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JP2003039124A - Hemming process of aluminum alloy panel stock and aluminum alloy panel stock - Google Patents

Hemming process of aluminum alloy panel stock and aluminum alloy panel stock

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Publication number
JP2003039124A
JP2003039124A JP2001224631A JP2001224631A JP2003039124A JP 2003039124 A JP2003039124 A JP 2003039124A JP 2001224631 A JP2001224631 A JP 2001224631A JP 2001224631 A JP2001224631 A JP 2001224631A JP 2003039124 A JP2003039124 A JP 2003039124A
Authority
JP
Japan
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panel material
alloy
aluminum alloy
outer panel
hemming
Prior art date
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Application number
JP2001224631A
Other languages
Japanese (ja)
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JP4253140B2 (en
Inventor
Kenji Noda
研二 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
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Publication of JP2003039124A publication Critical patent/JP2003039124A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hemming process of an aluminum alloy panel stock and an aluminum alloy panel stock for hemming process capable of simultaneously satisfying hemming workability and artificial aging hardenability under the cryogenic temperature. SOLUTION: A flat hemming process (figure C) characterized by the feature that the process bonds an aluminum alloy outer panel stock 1 having the wall thickness of 0.8 mm or more to an aluminum alloy inner panel stock 2 having the wall thickness of 1.0 mm or less, and when the flat hemming process is conducted in the condition that a clearance exists between the end portion of the inner panel stock 2 inserted into the hemming portion 16 of the outer panel stock 1 and the internal surface of the hemming portion, the outer panel stock 1 includes Si: 0.4-1.3%, Mg: 0.4-1.2%, and Si/Mg is 1 or more, Mn: 0.15% or less and regulates Cu: 0.1% or less, and proof stress is 110-140 MPa and the outer panel stock is a Si excessive type Al-Mg-Si system aluminum alloy and the outer panel stock after the flat hemming process is granted by 2% stretch and then, proof stress after the artificial aging treatment of 150 deg.C×20 minutes is made 170 MPa or more.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
パネル材のヘム加工方法およびヘム加工用アルミニウム
合金パネル材(以下、アルミニウムを単にAlと言う)に
関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for hemming an aluminum alloy panel material and an aluminum alloy panel material for hemming (hereinafter, aluminum is simply referred to as Al).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、自動車、船舶あるいは車両な
どの輸送機、家電製品、建築、構造物の部材や部品用と
して、成形加工性 (以下、単に成形性と言う) に優れた
Al-Mg系のAA乃至JIS 規格に規定された (規格を満足す
る)5000 系や、成形性や焼付硬化性に優れたAl-Mg-Si系
のAA乃至JIS 6000系 (以下、単に5000系乃至6000系と言
う) のAl合金材(圧延パネル材、押出形材、鍛造材など
の各アルミニウム合金展伸材を総称する)が使用されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been excellent in moldability (hereinafter simply referred to as "formability") for transportation vehicles such as automobiles, ships or vehicles, home electric appliances, construction and structural members.
5000-series (satisfying the standard) of Al-Mg-based AA to JIS or Al-Mg-Si-based AA to JIS 6000-series with excellent moldability and bake hardenability (hereinafter referred to simply as 5000-series) To 6000 series) Al alloy materials (collectively referred to as rolled aluminum alloy materials such as rolled panel materials, extruded shape materials and forged materials).

【0003】近年、排気ガス等による地球環境問題に対
して、自動車などの輸送機の車体の軽量化による燃費の
向上が追求されている。このため、特に、自動車の車体
に対し、従来から使用されている鋼材に代わって、より
軽量なAl合金材の適用が増加しつつある。
In recent years, in response to global environmental problems caused by exhaust gas and the like, improvement in fuel consumption has been pursued by reducing the weight of vehicle bodies of transportation machines such as automobiles. For this reason, in particular, the application of lighter Al alloy materials to the body of automobiles is increasing in place of the steel materials that have been conventionally used.

