[发明专利]一种铝合金整体式吸能盒及其成分和生产工艺

说明书

本发明属于汽车吸能盒技术领域，更具体地说，涉及一种铝合金整体式吸能盒及其成分和生产工艺。本发明所述的铝合金整体式吸能盒，由铝合金材料整体成型制成，按重量计其组分为：Si：0.42±0.025％、Fe：0.17％、Cu：0.01‑0.06％、Mn：0.1％、Mg：0.56±0.025％、Zn：0.05％、Ti：0.015‑0.04％、Cr：0.1％、Al：余量。与现有技术相比，本发明通过对铝合金材质、吸能盒结构、吸能盒的制造工艺等多方面进行综合深度优化，制造出一种铝合金整体式吸能盒，该吸能相较于现有的常规吸能盒在压溃时能够吸收更多的能量，且压溃效果好不开裂。

技术领域

本发明属于汽车吸能盒技术领域，更具体地说，涉及一种铝合金整体式吸能盒及其成分和生产工艺。

背景技术

汽车碰撞安全越来越受到重视。汽车车身的吸能能力对车内乘客的保护作用也越来越重要。在目前的汽车设计中，通常是采用安装在汽车前部和尾部的保险杠系统来保证车厢结构框架在低速碰撞下不受严重破坏，从而保证车内成员以及汽车主体结构本身的安全。为了尽可能的吸收撞击的动能，在现在的保险杠系统设计中，往往会加入一个变形组件，即碰撞吸能盒。

现使用的吸能盒，其吸能效果仍有待进一步提升。在本发明的实现过程中，我们发现限制现有吸能盒充分吸收碰撞能量的原因主要包括：（1）吸能盒的材料选择和结构设计不合理，不仅导致吸能盒无法按照预想的方式进行压溃或者变形，而且导致吸能盒的结构刚度和强度偏低；（2）吸能盒的加工方式不合理，目前较为普遍的是采用冲压钣金焊接的方式来加工和制造吸能盒，这类吸能盒的结构缺乏整体性且局部应力较为集中，影响压溃效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种铝合金整体式吸能盒。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种铝合金整体式吸能盒，由铝合金材料整体成型制成，按重量计其组分为：

Si：0.42±0.025％

Fe：0.17％

Cu：0.01-0.06％

Mn：0.1％

Mg：0.56±0.025％

Zn：0.05％

Ti：0.015-0.04％

Cr：0.1％

Al：余量。

本发明进一步的优选方案是，吸能盒的截面呈矩形，包括矩形边框和内部的吸能筋；矩形边框由第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边依次连接构成；第一侧边和第三侧边之间连接有一对吸能筋，分别记为第一吸能筋和第二吸能筋，第一吸能筋与第二吸能筋均垂直于第一侧边，且第一吸能筋与第二侧边的间距等于第二吸能筋与四侧边的间距；第一吸能筋的中点与第二吸能筋中点之间连接有第三吸能筋。

本发明进一步的优选方案是，第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边的连接处均为圆角过渡，第一吸能筋与矩形边框的连接处为圆角过渡，第二吸能筋与矩形边框的连接处为圆角过渡，第三吸能筋与第一吸能筋的连接处为圆角过渡，第三吸能筋与第二吸能筋为圆角过渡。

本发明进一步的优选方案是，矩形边框与吸能筋的壁厚均相同，且任一处的圆角过渡的内径均大于壁厚。

本发明进一步的优选方案是，所述吸能盒由铝合金棒材在挤压模具中挤压成型然后经时效处理制造而成。

本发明进一步的优选方案是，挤压工艺参数为：模温470±10℃，锭温445-455℃，盛锭筒温度415±10℃，挤速1.0-1.5mm/s；时效处理工艺参数为：205℃/2h+205℃/1.5h。