger i samme plan,-og i den viste utføreIsesform må disse flenser også ligge i samme plan som den øvre flens av støtfangerens mellomparti 14.

I den på fig. 1 viste utførelsesform angår en videre kritisk dimensjon anordningen av en vannrenne eller avsats 18 som strekker seg langs den øvre flens av mellompartiet 14 mellom støtfangerhjømene 16. Denne vannrenne må skaffes uten at det ønskede forhold mellom partiene og den øvre flens av støtfangeren på begge sider av vannrennen blir skjevt og uten å påvirke bøyningsradien av hjørnene 16, bøyningsstedene 14c og ryggen 14d av støtfangeren.

Av den foregående beskrivelse av støtfangeren på fig. 1 vil det fremgå at de kritiske dimensjoner av støtfangerkonturen angår formen av grunnstøtf angeren i forhold til konturen av de deler av bilen som støtfangeren strekker seg iangs når den er montert. Så snart grunn-støtf angerf ormen er dannet, kan der således utføres etterfølgende forming av partier av støtfangeren for å gi den endelige støtfanger-kontur. Slike etterfølgende formingsoperasjoner er ikke kritiske fra

et dimensjonssynspunkt og påvirker ikke dimensjonene og dimensjonsforholdene mellom de forskjellige partier av støtfangeren som er fastlagt ved forming av grunnstøtfangeren.

Fig. 2 viser i form av et blokkdiagram en foretrukket rekke-følge av trinn ved fremstilling av den spesielle støtfanger som er beskrevet ovenfor, i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse.

I trinn A blir ekstrusjonsemner av den åluminiumlegering som støt-fangeren skal fremstilles fra, ekstrudert for å danne en kontinuerlig strimmel av ønsket tverrsnittsform for støtfangeren. I den viste utførelsesform er denne form et åpent kanaltverrsnitt som er vist på fig. 3. i trinn B blir den ekstruderte strimmel kappet opp til støtfangeremner 20 som ér vist på fig. 2 og 3, og som hver er av en egnet lengde.

Støtfangeremnet 20 har en øvre flens 22, en nedre flens 24 og

et stegparti mellom flensene. Stegpartiet omfatter et øvre stegparti 26 som strekker seg ned fra forkanten av flensen 2, et innbøyd stegparti 28 som strekker seg skrått innover og nedover fra den nedre kant av partiet 26, og et nedre stegparti 30 som strekker seg mellom den indre kant av partiet 28 og forkanten av den nedre flens 24. Det øvre parti 26 av steget er ved sin øvre og ved sin nedre kant innrammet av vulster 34 som rager ut fra ytterflaten av det øvre stegparti 26.

Flensene 22 og 24 av emnet 20 blir fortrinnsvis forsynt med innsnitt (trinn C på fig. 2) i nærheten av de to ender av emnet for å lette bøying av endepartiene av emnet i forhold til mellompartiet. Den ene ende av det med innsnitt forsynte emne 20 er vist på fig. 4, hvor det vil ses at den bakre kant av flensene 22 og 24 er forsynt med innsnitt ved 34 og 36. Innsnittene 34 og 36 står hovedsakelig på linje raed hinannen, og partiene av flensene 22 og 24 mellom innsnittene og forkanten av de respektive flenser utgjør tenkte områder som skiller endepartiene av emnet fra mellompartiet. Innsnittene 34 og 36 reduserer bredden av flensene, og denne reduksjon letter bøyningen av endepartiene i forhold til mellompartiet i retning mot den åpne side av kanalen. Fortrinnsvis blir flensen 22 samtidig trimmet mellom innsnittet 34 og enden av endepartiet for å skaffe en ny bakre kant 38 av flensen.

