[发明专利]形成和冲压剪裁摩擦搅拌焊接坯料的方法

说明书

本公开提供了“形成和冲压剪裁摩擦搅拌焊接坯料的方法”。一种形成冲压零件的方法包括：通过将第一坯料摩擦搅拌焊接(FSW)到第二坯料来形成剪裁焊接坯料；使用机加工过程从所述剪裁焊接坯料移除FSW起始点和FSW停止点使得形成成品剪裁焊接坯料；以及将所述成品剪裁焊接坯料冲压成所述冲压零件，使得通过将所述第一坯料FSW到所述第二坯料形成的焊接部塑性变形。所述第一坯料和所述第二坯料可以是铝合金坯料并且从所述FSW起始点和所述FSW停止点机加工预定量的材料，所述预定量的材料等于或大于所述第一坯料和所述第二坯料的厚度。

技术领域

本公开涉及冲压剪裁焊接坯料，并且具体地涉及冲压通过摩擦搅拌焊接形成的剪裁焊接坯料。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

剪裁焊接坯料通常是由焊接在一起的两个或更多个坯料形成的半成品扁平金属件。所述两个或更多个坯料可以由不同的合金制成和/或具有不同的厚度、涂层和/或材料性质，并且从而在生产被冲压以形成各种零件和部件的半扁平金属件中提供灵活性。例如，剪裁焊接钢坯料广泛用于汽车工业。

铝或铝合金剪裁焊接坯料是期望的，然而使用传统的焊接方法来在两个或更多个铝或铝合金坯料之间获得可接受的焊接质量可能是具有挑战性的。

本公开解决了形成剪裁焊接铝坯料的问题，以及与由剪裁焊接铝坯料制造冲压零件相关的问题。

发明内容

在本公开的一种形式中，一种形成冲压零件的方法包括：通过将第一坯料摩擦搅拌焊接(FSW)到第二坯料来形成剪裁焊接坯料；使用机加工过程从剪裁焊接坯料移除FSW起始点和FSW停止点使得形成成品剪裁焊接坯料；以及将成品剪裁焊接坯料冲压成冲压零件。在本公开的一些变型中，在将成品剪裁焊接坯料冲压成冲压零件期间，使通过将第一坯料FSW到第二坯料形成的焊接部塑性变形。

在至少一个变型中，第一坯料和第二坯料是铝合金坯料，并且在一些变型中，第一坯料和第二坯料具有大致相同的厚度。铣削从FSW起始点和FSW停止点移除预定量的材料，并且在一些变型中，所述预定量的材料等于或大于第一坯料和第二坯料的厚度。

在至少一个其他变型中，第一坯料具有第一厚度，并且第二坯料具有大于第一厚度的第二厚度。在这类变型中，铣削从FSW起始点和FSW停止点移除预定量的材料，并且所述预定量的材料等于或大于第二厚度。

在本公开的一些变型中，移除FSW起始点和FSW停止点包括从剪裁焊接坯料剪切FSW起始点和FSW停止点，以及然后对所得的剪切边缘进行机加工。在这类变型中，对经剪切的FSW起始点和经剪切的FSW停止点进行机加工从经剪切的FSW起始点和经剪切的FSW停止点移除具有残余塑性变形的材料。而且，在一些变型中，机加工从经剪切的FSW起始点和经剪切的FSW停止点移除预定量的材料，所述预定量的材料等于或大于第一坯料或第二坯料的厚度。

在一些变型中，移除FSW起始点和FSW停止点由对FSW起始点和FSW停止点进行机加工组成。并且在至少一个变型中，利用用于将第一坯料FSW到第二坯料的同一机器对FSW起始点和FSW停止点进行机加工。

在一些变型中，所述方法还包括：将多个第一坯料FSW到多个第二坯料并形成多个剪裁焊接坯料；布置多个剪裁焊接坯料以形成剪裁焊接坯料的堆叠；从所述堆叠中的每个剪裁焊接坯料移除FSW起始点和FSW停止点并形成成品剪裁焊接坯料的堆叠；以及将成品剪裁焊接坯料冲压成冲压零件。在至少一个变型中，通过对剪裁焊接坯料的堆叠进行机加工来移除FSW起始点和FSW停止点。而且，在一些变型中，在将成品剪裁焊接坯料冲压成冲压零件期间，使通过将多个第一坯料FSW到多个第二坯料形成的焊接部塑性变形。