2:示出了现有技术所述的复合片材在锐利的特征线处的截面的两个不同图表。
[0051]图3:示出了在拉伸弯曲成型工艺中的本申请所述的复合片材材料的三种不同实施方式(即，变体A、变体B和变体C)以及现有技术所述的一种片材。
[0052]图4:示出了变体A、变体B和变体C以及图3的单片参比在组合的拉伸弯曲下的有限元分析(FEA)。
[0053]图5:示出了在卷边工艺中的本申请所述的复合片材材料的三种不同实施方式(即，变体A、变体B和变体C)以及现有技术所述的一种片材。
[0054]图6:示出了变体A、变体B和变体C以及图5的单片参比在卷边工艺中的有限元分析(“FEA” )。
[0055]图7:示出了变体A、变体B和变体C以及图5的单片参比在卷边工艺中的塑性等效应变(plastic equivalent strain)值。
【具体实施方式】
[0056]图1示出了现有技术所述的拉伸成型工艺的简化模型。这种拉伸成型工艺通过压边器(blankholder)实施，锁定了涵盖拉制冲孔区的片材的所有区域。因此，能够不对材料进行拉制，并且图像的横截面中所示的急弯半径(即，Rl)在铝片材表面上施加了高程度的接触压力。
[0057]在该片材的中性膜中的高接触压力的局部叠加以及总的主要量(generalprevailing amount)的抗张应力导致招部件的可见外侧的锐度(sharpness)丧失。
[0058]图2在左侧示出了现有技术片材在锐利的特征线处的截面(处于x/y方向)的图表。明显的是，外面的曲率显著低于预期的内曲率补偿(片材厚度的量)。在图2的右侧示出另一图表，其中，截面X针对导数dx/dy而绘制。截面曲率的导数强调了方向变化沿片材的内部面在比起外部面短的截面长度内发生。这可被定义为相比于成型工具的几何而言的显著的锐度的可见丧失。
[0059]图3示出了在拉伸弯曲成型工艺中(即，在与压模(Rl)接触中)，单片参比(即，现有技术所述的片材)与本发明所述的复合片材材料的三种不同实施方式(即，变体A、变体B和变体C)之间的比较。
[0060]在变体A中，具有较高屈服强度的芯材料与压模(Rl)的急弯半径接触。在这种情况下，具有较低屈服强度的包覆层的外层中的应力会较高，但包覆合金能够承受这种应力，而且该包覆层具有降低复合片材的芯材料的最大拉伸外层的裂纹敏感性的有益效果。
[0061]在变体B中，本发明所述的复合片材材料在芯材料的两个表面上均具有包覆层。因此，一个包覆层与压模(Rl)的急弯半径相接触。由于将具有较低屈服强度的包覆层添加至该片材的两个表面，而该包覆层的厚度比起变体A中的小，在一定程度上给予了变体A的有益效果。
[0062]变体C示出了本发明所述的复合片材材料，其中，包覆层与压模(Rl)的急弯半径相接触。在这一变体中，通过包覆层使经由压模的急弯半径引入到复合片材中的应力减小，这还使得该复合片材的外(拉伸最猛烈)芯层的应力降低。
[0063]图4示出了借助于有限元分析，在图3中示出的组合的拉伸弯曲后的不同应力水平。在这一实施方式中，对于变体A和变体B而言，芯层厚度为约0.84mm，包覆层厚度为约0.20mm。对于变体C而言，芯层为约0.84mm，两个包覆层的厚度均为0.10mm。将单片实例用作参比(现有技术)，并且在图3所示的成型条件中，外横截面区显示出高于0.3的局部塑性等效应变值。毗邻冲孔的横截面区显示出低于0.05的值。相比之下，由于包覆层的屈服强度较低，变体C在该区达到高于0.05的值。有益效果为外横截面区的塑性等效应变减少至低于0.3。结果是，裂纹萌生以及局部表面质量下降的可能性降低。
[0064]图5示出了在卷边工艺中单片参比(即，现有技术所述的片材材料)与本发明所述的复合片材材料的不同实施方式(即，变体A、变体B和变体C)之间的比较。对具有类似片材厚度的内部部件进行卷边产生量为该厚度一半的半径，由此意味着，对于外蒙皮板的差不多Imm的现有技术规格而言，约为R0.5。与图3中所述的拉伸弯曲成型工艺相比之下，片材的中性膜并不经受额外的抗张应力。通常，内横截面区显示出高程度的压缩应变，而外横截面区被猛烈拉伸。如同对于拉伸弯曲模式已进行的描述，在卷边期间不同水平的屈服强度在横截面中引发了可比较的效果(参见图4)。
[0065]图6借助于有限元分析示出了在变体C中，代表着变薄的垂直方向上的应变分布(分别增密)受到包覆层的影响。0.37和更高的区域特征压缩值在大小方面增加，而-0.74和甚至更低的外部区域特征变薄值(thinning values)消失。
[0066]图7示出了在卷边工艺中的塑性等效应变值的分布。相比于单片参比，变体C将较高水平的应力从外部区域转移到内部区域。具体而言，外部区域的抗张主导的应变值(tensile dominated strain value)从0.5降低至0.4，而卷边中心的压缩主导值(compressive dominated value)增加至0.7和更高的值。然而，由于应力状态具有压缩特征，后者没有破坏的风险，因此不适于裂纹萌发和它们的扩张。更重要的是外表面的脱模效应(releasing effect)，使得作为卷边的结果而出现在招的锐边和可视表面印痕处的典型的表面粗化得到降低或消除。变体B显示出类似的效果，但是处于比变体C低的水平。由于具有0.5的抗张主导值的区域在大小方面增加，变体A不得不面对负面效应。