Ekstrudering av strimmelen, kapping av den ekstruderte strimmel til støtfangeremner og tlldannelse av innsnitt og trimming av emnene

som beskrevet ovenfor kan utføres på det sted hvor støtfangeremnet skal omdannes til en støtfanger. Det er imidlertid uten videre åpenbart at en eller flere av disse operasjoner kan utføres på et annet sted og emnene leveres til det sted hvor støtfangerne skal formes.

De vesentlige operasjoner som må utføres i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse for å skaffe en dimensjonsstabil grunn-støtf anger, er på fig. 2 representert ved blokkene D, E, F og G. Serien av operasjoner D-G skaffer en grunnstøtfanger som svarer til det foreskrevne støtfangermønster og har den ønskede dimensjonsstabilitet i forhold til dette som beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 1. Trinnene D-G utføres i rekkefølge og som beskrevet nedenfor.

Det med innsnitt forsynte og trimmede aluminiumlegeringsemne blir først oppvarmet, f.eks. 1 en ovn, til en temperatur i legeringens oppløsningsbehandlingstemperaturområde. Det vil imidlertid forstås at hvis ekstruderingen av emnet finner sted på samme sted som formeapparatet befinner seg, kan det varme, kappede emne overføres direkte til formeapparatet, slik at en egen oppvarming av emnet fra værelsetemperatur ikke blir nødvendig. I begge tilfeller blir det varme emne overført til et egnet, trykkdrevet senkepresseapparat som betjenes for varmebearbeiding av det rette emne til en foreløpig støtfanger-kontur som vist på fig. 5. Ved fremstilling av den foreløpige støt- fangerkontur blir endepartiene av det varme emne samtidig bøyd I forhold til mellompartiet i retning mot den åpne side av kanalen,

slik at endepartiene 12 og mellompartiet 14 dannes samtidig. Den således oppnådde foreløpige støtfangerkontur ligner på den ønskede grunnkontur. Endepartiene 12 strekker seg bakover fra mellompartiet 14, og endepartiene og. mellompartiet er forbundet langs yttersiden av støtfangeren ved hjørnene 16 med en på forhånd fastlagt, foreløpig bøyningsradius. Bøyningsstedene 14c mellom mellompartiene 14a og 14b

og ryggen 14d mellom partiene 14b har også fastlagte, foreløpige

bøyningsradier. Det er ønskelig å sprøyte eller på annen måte

belegge de varme overflater av.Benkepressen for å hindre at det varmformede emne henger fast i senken. Et hvilket som helst egnet smøremiddel kan anvendes til dette formål, og et vannoppløselig smøremiddel foretrekkes, idet vannet tørker bort fra senkeoverflåtene uten å levne noen rester.

Det vil forstås at yarmbearbeidingsoperasjonen utsetter emnet

og senkepressen for betydelige spenninger som kan medføre diménsjons-fell i den formede, foreløpige støtfangerform. Slike feil kan f.eks. omfatte en forvridning av et eller begge endepartier i forhold til støtfangerens midtparti, hoe som utelukker den ønskede beliggenhet av den Øvre flens av begge endepartier i samme plan. En feil av denne art vil, hvis den ikke elimineres, være synlig i det ferdige støtfanger-produkt og vil ikke bli eliminert av eventuelle mindre overflateoperasjoner som senere utføres på emnet for oppnåelse av den ferdige støt-fangerkontur. Hittil har der vært gjort forsøk på å overvinne slike feil ved hjelp av en annen varmbearbeidingsoperasjon. Feil av den foran nevnte art kan imidlertid også oppstå som følge av bråkjølings-operas jonen som følger etter varmbearbeidingen, og feilene fra varmbearbeidingen og bråkjølingen kan addere seg. Det vil derfor forstås at eventuelle fell vil bli permanente etter bråkjølingen av det varmformede emne, og en annen varmformingsoperasjon av emnet for å oppnå

den riktige grunnstøtfangerkontur før bråkjølingen eliminerer ikke muligheten for slike feil.

I overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse er muligheten for at slike dimensjonsfeil skal forekomme i grunnstøtfangeren, redusert til et minimum ved at varmbearbeidingsoperasjonen (trinn E) følgés av trinnene F og G på fig. 2.; Etter varmbearbeidingsoperasjonen blir det foreløpige formede, varme støtfangeremne nærmere bestemt

fjernet fra senkepressen og straks bråkjølt til en temperatur hvor legeringens hardhetsgrad er i en ustabil tilstand. Bråkjølingen kan

oppnås ved luftstrøm, vannsprøyting, sprøyting med luft og vann, neddykking i vann eller en kombinasjon av disse midler. Mens hardhetsgraden av legeringen i emnet er i utstabil tilstand, blir emnet kaldbearbeidet i egnede trykkbetjente senkeapparater for å endre den foreløpige støtfangerkontur til den grunnkontur hvor støtfangeren med hensyn til sine dimensjoner svarer til dette foreskrevne mønster. Denne grunnstøtfangerform er vist på fig. 6.

I den viste utførelsesform deformerer kaldbearbeidingen inaterialei i emnet plastisk for å endre bøyningsradien av hjørnene 16, bøynihgs-stedene 14c og ryggen 14d fra den foreløpige bøyningsradius til den forlangte bøyningsradius i grunnstøtfangeren. Kaldbearbeidingen sikrer videre at avstanden mellom hjørnene 16 er som ønsket, og at enhver variasjon som skyldes den ventede langsgående kryrapning, kompenseres. Kaldbearbeidingsoperasjonen innbefatter videre bearbeiding av metallet i emnet for i den øvre flens 22 av mellompartiet 14 å danne en vannrenne eller avsats 18 som strekker seg mellom hjørnene 16 som vist på fig. 6 og 7. Avsatsen 18 følger den langsgående utstrekning av mellompartiet 14 av støtfangeren og går ved endene gradvis over i den øvre flens i nærheten av hjørnene 16. Som vist på fig. 8 omfatter kaldbearbeidingen også en vridning av endepartiene 12 av støtfangeren i forhold til mellompartiet 14, slik at ytterflaten av endepartiene skråner nedover og innover en vinkel X i forhold til en vertikal referanselinje 0.

Hver av de kaldbearbeidingsoperasjoner som er beskrevet, omfatter plastisk deformasjon av metallet i støtfangeremnet for oppnåelse av en endring av konturen, dimensjonen eller dimensjonsforholden< mellom partier av det varmformede emne. Kaldbearbeiding av emnet til grunnstøtf angerf ormen tji ener også til å eliminere dimens jonsf ell som måtte ha oppstått i den foreløpige støtfanger som følge av varmbear-beidingén eller bråkjølingen. Som et resultat av kaldbearbeidingen vil således grunnstøtfangeren være i overensstemmelse med de foreskrevne formparametre og være dimensjonsstabil. Dette sikrer det Ønskede sammenpassende forhold mellom støtfangeren og den bil som den skal monteres på. Etterfølgende ferdigbearbeiding av grunnstøt-fangeren for å gi det ferdige produkt påvirker ikke den således oppnådde dimensjonsstabilitet, og der utføres ingen ytterligere metallbearbeidingsoperasjoner på grunnstøtfangeren som ville endre eller modifisere de foreskrevne dimensjoner eller dimensjonsforhold, som derfor blir permanente som et resultat av kaldbearbeidingen. Kaldbearbeidingen for oppnåelse av den grunnstøtfangerkontur som er vist på fig. 6 og 8, kan finne sted i en eneste trykkbetjent senke-presse eller oppnås ved etter hverandre følgende operasjoner som

utføres mens hardhetsgraden av legeringen i emnet er slik at legeringens flytegrense ikke hindrer kaldbearbeiding-