【0004】このAl合金材の中でも、自動車のフード、
フェンダー、ドア、ルーフ、トランクリッドなどのパネ
ル構造体の、アウタパネル (外板) やインナパネル( 内
板)等のパネル材には、薄肉でかつ高強度Al合金パネル
材として、JIS 乃至AA規格に規定された(JIS乃至AA規格
を満足する) 、過剰Si型の6000系のAl合金パネル(板)
材の使用が検討されている。
Among these Al alloy materials, automobile hoods,
For panel materials such as outer panels (outer plates) and inner panels (inner plates) of panel structures such as fenders, doors, roofs, and trunk lids, the thin and high-strength Al alloy panel materials conform to JIS or AA standards. Specified (satisfies JIS or AA standards), excess Si type 6000 series Al alloy panel (plate)
The use of wood is being considered.

【0005】この過剰Si型の6000系Al合金は、基本的に
は、Si、Mgを必須として含み、かつSi/Mg が1 以上であ
る、Al-Mg-Si系アルミニウム合金である。そして、この
過剰Si型6000系Al合金は、特に優れた時効硬化能を有し
ているため、プレス成形や曲げ加工時には低耐力化によ
り成形性を確保するとともに、成形後の焼付塗装処理な
どの人工時効処理時の加熱により時効硬化して耐力が向
上し、必要な強度を確保できる利点がある。
This excess Si type 6000 series Al alloy is basically an Al-Mg-Si series aluminum alloy which essentially contains Si and Mg and has Si / Mg of 1 or more. And, since this excess Si type 6000 series Al alloy has a particularly excellent age hardening ability, it secures the formability by low yield strength during press forming and bending, and at the same time, it can be used for baking coating treatment after forming. There is an advantage that the required strength can be ensured by age hardening and increasing yield strength by heating during artificial aging treatment.

【0006】また、これら過剰Si型6000系Al合金材は、
Mg量などの合金量が多い、他の5000系のAl合金などに比
して、合金元素量が比較的少ない。このため、これら60
00系Al合金材のスクラップを、Al合金溶解材 (溶解原
料) として再利用する際に、元の6000系Al合金鋳塊が得
やすく、リサイクル性にも優れている。
Further, these excess Si type 6000 series Al alloy materials are
Compared to other 5000 series Al alloys, which have a large amount of alloys such as Mg, the amount of alloying elements is relatively small. Because of this, these 60
When the scrap of 00 series Al alloy material is reused as the Al alloy melting material (melting raw material), the original 6000 series Al alloy ingot is easily obtained and the recyclability is excellent.

【0007】前記自動車パネル構造体のアウタパネルで
は、絞り工程やトリム工程等のプレスなどによる成形加
工後に、アウタパネルの縁を折り曲げて (180 度折り返
して) 、成形加工後のインナパネルの縁との接合を行
う、ヘミング加工 (はぜ折り加工、以下ヘム加工と言
う) が行われる。
In the outer panel of the automobile panel structure, after the forming process such as pressing in the drawing process or trimming process, the edge of the outer panel is bent (folded 180 degrees) and joined to the edge of the inner panel after the forming process. A hemming process (a folding process, hereinafter referred to as a hemming process) is performed.

【0008】このヘミング加工の概要を図2(a)〜(d) に
示す。同図から分かる通り、ヘミング加工は、以下に詳
述する、図2(a)のダウンフランジ工程、図2(b)のプリヘ
ム工程を経て、図2(c)のフラットヘム工程か図2(d)のロ
ープヘム工程の選択により基本的に行われる。
An outline of this hemming process is shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d). As can be seen from the figure, the hemming process is described in detail below, through the down-flange step of FIG. 2 (a), the pre-hem step of FIG. 2 (b), and the flat hem step of FIG. 2 (c) or FIG. This is basically done by selecting the rope hem process of d).

【0009】まず、図2(a)のダウンフランジ工程は、ダ
イス3aと板押さえ5aにより固定した、成形加工後のアウ
タパネル1 の縁1aを、ポンチ4aにより、直角(90 °) に
近い角度まで折り曲げる。
First, in the down-flange process of FIG. 2 (a), the edge 1a of the outer panel 1 after molding, which is fixed by the die 3a and the plate retainer 5a, is made up to an angle close to a right angle (90 °) by the punch 4a. Fold.

【0010】次に、図2(b)のプリヘム工程は、ダウンフ
ランジ工程後のアウタパネル1 を、同じく、ダイス3bと
板押さえ5bにより固定し、アウタパネル1 の縁1bを、ポ
ンチ4bにより、更に約135 °まで内側に折り曲げる。
Next, in the prehem step of FIG. 2 (b), the outer panel 1 after the down-flange step is similarly fixed by the die 3b and the plate retainer 5b, and the edge 1b of the outer panel 1 is further reduced by the punch 4b. Bend inwards to 135 °.

