[发明专利]车辆部件和生产车辆部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆部件，尤其两块焊接在一起的铝合金的机动车辆部件，特别中立柱（B-pillar），以及涉及生产该部件的方法。

背景技术

机动车辆的车辆支撑柱将机动车辆的车顶区（车顶和内体侧的嵌板）连接到下车身结构。在涉及翻车的事故的情况下，支撑柱可以起到防止垂直变形以使车厢变得稳固的救生作用。此外，它们还具有吸收侧面碰撞中的作用力从而使车辆的成员保持安然无恙的功能。

车辆支撑柱将通过从前至后连续的字母来标示。例如，中立柱（B-pillar）代表车厢中部的位于车辆底部和车辆顶部之间的连接元件。如今，在车身构造中，通常在中立柱中使用加压硬化型调质硼钢（press hardened quenched and tempered boron steel）（例如22MnB5）。因此，支撑柱的上部被设计成具有避免中立柱在内部空间中穿透的强度，而下部大体上呈现出降低的强度，但相应地，对延展性提出了更高的要求。这将通过对支撑柱的下部部分地进行调质处理来实现。可通过在下部中的变形锻制的方式建立的材料特性允许在侧面碰撞期间减少中立柱吸收的能量，从而使支撑柱的上部能够经受住能量。

在现代的轻量化结构的尝试中，将日益采用轻金属，特别采用基于铝的合金来制造机动车辆车身以及装饰件。为了确保所需的机动车辆的结构稳定性，优选使用高强度或更高强度的合金，尤其使用AA7xxx合金系列的铝合金。这种合金尤其具有良好的强度，从而向使用这种金属制造的汽车赋予了所需的静态强度和动态强度。不利的是，这种合金呈现出弱的延展性且由此具有不佳的可变形性。于是，这种机动车辆部件的制造变得复杂，这是因为例如在深拉延（deep-drawing）中，由于低的延展性，需要大量的拉延步骤。而且，由于不佳的延展性和可变形性，具有这种部件的机动车辆的碰撞性能通常不是最佳的，其原因在于，在事故施加作用力的情况下，由于部件的低变形，所以只能吸收非常小的能量。

因此，本发明的目的在于提供一种车辆部件，尤其提供一种中立柱，其能够分别通过高强度或更高强度的铝合金来实现机动车辆的制造，并同时地展示出良好的碰撞特性。此外，本发明的目的还在于提供一种用于生产这种车辆部件的方法。

发明内容

将通过包括下列步骤的方法实现本发明的目的：

a)提供第一铝合金(11)；

b)执行所述第一铝合金(11)的热处理，以便增加所述第一铝合金(11)的延展性；

c)提供第二铝合金(12)；

d)执行所述第二铝合金(12)的热处理，所述第一铝合金(11)的热处理与所述第二铝合金(12)的热处理不同；

e)将经热处理的所述第一铝合金(11)与经热处理的所述第二铝合金(12)焊接在一起，以便获得组合零件(10)；以及

f)将所述组合零件(10)成形为所述机动车辆部件(20)。

根据本发明，对于铝合金，理解成其主要成分是铝的合金。对于第二铝合金，理解成其组分大体上与第一铝合金的组分相对应，由于对于铝合金，其化学组分相对于第一铝合金的组分来说以重量计每种成分最大相差0.5%。

在根据本发明的生产机动车辆部件的方法中，机动车辆部件的至少包含第一铝合金的子区域将经过热处理（回火）以便增加延展性。以这种方式，在部件的生产中，可以确保所期望的可变形性，并且也可以改善部件的碰撞特性。通过增加延展性，在碰撞的情况下，可以获得更高的变形度，使得结构性部件可以吸收更多能量。

根据本发明，第一铝合金和第二铝合金采用不同的热处理，这些热处理优选地分别引起T6或T7的硬度。以这种方式，可以局部地优化部件的机械特性，使得例如中立柱可以具有特别可延展的预定变形区域和特别刚性的安全区域。由此，可根据部件的每个所期望的碰撞特性调整各个区域的位置，使得基于这些结构性部件，可以生产如下机动车辆，其具有低的总重以及具有特别的刚性且由此具有稳定安全的空间，以及具有特别好的可变形性的并由此吸收能量的碰撞区域。有哪次，优选的是，对第二铝合金的热处理不是为了增加延展性而是为了增加强度。

在成形机动车辆部件之前执行两次热处理。以这种方式，将促进了成形过程，例如，在深拉延中，可以省略大量的深拉延步骤。

优选地，将两块铝合金焊接在一起的步骤是通过搅拌摩擦焊接(FSW)或激光束焊接来完成的。