I trinn H på fig. 2 blir det kaldbearbeldede emne trimmet, gjennomhullet og formet for å gi det ferdige produkt. Disse operasjoner kan finne sted i en hvilken som helst ønsket rekkefølge og innbefatte f.eks. utstansing av boltehull o.l. i støtfangeren for montering av denne på en bil eller for befestigelse av et nummerskilt eller en holder for dette é Perdigbearbeldingsoperasjonene innbefatter videre trimming av den øvre og den nedre flens av endepartiene 12 og innbøynlng av endene av endepartiene 12 til skålform som vist på fig. 9, hvor den indre kant åv den nedre flens av endepartiene 12 etter kaldbearbeidingsoperasjonene er vist stiplet ved 50. Den nedre flens trimmes, f.eks. ved hjelp av egnede trykkbetjente stanser, for fjerning av overskytende flensmaterlale, hvorved endene av endepartiene 12 får en kontur i grunnriss som fastlegges av en flenskant 54 og en lignende kant på den nedre flens og av materialet i emnet i det område som er vist stiplet ved 56.

Endene av endepartiene 12 blir deretter formet eller bøyet til skålform ved hjelp av egnede senkepresser for å gi den ønskede kontur som vist ved 58. Det vil forstås at den sistnevnte forming vil medføre en forskyvning av materiale i emnet innover i forhold til

flenskanten 54 og den tilsvarende nedre flenskant, og at slikt overskytende materiale vil bli trimmet-av fra emnet under eller etter formingsoperasjonen. Skålformingsoperasjonen omfatter bare bøyning av materialet ved endene av endepartiene for å bedre utseendet av endene og påvirker ikke den dimensjonsstabilitet som er oppnådd ved den foran nevnte kaldbearbeidingsoperasjon.

Etterat emnet er gjennomhullet, trimmet, formet eller på annen måte bearbeidet til den ferdige kontur, blir det eldet eller utherdet som et trinn I på fig. 2 for å gi den ønskede endelige hardhetsgrad av legeringen. De betingelser som støtfangeren utherdes under, vil avhenge av legeringen og den ønskede hardhetsgrad. Etter utherdingen er støtfangeren klar,for bruk, men det foretrekkes ytterligere å ferdigbehandle støtfangeren for å forbedre utseendet av dens ytre overflate. Disse sluttbearbeidingstrinn er betegnet som trinn J^-L på fig. 2. Her blir støtfangeren gjort helt glatt, f.eks. ved polering eller sliping av dens ytre overflate fullstendig eller på visse områder. Deretter blir støtfangeren kjemisk glanset i en hvilken som helst egnet kjemisk glanseoppløsning,

f.eks. en oppløsning som inneholder ca. 81% fosforsyre, 3% salpeter-syre og resten vann, og som holdes på en temperatur på ca. 93°C under glanseoperasjonene. Til slutt blir støtfangeren anodisert i en egnet anodiseringsoppløsning for å gi en aluminiumoksydfilm med ønsket tykkelse på støtfangerens ytterside. En slik oksydfilm kan f.eks. ha en tykkelse på 7-13 yum.

Der kan anvendes en hvilken som helst åluminiumlegering som vil gi den nødvendige styrke for å møte de krav som stilles til støtfan-geren med hensyn til evne til å motstå støt og belastning. En foretrukket legering er en legering på aluminiumbasis av typen X7016 (Aluminura Association) med en nominell sammensetning som følger: Silisium maksimalt 0,10&, jern maksimalt 0,10%, kobber 0,6-1,4%, mangan maksimalt 0,03%, magnesium 0,8-1,<4>3, sink 4,0-5,0%, titan maksimalt 0,03%, andre bestanddeler (herunder krom, nikkel og zirkonium) maksimalt 0,03% hver øg 0,10% tilsammen og resten aluminium. Denne legering er en legering som kan varmebehandles og herdes ved eldning for fremstilling av bearbeidede gjenstander, og er spesielt egnet til fremstilling av bilstøtfangere. Legeringen er egnet for ekstrudering, oppløsningsbehandling, varmbearbeiding, bråkjøling, kaldbearbeiding, utherding og anodisering for oppnåelse av en blank overflate og en hardhetsgrad oppnådd ved kunstig eldning. En bilstøtfanger fremstilt fra et emne av denne legering med en kornstruktur som beherskes for å

skaffe en fin, rekrystallisert struktur, oppviser fremragende egen-skaper mot spenningskorrosjonssprekker.