【0011】更に、図2(c)のフラットヘム工程や図2(d)
のロープヘム工程は、絞り工程やトリム工程等の成形加
工後のインナパネル2 の縁をプリヘム工程後のアウタパ
ネル1 の折り曲げ部に収容 (挿入) する。そして、アウ
タパネル1 およびインナパネル2 とを、板押さえ (図示
せず) とダイス3c、3dにより固定するとともに、アウタ
パネル1 の縁1c、1dを、ポンチ4c、4dにより、更に180
°の角度まで内側に折り曲げフラットヘムを形成する。
このようにして、インナパネル2 の縁と、アウタパネル
1 のフラットヘム部(180 度折り曲げ部) とが接触し
て、両者が端部同士において接合されるとともに密着さ
れる。
In addition, the flat hem process of FIG. 2 (c) and FIG. 2 (d)
In the rope hem process, the edge of the inner panel 2 after the forming process such as the drawing process and the trim process is accommodated (inserted) in the bent portion of the outer panel 1 after the prehem process. Then, the outer panel 1 and the inner panel 2 are fixed by a plate retainer (not shown) and dies 3c, 3d, and the edges 1c, 1d of the outer panel 1 are further fixed by the punches 4c, 4d.
Form a flat hem that folds inward to an angle of °.
In this way, the edge of the inner panel 2 and the outer panel
The flat hem of 1 (folded by 180 degrees) comes into contact, and both ends are joined and adhered.

【0012】この内、図2(d)のロープヘム工程は、図2
(c)のフラットヘム工程に比較して、ヘム縁曲部(折り
曲げ部) の形状が、円弧状に膨らんだ、ロープ状の形状
を有しており、シャープ乃至フラットなヘム形状ではな
く、外観性も良くない。また、アウタパネルとインナパ
ネルとの接触面積が少なく接合性や密着性に欠ける等の
問題もある。
Of these, the rope hem process of FIG.
Compared with the flat hem process of (c), the shape of the hem curving part (folding part) has a rope-like shape that bulges in an arc shape, and the appearance is not a sharp or flat hem shape. The sex is not good either. In addition, there is a problem that the contact area between the outer panel and the inner panel is small and the bondability and adhesion are poor.

【0013】このため、特に、外観や美観を重視する自
動車部品などにおいては、ヘム加工の最終工程を、厳し
い曲げ加工となる、図2(c)のフラットヘム工程により行
うことが通常となっている。
For this reason, particularly in the case of automobile parts and the like where appearance and aesthetics are important, the final step of hem processing is usually performed by the flat hem step of FIG. 2 (c), which is a severe bending step. There is.

【0014】ここにおいて、前記アウタパネルとインナ
パネル用のAl合金パネル材は、パネル材の軽量化のため
に、1.2mm 以下の板厚に近年益々薄肉化されている。例
えば、アウタパネル用のAl合金パネル材は0.8mm 以上
の、0.9 〜1.2mm の板厚が主流である。また、インナパ
ネル用のAl合金パネル材は1.0mm 以下の、0.8 〜1.0mm
の板厚が主流である。
In this case, the Al alloy panel material for the outer panel and the inner panel has become thinner and thinner in recent years to a plate thickness of 1.2 mm or less in order to reduce the weight of the panel material. For example, aluminum alloy panel materials for outer panels have a thickness of 0.8 mm or more, and a thickness of 0.9 to 1.2 mm is the mainstream. Al alloy panel material for inner panel is 1.0mm or less, 0.8-1.0mm
The plate thickness of is the mainstream.

【0015】しかし、これら薄肉化されたAl合金パネル
材では、特にアウタパネル材の縁曲部に挿入されるイン
ナパネル材の板厚が薄くなるほど、曲げ条件としては厳
しくなり、フラットヘム加工が難しくなる。
However, in these thinned Al alloy panel materials, the thinner the thickness of the inner panel material to be inserted into the curved edge portion of the outer panel material, the more severe the bending condition becomes, and the flat hem processing becomes difficult. .

