汽车轻量化用铝合金板冲压成形性研究

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1、模具技术2014．No．59文章编号：1001—4934(2014)05—0009—04汽车轻量化用铝合金板冲压成形性研究褚勇，李全伟，祝林(泛亚汽车技术中心有限公司，上海201201)摘要：在实现汽车轻量化的进程中，越来越多的铝合金应用于汽车工业中。在总结汽车用铝合金板特点及其力学性能的基础上，提出了铝合金板在冲压成形过程中的开裂、回弹和表面损伤等问题及相应解决措施，并得出了材料特性、润滑条件和压边力是影响铝合金板冲压成形性能的主要影响因素。关键词：铝合金板；冲压；成形性中图分类号：TG386文献标识码：BResearchonf

2、ormabilityofaluminumalloysheetforlightweightofautomobileCHUYong，LIQuan—wei，ZHULinAbstract：Duringtheprocessofthelightweightofautomobile，aluminumalloysareincreasinglyappliedintheautomobileindustry．Thestampingformabilityissues，whichincludecrack，springbackandsurfacedamage

3、，areanalyzedonthebasisofcharacterizesandme·chanicalpropertiesofaluminumalloysheets，andthecorrespondingsolutionsarealsogiveninthispaper．Itisfoundthatmaterialpropertiesofaluminumalloysheets，lubricationcon—ditionandblankholdforcearethemaininfluencefactorsofthestampingfor

4、mability．Keywords：aluminumalloysheet；stamping；formability汽车车身质量占汽车总质量的3O，车身0引言的轻量化对汽车轻量化有着举足轻重的作用口]。目前，汽车车身上的部分支承结构类零铝合金具有密度小、质量轻、加工成形性好件以及车门、发动机罩、翼子板、顶盖、轮罩、地及可重复回收利用等特点。研究表明：与传统板和行李箱盖等覆盖件，均可由铝合金板冲压钢铁相比，在达到同样力学性能指标情况下，使成形而成。用的铝合金质量比钢少6O；在承受同样冲击情况下，铝板比钢板多吸收50的冲击能量口；1汽车

5、用铝合金板的特点及应用在汽车工业内，每使用1kg的铝合金，可降低汽车质量0．25kg『2]。德国奥迪A8的全铝车身，国内外用于车身的铝合金板主要有三大系与钢车身相比，在实现抗扭刚度增加5O的同列，分别为2000系列(A1一Cu—Mg系列)、5000系时，质量也减少了35，油耗降低5～8。列(A1一Mg系列)和6000系列(A1一Mg—Si系列)。收稿日期：2014—06—14作者简介：褚勇(1978一)，男，助理工程师。10DieandMouldTechnologyNo．52014表1为主要汽车用铝合金板的牌号及成分_】]。板材容

6、易出现桔皮效应l_3]。5000系铝合金的以2000系列铝合金具有良好的锻造性和焊接上特点决定其主要适用于对外观要求相对较性能，是一种可热处理强化合金，具有烘烤硬化低、对成形性要求较高、具有复杂形状的汽车内效应，在经过油漆车间的烘烤后，其强度得到一板。例如：在日本广泛应用的5022、5023、5182定程度的提高，曾被用作汽车面板材料，如和应用于美国汽车企业的5083、5074。2024、2036等。但是，2000系列铝合金抗腐蚀6000系列铝合金均匀延伸率最大，板材的性比其他工业铝合金差，随着具有更优异成形极限变形程度最大，具有

7、良好的强度、塑性和抗性和焊接性的5000系和6000系铝合金的不断腐蚀性，具备优良的综合性能。此外，6000系铝开发和应用，2000系铝合金的用量不断减少。合金属于可热处理强化合金，经过烘烤可进一5000系铝合金中的Mg固溶于铝基体中，步提高其性能，因此常用于汽车车身外板和内形成固溶强化效应，使其在强度、焊接性和抗腐板。欧洲汽车企业主要使用具有较好成形性能蚀性方面具有良好的性能。3个系列铝合金中，的6016铝合金；北美国家汽车行业主要使用注5000系铝合金的硬化指数n最大，表明其冲压重强度的6111铝合金和抗腐蚀性的6022铝合性

8、能最好；其缺点是：在加工过程中可能产生吕金；日本汽车厂家在使用6016和6022的同时，德斯线和延迟屈服；当晶粒尺寸大于lOOpm时，也使用部分6111铝合金_3。]。表1汽车用铝合金牌号及化学成分牌号SiFeCuMnMgCrZnTiA12O360