本發(fā)明涉及汽車零部件加工，尤其涉及一種7075鋁合金材料的汽車B柱加工工藝。

背景技術：

汽車輕量化可以直接降低油耗、減少廢氣排放，因而受到汽車行業(yè)的廣泛重視；特別是新能源汽車，對汽車輕量化的要求更加迫切。鋁的密度為2.7g/cm³，接近鋼密度的1/3(7.8g/cm³)。汽車上使用鋁材可以明顯降低汽車重量。歐美國家在上世紀開始注重汽車的節(jié)能減排以及鋁合金在汽車輕量化上的重要作用。奧迪1994年制造出了全球第一輛全鋁車；1999年奧迪公司成功的生產出世界上首輛量產的全鋁車身轎車，其車身采用ASF技術(Aluminum Space Frame，全鋁車身框架)；在2002年奧迪推出了第二代A8ASF車身，該技術在減輕車身自重的同時，還提高25％的整體結構剛性。在世界范圍，2009年歐盟平均車用鋁量為123.8kg，北美為147.9kg，日本為118.3kg。2015年，歐盟國家每輛車的用鋁量達到180kg。相比之下，中國的汽車用鋁量一直低于全球的平均用鋁量。2010年，全球的平均車用鋁量為112kg，中國僅有99kg。近年來，隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車用鋁量逐年增加，鋁制汽車零件的使用將會成為趨勢。對于汽車B柱，一方面，其外形具有拉深的深度深、形狀復雜的特點，這使得板料在沖壓成形過程中易發(fā)生開裂與褶皺現象；另一方面，作為車身框架的支撐受力件，其機械性能有較高要求。

7075鋁合金屬于高強變形鋁合金，經過T6處理后，其抗拉強度可以到達550MPa，并具有10％以上的延伸率。優(yōu)異的力學性能使得其具有作為汽車車身支撐受力件的潛力。但相比于5000系列的鋁鎂合金與6000系列的鋁鎂硅合金，其成型性較差。提高成形溫度，可以降低板料的變形抗力、提高板料的塑性流變能力，從而提高板料的成型性。熱成型是一種借助于溫度、壓力與時間等工藝因素對零件進行成型的方式。其中，溫度的作用是降低材料的變形抗力，提高材料的塑性，改善成型性能；壓力的作用是平衡材料形變時的變形抗力；時間條件是滿足應力松弛和進入蠕變狀態(tài)所需要的合適時間。熱成型通常適用于加工低塑性材料、回彈量大的材料、熱處理變形量大的材料以及室溫高強度材料。

目前國內多用22MnB5鋼通過熱成型工藝生產汽車B柱，雖然其機械性能較好，但零件自身重量較大，不符合汽車輕量化趨勢；使用5000系列與6000系列鋁合金生產汽車B柱，其機械性能難以滿足使用要求；使用7075鋁合金板材生產汽車B柱目前還沒有明確的工藝技術，7075鋁合金汽車B柱熱成型技術在國內屬于空白。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種7075鋁合金材料的汽車B柱加工工藝，能夠提高其成型性，滿足使用需要，進而克服現有技術上的缺陷。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：一種7075鋁合金材料的汽車B柱加工工藝，包括以下步驟：

S1、備料，對7075鋁合金卷料進行開卷、落料，得到板料；

S2、固溶處理，將固溶加熱爐加熱至350～500℃，將所述板料放入固溶加熱爐中5～120分鐘；

S3、沖壓淬火，將模具裝好，待固溶處理完成后，將板料通過機械傳送裝置放置在模具上沖壓成型；

S4、時效處理，將時效加熱爐升溫至100～200℃，將成型的板料放入時效處理爐保溫8～32小時；

S5、將經過時效處理的板料進行拉伸測試，滿足工藝要求的進行后續(xù)裝配，不滿足工藝要求的報廢。

優(yōu)選地，在S3中，固溶處理后的板料進入到模具上的時間為3～15秒。

優(yōu)選地，在S3中，沖壓過程中所用的壓力為50～300噸。

優(yōu)選地，在S3中，保壓時間為5～60秒。

如上所述，本發(fā)明一種7075鋁合金材料的汽車B柱加工工藝，具有以下有益效果：

通過本發(fā)明的工藝方法，可以讓7075鋁合金材料的汽車B柱滿足使用需要，和輕量化要求。

本發(fā)明將板料經過特定條件的固溶處理、沖壓淬火以及時效處理，提高板料的成型性，讓最終得到的汽車B柱符合抗拉強度的要求、延展率的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明中沖壓淬火時的相圖示意圖。