【0016】このため、薄肉化されたAl合金パネル材の
フラットヘム加工において、形成されるフラットヘムの
縁曲部A には、図3 に程度順に示すような、肌荒れX 、
微小な割れY 、比較的大きな割れZ 等の不良が生じ易く
なり、部品への適用ができなくなることが多い。
Therefore, in the flat hem processing of the thinned Al alloy panel material, the edge bend A of the flat hem to be formed has a rough surface X, as shown in order of order in FIG.
Defects such as minute cracks Y 1 and relatively large cracks Z 3 are likely to occur, and it is often impossible to apply them to parts.

【0017】また、フラットヘム加工においては、図3
に示すように( 図2(C)にも図示) 、アウタパネル材1 の
縁曲部A に挿入されるインナパネル材2 の端部2aと、縁
曲部A の内面Aaとの間には、必然的に若干隙間t がある
状態で加工される。この隙間t がある乃至この隙間t が
大きくなると、アウタパネル材1 の縁曲部A(曲げ部) の
厚みが薄くなり、曲げ条件としては厳しくなるため、割
れZ 等の不良が生じ易くなる。そして、前記した薄肉化
されたAl合金パネル材では、この傾向が顕著となる。
Further, in flat hem processing, FIG.
As shown in Fig. 2 (also shown in Fig. 2 (C)), between the end portion 2a of the inner panel material 2 to be inserted into the curved edge portion A of the outer panel material 1 and the inner surface Aa of the curved edge portion A, It is inevitably processed with a slight gap t. If there is this gap t or if this gap t becomes large, the thickness of the edge curved portion A (bent portion) of the outer panel material 1 becomes thin, and the bending conditions become strict, so defects such as cracks Z are likely to occur. This tendency becomes remarkable in the thinned Al alloy panel material described above.

【0018】これに対し、従来から、フラットヘム加工
工程側や、Al合金板の素材側で、前記ヘム部 (縁曲部、
折り曲げ部) の不良発生を防止する技術も種々提案され
ている。
On the other hand, conventionally, on the flat hem processing step side or the material side of the Al alloy plate, the hem portion (curved edge portion,
Various techniques for preventing the occurrence of defects in the bent portion) have been proposed.

【0019】例えば、特公昭63-2690 号公報などでは、
186MPa程度の高強度なAl合金板のフラットヘム加工にお
いて、前記図2(a)のダウンフランジ工程において、アウ
タパネル材に形成されるフランジコーナー部の曲げ半径
Rd (ダイスの肩半径) を大きくし、より具体的には、Al
合金板の板厚との関係で、曲げ半径Rdを0.8t〜1.8t (但
しt はAl合金板の板厚) として、前記不良の発生を防止
することが開示されている。
For example, in Japanese Patent Publication No. 63-2690,
In flat hem processing of a high-strength Al alloy plate of about 186 MPa, the bending radius of the flange corner formed on the outer panel material in the down-flange process of Fig. 2 (a).
Increase Rd (shoulder radius of die), more specifically, Al
It is disclosed that the bending radius Rd is set to 0.8t to 1.8t (where t is the plate thickness of the Al alloy plate) in relation to the plate thickness of the alloy plate to prevent the occurrence of the defects.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかし、同公報では、
フラットヘム加工において、アウタパネル材の縁曲部に
挿入されるインナパネル材は1.2mm 程度と比較的厚く、
曲げ条件としては厳しくなく、フラットヘム加工が比較
的容易である。これに対し、0.8 〜1.0mm 程度の比較的
薄いインナパネル材を用いてフラットヘム加工した場
合、曲げ半径Rdなどを大きくしても、フラットヘムの縁
曲部に割れが生じる。これは、前記した通り、アウタパ
ネル材縁曲部に挿入されるインナパネル材端部と縁曲部
内面との間の隙間の存在にも起因している。
However, in the publication,
In flat hem processing, the inner panel material inserted into the curved edge of the outer panel material is relatively thick, about 1.2 mm,
The bending conditions are not severe, and flat hem processing is relatively easy. On the other hand, when a flat hem is processed using a relatively thin inner panel material of about 0.8 to 1.0 mm, even if the bending radius Rd and the like are increased, cracks occur at the edge bend of the flat hem. This is also due to the existence of a gap between the end portion of the inner panel material inserted into the curved edge portion of the outer panel material and the inner surface of the curved edge portion as described above.