I et spesielt eksempel på fremstilling av en bilstøtfanger i henhold til den foreliggende oppfinnelse under anvendelse av et ekstrudert emne av den foregående åluminiumlegering blir et ekstrudert og avkappet emne av legeringen lagret ved værelsetemperatur før

formlngsoperasjonene. Por forbedring av anodiseringsresultåtene og

oppnåelse av frihet fra kornvekst blir den ekstruderte legering ikke

kaidbearbeidet etter ekstruderIngen, ikke engang for å rettes ved strekking. Det ekstruderte emne blir formet til en bilstøtfanger ved at emnet først oppløsningsbehandles i en egnet ovn ved en metall-temperatur på 470-520°C (fortrinnsvis 480-500°C for X7016-legeringen), hvoretter emnet utsettes for én temperaturutjevnende oppvarmning i

ovnen i et tidsrom på 5-15 minutter. Det varme emne blir deretter avkjølt av en luftvifte til en temperatur på 370-510°C (fortrinnsvis 410-440°C for X7016-legéringén) og overført til en trykkbetjent

Benkepresse. I det sistnevnte temperaturområde blir emnet varmbearbeidet til en foreløpig støtfangerform.

Den foreløpige støtfangerform blir deretter bråkjølt så raskt som mulig, fortrinnsvis ved neddykking i vann, hovedsakelig til værelsetemperatur for oppnåelse av hovedsakelig en Tl-hardhetsgrad hvor legeringen • har en flytegrense på under 8400 N/cm og fortrinnsvis under 6900 H/cm 2. Før noen vesentlig naturlig herding ved eldning

finner sted blir den foreløpige støtfanger kaldbearbeidet i trykkbetjente senkepresser til grunnstøtfangerkonturen. Kaldbearbeidingen kan utsettes, men det vil forstås at slik utsettelse gir en økning av flytegrensen, slik at større presseutstyr kan være nødvendig for å oppnå kaldbearbeiding.

Mindre ferdigbearbeidingsoperasjoner som flenstrimming, stansing;

av hull og forming av endene av støtfangerens endepartier blir deretter utført, hvoretter støtfangeren eldes kunstig i en ovn. Eldning ut-

.' ■ o

føres i to trinn, det første på minst tre timer ved 80-110 C, fortrinnsvis i seks timer ved 95-103§C, og det annet på minst tre timer ved 135°C-164°C, fortrinnsvis i seks.timer ved

152°C-i57°C. Dette skaffer en svakt undereldet hardhetsgrad og en minste flytegrense på 29000 Ef/cm 2for den angitte legering.

Støtfangenonet for den spesielle støtfanger som er beskrevet foran og består av X7106-legering, har en ekstrudert tverrsnittskontur hovedsakelig som vist på fig. 3 og har følgende dimensjoner etter ekstruderingen: Den øvre flens er ca. 76 mm bred og 10 mm tykk, det øvre stegparti er ca. 51 ram høyt og 6 mm tykt, og det nedre stegparti er ca. 51 mm høyt og ca. 5 mm tykt. Det forbindende midtparti av steget er ca. 25 mm bredt i skråningsretningen og ca. 6 mm tykt.