[0067]本发明并不限于上文所述的实施方式，并且在所附的权利要求限定的发明范围内可广泛地变化。
【主权项】
1.处于铝复合片材材料形式的汽车车身片材，其中，将包覆材料施用至芯材料的至少一侧，并且其中，所述芯材料由以Wt %计具有如下组成的6xxx招合金构成:Si 0.8-1.3 ；Mg 0.4-0.7 ； Cu 〈0.25 ； 任选选自于由以下元素所组成的组中的一种或多种元素:Ti〈0.15、Fe<0.4、Μη〈0.3、Cr<0.15、Zr〈0.15、Ζη〈0.2 ； 其它元素和不可避免的杂质各自〈0.05、总共〈0.2 ;以及 余量的铝； 并且其中，所述包覆材料选自于由以下6χχχ招合金所组成的组，所述6χχχ招合金以wt %计具有以下组成: Si 0.3-0.7、优选 0.4-0.6、更优选约 0.5， Mg 0.3-0.7、优选 0.4-0.6、更优选约 0.5， Mn 至多 0.15， Fe 至多 0.35， 其它元素和不可避免的杂质各自〈0.05、总共〈0.2，以及 余量的铝； 或者，作为所述包覆材料的所述6χχχ招合金以*1:%计具有以下组成:Si 0.8-1.3、优选 0.9-1.2， Mg 〈0.4、优选〈0.3， Cu 〈0.25、优选〈0.1， 任选选自于由以下元素所组成的组中的一种或多种元素:Ti〈0.15、Fe<0.4、Μη〈0.3、Cr<0.15、Zr〈0.15、Ζη〈0.2， 其它元素和不可避免的杂质各自〈0.05、总共〈0.2，以及 余量的铝； 其中，所述包覆材料的厚度为所述复合片材材料的总规格的至少14%。2.根据权利要求1所述的片材材料，其中，所述包覆材料的厚度为所述复合片材材料的总规格的至少18%。3.根据权利要求1或2所述的片材材料，其中，在成型操作和烤漆循环之后，所述芯材料具有至少180MPa、优选至少210MPa的屈服强度。4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的片材材料，其中，在成型操作和烤漆循环之后，所述包覆材料具有145MPa的最大屈服强度、优选具有最大为130MPa的最大屈服强度。5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的片材材料，其中，所述芯材料具有含量为0.90wt %至 1.2wt %、优选 0.95wt %至 1.2wt% 的 Si。6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的片材材料，其中，所述芯材料具有含量为0.5wt%S 0.65wt% 的 Mg。7.根据前述权利要求1-6中任一项所述的片材材料，其中，所述芯材料具有含量少于0.1wt% 白勺 Cu。8.根据前述权利要求1-7中任一项所述的片材材料，其中，所述复合片材材料由仅在一侧具有包覆片材的芯材料构成。9.根据前述权利要求1-7中任一项所述的片材材料，其中，所述复合片材材料由在片材的两个表面上均具有包覆片材的芯材料构成。10.根据前述权利要求1-9中任一项所述的片材材料，其中，所述复合片材材料的总厚度为 0.5mm-2mm、优选 0.5mm-1.5mm、更优选 0.7mm-1.3mm。11.由权利要求ι-?ο中任一项所述的汽车车身片材制成的汽车车身板。12.根据权利要求11所述的汽车车身板，其中，所述汽车车身板选自车门外板、行李箱盖外板或外侧板。
【专利摘要】在处于铝复合片材材料形式的汽车车身片材中，将包覆材料施用至芯材料的至少一侧，并且其中，所述芯材料为以wt％计具有以下组成的6xxx铝合金：Si0.8-1.3，Mg0.4-0.7，Cu<0.25，任选选自于由Ti、Fe、Mn、Cr、Zr和Zn所组成的组中的至少一种元素，不可避免的杂质以及余量的铝；其中，所述包覆材料选自于由以下6xxx铝合金构成的组，所述6xxx铝合金以wt％计具有以下组成：Si0.3-0.7，Mg0.3-0.7，Mn至多0.15，Fe至多0.35，杂质以及余量的铝；或者，所述6xxx铝合金以wt％计具有以下组成：Si0.8-1.3，Mg<0.4，Cu<0.25，任选选自于由Ti、Fe、Mn、Cr、Zr和Zn所组成的组中的至少一种元素，不可避免的杂质以及余量的铝；其中，所述包覆材料具有的厚度为所述复合材料的总规格的至少14％。
【IPC分类】B32B15/01, B32B15/16
【公开号】CN105026143
【申请号】CN201480009544
【发明人】阿克塞尔·亚力山大·马里亚·斯梅伊尔, 约阿希姆·黑希特
【申请人】阿莱利斯铝业迪弗尔私人有限公司, 奥迪股份公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年2月11日
【公告号】WO2014128023A1