【0021】このため、フラットヘム加工工程側におけ
る、前記した薄板Al合金パネル材の有効なフラットヘム
加工性の実際的な改善技術はあまり無い。このため、材
料側において、6000系Al合金パネル材の耐力自体を下
げ、フラットヘム加工性を改善していたのが実情であ
る。
For this reason, there are not many practical techniques for improving the flat hem processability of the thin Al alloy panel material described above on the side of the flat hem process. Therefore, on the material side, the proof stress of the 6000 series Al alloy panel material itself has been lowered to improve the flat hem workability.

【0022】しかし、6000系Al合金パネル材の耐力を低
下させすぎた場合、Al合金パネル材の塗装焼き付け処理
(人工時効硬化処理)後の耐力が必然的に低くなる。
However, if the proof stress of the 6000 series Al alloy panel material is lowered too much, the proof stress of the Al alloy panel material after the paint baking treatment (artificial age hardening treatment) is inevitably low.

【0023】特に、近年、Al合金パネル材の塗装焼き付
け処理の温度は、省エネルギー化の要求と塗料改善とに
よって、益々低温短時間化される傾向にあり、従来低温
短時間化の常識的であった、170 ℃×20分の処理から、
150 ℃×20分の低温短時間処理条件などに、益々低温化
する傾向にある。
In particular, in recent years, the temperature of the coating and baking treatment of the Al alloy panel material tends to be reduced to a lower temperature and a shorter time due to the demand for energy saving and the improvement of the coating material. Also, from the treatment of 170 ℃ × 20 minutes,
There is a tendency for the temperature to decrease further under conditions such as low temperature short-time treatment conditions of 150 ° C x 20 minutes.

【0024】このため、このような低温短時間化された
塗装焼き付け処理条件では、ヘム加工性の改善のため
に、6000系Al合金パネル材の耐力を低下させた場合、こ
の種パネル構造体用途に要求される170MPa以上の強度が
得られない。
Therefore, when the yield strength of the 6000 series Al alloy panel material is lowered in order to improve the hemming workability under such a low temperature and short time coating baking treatment condition, this type of panel structure application The strength of 170MPa or more required for is not obtained.

【0025】このように、薄板化された6000系Al合金パ
ネル材のヘム加工性と低温での人工時効硬化能とは、こ
れまでの高成形性化と高強度化などとの課題と同様に、
相矛盾する技術課題であって、両立させることは難し
い。このため、従来から種々提案されている6000系Al合
金パネル材の晶出物や析出物の制御技術や、Cuなどを多
量に添加する技術をもってしても、薄板化された6000系
Al合金パネル材のヘム加工性と低温での人工時効硬化能
とを同時に達成することはかなり難しい技術課題とな
る。
As described above, the hem workability and the artificial age hardening ability at low temperature of the thinned 6000 series Al alloy panel material are the same as the conventional problems such as high moldability and high strength. ,
These are technical issues that contradict each other, and it is difficult to make them compatible. For this reason, even with the technology of controlling crystallized substances and precipitates of 6000 series Al alloy panel materials that have been conventionally proposed, and the technology of adding a large amount of Cu etc.
Achieving both the heme processability of an Al alloy panel material and the artificial age hardening ability at low temperature is a very difficult technical issue.