Ved varmbearbeidingsoperasjonen blir endepartiene av støtfanger-emnet formet i forhold til mellompartiet, slik at hjørnene 16 mellom disse partier får en foreløpig bøyingsradius på ca. 64 ram og endepartiene danner en vinkel på ca. 98° med de tilstøtende endepartier ay mellompartiet, målt på kanalens åpne side. Ryggen 14d og bøyestedene 14c er begge formet med en foreløpig bøyningsradius på ca. 460 ram. Lengden mellom hjørnene 16 er større enn den foreskrevne dimensjon for å tillate krymping når det varme emne bråkjøles. Ved kaldbearbeidingsoperasjonen bearbeides metallet for å gi de foreskrevne lengdedimensjoner og skaffe en bøyningsradius på ca. 38 mm for hjørnene 16 av støtfangeren og ca. 152 mm for den midtre rygg 14d og bøyingsstedene 14c. Videre blir vinkelen mellom endepartiene 12 og de tilstøtende ender av mellompartiet endret til ca. 90°. Kald bearbeidingen bevirker videre at metallet i den øvre flens av støt-fangerens mellomparti bearbeides med en avsats eller vannrenne på ca.

6 mm på oversiden av flensen. Idet vannrennen strekker3eg mellom hjørnene av støtfangeren. Dessuten bevirker kaldbearbeidingsopera-

sjonen at hvert av støtfangerens endepartier vris ca. 20° i forhold til et vertikalt referanseplan. Alle kaldbearbeidingsoperasjoner finner sted i trykkbetjente senkepresser, hvor de sammenpassende pressekomponenter har overflater som har samme utstrekning som støt-fangeren mellom dennes triramede ender. Den fremstilte grunnstøtfanger-form stemmer overensmed det foreskrevne mønster i en grad som er akseptabel.

Det vil forstås at de trinn som er beskrevet å skulle gå foran oppløsningsbehandlingen av emnet, og de endelige sluttbearbeidings-operasjoner, både de som utføres før og de som utføres etter eldning, ikke er avgjørende for utøvelse av den foreliggende oppfinnelse. Mange mulige endringer kan utføres i disse trinn eller i den spesielle rekkefølge av trinnene foran varrabearbeidingen eller etter oppnåelse av dimensjonsstabilitet ved kaldbearbeiding.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en kjøretøystøtfanger ved varmbearbeiding av et aluminiumlegeringsemne og bråkjøling av det varmbearbeidede emne for å skaffe en grunnstøtfangerkontur>karakterisert vedat emnet varmformes til en foreløpig kontur, bråkjøles til en temperatur hvor legeringens hardhetsgrad er ustabil, og mens legeringens hardhetsgrad er ustabil, kaldbearbeides til en annen kontur som tilsvarer og er dimensjonsstabil i forhold til den ønskede grunnstøtfangerkontur.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert

ved at legeringen inneholder zink som den største legeringsbestanddel, og at emnet oppvarmes til 471-527°C og varmbearbeides ved 371-510°C.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,karakterisertved at bråkjølingen gir legeringen en flytegrense på mindre enn 8300N/cm2.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisertved at bråkjølingen utføres ved neddykking i vann.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 2-4,karakterisert vedat det kaldbearbeldede emne eldes ved 80-lf07 C i minst tre timer, fortrinnsvis ved 96-102 C i ca. seks timer<p>g deretter ved 135-163°C i minst tre timer, fortrinnsvis ved 152-157°C, i ca. seks timer.

6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat kaldbearbeidingen omfatter å modifisere emnets tverrsnittsprofil over en vesentlig del av dets lengde.

7. Fremgangsmåte sora angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat emnet trimmes og gjennomhulles etterat det er kaldbearbeidet til den annen kontur og før det eldes. >

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karkter.isert ved at endene av et emne med kanaltverrsnitt under kaldbearbeidingen formes ved bøyning i retning sot den åpne side av kanaltverrsnittet inntil endene stemmer overens med grunnstøtfangerkonturen.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,karakterisertved at emnet består av 4-5% zink, 0,8-1,4% magnesium, 0,6-1,4% kobber og resten hovedsakelig aluminium.