具體實施方式

說明書附圖所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發(fā)明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應落在本發(fā)明所揭示的技術內容所能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中間”等用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

本發(fā)明為一種7075鋁合金材料的汽車B柱加工工藝，參考圖1，具體加工工藝包括以下步驟：

S1、備料：對7075鋁合金卷料用開卷機進行開卷、落料，得到多個獨立的板料。

S2、固溶處理：將固溶加熱爐加熱至350～500℃，將所述板料放入固溶加熱爐中5～120分鐘。本步驟中固溶處理的溫度與時間對后續(xù)時效處理后的板料有重要影響。固溶處理充分與否決定板料在時效處理后可以到達的峰值強度。溫度越高，合金元素原子擴散速率越快，固溶處理完成所需越短；但是溫度升高會導致板料發(fā)生軟化，機械傳送裝置傳送板料時，板料易發(fā)生變形，對后續(xù)板料成型造成影響。同理，溫度越低，所需固溶處理時間約長，板料相對容易傳送。考慮到實際生產中的效率，根據上述固溶加熱爐的預加熱溫度和放置時間制定合適的固溶處理條件。

S3、沖壓淬火：將沖壓模具裝好，待固溶處理完成后，將板料通過機械傳送裝置放置在模具上沖壓成型。在實際工作時，固溶處理后的板料通過機械傳送裝置放置到模具上的時間為3～15秒。沖壓過程中所用的壓力為50～300噸，保壓時間為5～60秒。本步驟的主要作用是：一方面使得板料成型，另一方面對高溫板料進行常溫淬火，保存高溫單相組織到室溫，相圖示意圖如圖2所示。在本步驟中，機械傳送裝置的傳送速度、沖壓機下壓速度、沖壓機的壓力、保壓時間等對7075鋁合金板料成型以及成型后性能有重要影響，根據試驗得出上述區(qū)間范圍。機械傳送裝置的傳送速度與壓機下壓速度決定了板料從出爐至最終成型所需的時間。板料從固溶處理爐中被取出后，由于環(huán)境與板料之間的熱交互作用，使得材料溫度降低，板料基體中已經固溶的合金元素會在溫度降低過程中緩慢析出。如果板料出爐至板料接觸下壓模具的時間過長，一方面會降低后續(xù)時效處理可以到達的峰值強度；另一方面會影響材料的成型性?；谝陨洗_定上述傳送時間、沖壓壓力以及保壓時間，進而才能保證成型性。

S4、時效處理，將時效加熱爐升溫至100～200℃，將成型的板料放入時效處理爐保溫8～32小時。本步驟中時效加熱爐溫度越高，到達材料峰值時效強度所用時間越短，但峰值強度越低?？紤]到實際生產效率，根據上述溫度和保溫時間制定合適熱處理工藝條件。

S5、將經過時效處理的板料進行拉伸測試，滿足工藝要求的進行后續(xù)裝配，不滿足工藝要求的報廢。

實施例一：

1、將7075鋁合金板料開卷、落料，然后備用。

2、將固溶加熱爐升溫至465℃，將落料后的板料放入爐中，保溫120分鐘。

3、使用機械傳送裝置將板料取出，并放置在模具上，傳送時間為10秒，然后使用300噸壓力對板料進行沖壓，保壓30秒。

4、時效加熱爐升溫至120℃，將成型后的板料放入爐中，保溫20小時后取出。

5、對時效處理后的板料進行拉伸測試，其抗拉強度為517MPa，延伸率為14％，滿足設計要求。

實施例二：

1、將7075鋁合金板料開卷、落料，然后備用。

2、將固溶加熱爐升溫至475℃，將落料后的板料放入爐中，保溫30分鐘。

3、使用機械傳送裝置將板料取出，并放置在模具上，傳送時間為10秒，然后使用300噸壓力對板料進行沖壓，保壓30秒。

4、時效加熱爐升溫至130℃，將成型后的板料放入爐中，保溫12小時后取出。

5、對時效處理后的板料進行拉伸測試，其抗拉強度為481MPa，延伸率為14.5％，滿足設計要求。

綜上所述，本發(fā)明一種7075鋁合金材料的汽車B柱加工工藝，能夠有效滿足汽車B柱的性能要求，同時滿足汽車輕量化的要求。所以，本發(fā)明有效克服了現有技術中的一些實際問題從而有很高的利用價值和使用意義。

上述實施方式僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明還有許多方面可以在不違背總體思想的前提下進行改進，對于熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，可對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。