【0026】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、ヘム加工性と低温での人工
時効硬化能とを同時に満足する、Al合金パネル材のヘム
加工方法およびヘム加工用Al合金パネル材を提供しよう
とするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is a method for hemming an Al alloy panel material which simultaneously satisfies heme machinability and artificial age hardening ability at low temperature. Another object of the present invention is to provide an Al alloy panel material for hemming.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明アルミニウム合金パネル材のヘム加工方法
(請求項1)の要旨は、板厚が0.8mm 以上であるアルミニ
ウム合金アウタパネル材を、板厚が1.0mm 以下のアルミ
ニウム合金インナパネル材に接合するフラットヘム加工
方法であって、前記アウタパネル材の縁曲げ部に挿入さ
れる前記インナパネル材端部と前記縁曲げ部の内面との
間に隙間がある状態でフラットヘム加工するに際し、前
記アウタパネル材を、Si:0.4〜1.3%、Mg:0.4〜1.2%を含
み、かつSi/Mg が1 以上であり、Mn:0.15%以下、Cu:0.1
% 以下に規制し、耐力を110 〜140MPaの範囲としたSi過
剰型のAl-Mg-Si系アルミニウム合金とし、かつ前記フラ
ットヘム加工後のアウタパネル材の2%ストレッチ付与後
150 ℃×20分の人工時効処理後の耐力を170MPa以上とす
ることである。
To achieve this object, a method for hemming an aluminum alloy panel material of the present invention is provided.
The gist of (Claim 1) is a flat hem processing method for joining an aluminum alloy outer panel material having a plate thickness of 0.8 mm or more to an aluminum alloy inner panel material having a plate thickness of 1.0 mm or less. When performing flat hem processing in a state where there is a gap between the inner panel material end portion to be inserted into the edge bending portion and the inner surface of the edge bending portion, the outer panel material, Si: 0.4 ~ 1.3%, Mg: 0.4 ~ 1.2%, and Si / Mg is 1 or more, Mn: 0.15% or less, Cu: 0.1
2% stretch of the outer panel material after Si-excessive Al-Mg-Si based aluminum alloy with a proof stress of 110% to 140 MPa.
The proof stress after artificial aging treatment at 150 ° C for 20 minutes is 170 MPa or more.

【0028】また、本発明ヘム加工用アルミニウム合金
パネル材 (請求項4 ) の要旨は、前記請求項1乃至3の
いずれかの方法でフラットヘム加工されるアウタパネル
材用のAl-Mg-Si系アルミニウム合金パネル材である。
The gist of the aluminum alloy panel material for hemming of the present invention (claim 4) is the Al-Mg-Si system for an outer panel material which is flat hemmed by the method according to any one of claims 1 to 3. Aluminum alloy panel material.

【0029】なお、本発明で言うAl合金パネル材とは、
熱間圧延板材、冷間圧延板材、これらを後述する調質処
理 (熱処理) を施した板材で、成形用の板材を含みかつ
総称する。
The Al alloy panel material referred to in the present invention is
Hot-rolled sheet material, cold-rolled sheet material, and a sheet material that has been subjected to a tempering treatment (heat treatment) described later, and collectively includes a sheet material for forming.

【0030】本発明者らは、特にインナパネル材が1.0m
m 以下に薄板化された6000系Al合金パネル材の、しか
も、アウタパネル材の縁曲部に挿入されるインナパネル
材端部と縁曲部内面との間の隙間がある状態でのフラッ
トヘム加工について、ヘム加工が優れ、かつ通常の170
℃×20分の条件では勿論のこと、前記150 ℃×20分の低
温短時間の人工時効処理 (塗装焼き付け処理) 条件でも
170MPa以上の強度が得られる素材条件について改めて検
討した。
The present inventors have found that the inner panel material is 1.0 m
Flat hem processing of 6000 series Al alloy panel material thinned to m or less and with a gap between the end of the inner panel material inserted into the edge bend of the outer panel material and the inner surface of the edge bend About 170 hem
Not only under the condition of ℃ × 20 minutes, but also under the condition of artificial aging treatment (paint baking treatment) at 150 ℃ × 20 minutes at low temperature for a short time.
The material conditions for obtaining a strength of 170 MPa or more were examined again.

【0031】この結果、フラットヘム加工されるアウタ
パネル材を、耐力を110 〜140MPaの範囲とし、かつ特定
の成分組成範囲としたSi過剰型のAl-Mg-Si系アルミニウ
ム合金とすれば、特にインナパネル材が1.0mm 以下に薄
板化された6000系Al合金パネル材であって、しかも、ア
ウタパネル材の縁曲部に挿入されるインナパネル材端部
と縁曲部内面との間の隙間がある状態でのフラットヘム
加工であっても、ヘム加工性を改善でき、かつ低温での
人工時効硬化能とを同時に満足する効果を有することを
知見した。
As a result, if the outer panel material to be flat-hem processed is a Si-excessive Al-Mg-Si-based aluminum alloy having a yield strength in the range of 110 to 140 MPa and a specific component composition range, the inner panel is particularly preferable. The panel material is a 6000 series Al alloy panel material that is thinned to 1.0 mm or less, and there is a gap between the inner panel material end part that is inserted into the edge curved part of the outer panel material and the inner surface of the edge curved part. It was found that even in flat hem processing in a state, it has an effect of improving the hem processing property and simultaneously satisfying the artificial age hardening ability at low temperature.

【0032】この効果は、特に請求項2 に記載のよう
に、前記フラットヘム加工に先立つダウンフランジ加工
における前記アルミニウム合金パネル材の90°曲げ半径
を0.5〜2.0 の範囲とした場合に大きい。
This effect is particularly great when the 90 ° bending radius of the aluminum alloy panel material in the down-flanging process prior to the flat hem process is in the range of 0.5 to 2.0 as described in claim 2.

【0033】また本発明はこのような効果を有するた
め、請求項3 に記載のように、前記フラットヘム加工の
前に6000系Al合金板材が予めプレス成形され、歪みが導
入されて、ヘム加工が低下する、特に自動車アウタパネ
ル用などのヘム加工方法に適用されて好適である。
Further, since the present invention has such an effect, as described in claim 3, the 6000 series Al alloy plate material is press-formed in advance before the flat hem processing, and strain is introduced to the hem processing. It is suitable to be applied to a hemming method especially for automobile outer panels.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
つき、図面を用いて説明する。まず、本発明でのフラッ
トヘム加工方法自体は、前記図2(a)〜(c) で説明したフ
ラットヘム工程を含む従来のヘム加工と、工程および各
工程の条件も、基本的には同じである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the flat hem processing method according to the present invention is basically the same as the conventional hem processing including the flat hem step described in FIGS. 2 (a) to (c), and the steps and conditions of each step are basically the same. Is.

【0035】但し、本発明でフラットヘム加工の対象と
するのは、前記した通り、Al合金アウタパネル材の板厚
が0.8mm 以上で、Al合金インナパネル材の板厚が1.0mm
以下のものとする。Al合金アウタパネル材の板厚がこれ
より薄く、Al合金インナパネル材の板厚がこれより厚い
ものでは、本発明を用いずとも、ヘム加工性と低温での
人工時効硬化能とを同時に達成することは比較的容易で
ある。
However, as described above, the object of the flat hem processing in the present invention is that the thickness of the Al alloy outer panel material is 0.8 mm or more and the thickness of the Al alloy inner panel material is 1.0 mm.
The following shall apply. When the plate thickness of the Al alloy outer panel material is thinner than this and the plate thickness of the Al alloy inner panel material is thicker than this, heme workability and artificial age hardening ability at low temperature are simultaneously achieved without using the present invention. It's relatively easy.

【0036】なお、本発明でのフラットヘム加工が、Al
合金パネル材の4 周囲に対して全て行われるか、選択さ
れる辺 (側縁部) のみに対して行われかは、部材の設計
に応じて、適宜選択される。
The flat hem processing according to the present invention is performed using Al
Whether it is performed on all four sides of the alloy panel material or only on selected sides (side edges) is appropriately selected according to the design of the member.

【0037】(ダウンフランジ工程)まず、ヘム加工にお
ける、図2(a)のダウンフランジ工程は、必要により絞り
工程やトリム工程等の成形加工された後のAl合金アウタ
パネル材1 を、ダイス3aと板押さえ5aにより固定し、ア
ウタパネル材1 の縁1aを、ポンチ4aにより、直角に近い
角度まで折り曲げる。
(Down-Flange Process) First, in the down-flange process of FIG. 2 (a) in the hem processing, the Al alloy outer panel material 1 after the forming process such as the drawing process and the trim process is used as a die 3a as necessary. The plate holder 5a is fixed, and the edge 1a of the outer panel material 1 is bent by the punch 4a to an angle close to a right angle.

【0038】この際、アウタパネル材1 の90°曲げ半径
が0.5 〜2.0 の範囲とすることが好ましい。アウタパネ
ル材1 の90°曲げ半径は、図2(a)のダイス3aの肩半径Rd
およびポンチ4aの肩半径Rpを調整して行う。
At this time, the 90 ° bending radius of the outer panel material 1 is preferably in the range of 0.5 to 2.0. The 90 ° bending radius of the outer panel material 1 is the shoulder radius Rd of the die 3a in Fig. 2 (a).
And the shoulder radius Rp of the punch 4a is adjusted.

【0039】アウタパネル材の90°曲げ半径が0.5 未満
の場合、特にインナパネル材が1.0mm 以下に薄板化され
た6000系Al合金パネル材であって、しかも、アウタパネ
ル材の縁曲部に挿入されるインナパネル材端部と縁曲部
内面との間の隙間がある状態でのフラットヘム加工で
は、本発明でのアウタパネル材の耐力規定にも関わら
ず、フラットヘム加工工程において、前記図3 に示した
割れ等の不良が生じやすくなる。
When the 90 ° bending radius of the outer panel material is less than 0.5, the inner panel material is a 6000 series Al alloy panel material thinned to 1.0 mm or less, and is inserted into the edge bending portion of the outer panel material. In flat hem processing in the state where there is a gap between the inner panel material end part and the inner surface of the curved edge part, in the flat hem processing step in the flat hem processing step in spite of the proof stress specification of the outer panel material in the present invention, The indicated defects such as cracks are likely to occur.

【0040】一方、アウタパネル材の90°曲げ半径が2.
0 を越える場合、図2(d)に示したロープヘムに近くな
り、ヘム縁曲部の外観なり美観なりが損なわれる可能性
が大きくなる。また、フラットヘムの縁曲部の本来の設
計上の外径線乃至外形線に対し、実際の加工後の外形線
が短くなる、或いは逆に長すぎたりして、形状精度や寸
法精度が出ない可能性も大きくなる。
On the other hand, the 90 ° bending radius of the outer panel material is 2.
When it exceeds 0, the rope hem becomes closer to that shown in FIG. 2 (d), and there is a high possibility that the appearance and aesthetics of the curved edge of the hem will be impaired. In addition, the outer shape line or outer shape line of the original design of the curved edge of the flat hem is shorter than the outer shape line after actual processing, or conversely it is too long, resulting in shape accuracy and dimensional accuracy. The chances of not having one increase.

【0041】次に、図2(b)のプリヘム工程は、ダウンフ
ランジ工程後のアウタパネル材1 を、同じく、ダイス3b
と板押さえ5bにより固定し、アウタパネル材1 の縁1b
を、ポンチ4bにより、更に約135 °の角度まで内側に折
り曲げる。
Next, in the prehem step of FIG. 2 (b), the outer panel material 1 after the down flange step is similarly processed by the die 3b.
And the plate retainer 5b to secure it to the edge 1b of the outer panel material 1.
Is bent inward by a punch 4b to an angle of about 135 °.

【0042】更に、図2(c)のフラットヘム工程は、絞り
工程やトリム工程等の成形加工後のインナパネル2 の縁
を、プリヘム工程後のアウタパネル材1 の縁曲げ部A に
挿入する。
Further, in the flat hem process of FIG. 2 (c), the edge of the inner panel 2 after the forming process such as the drawing process and the trim process is inserted into the edge bending portion A of the outer panel material 1 after the prehem process.

【0043】この際、前記図3に示す、インナパネル材
端部2aと縁曲げ部内面Aaとの間に生じる隙間t は、前記
した通り、アウタパネル材1 の縁曲部A の厚みを薄く
し、曲げ条件を厳しくするため、割れZ 等の不良を生じ
易くする。したがって、この隙間t はできるだけ小さい
方がフラットヘム加工性の点で好ましい。しかし、この
隙間t を完全に無くすことはヘム加工上困難であり、ま
た煩雑でもある。このため、本発明では、縁曲部A の割
れZ 等の不良を生じない範囲で、ある程度の隙間t は許
容される。
At this time, as described above, the gap t formed between the inner panel material end portion 2a and the edge bending portion inner surface Aa shown in FIG. 3 is set so as to reduce the thickness of the edge bending portion A of the outer panel material 1. Since the bending conditions are strict, defects such as cracks Z are likely to occur. Therefore, it is preferable that the gap t is as small as possible in terms of workability in flat hem. However, completely eliminating this gap t is difficult and complicated in terms of hemming. Therefore, in the present invention, a certain amount of the clearance t is allowed within a range that does not cause a defect such as a crack Z of the edge curved portion A 1.

【0044】この隙間t の本発明での許容限界は、隙間
t と前記図3に示すフランジ長さ (ヘム縁曲部A の周
長) l との比(t/l) で言うと、加工条件によっても異な
るが、概ね0.6 以下である。しかし、従来のヘム加工で
は、このt/l は概ね0.3 程度が許容限界であった。即
ち、本発明では、フラットヘム加工性の改善によって、
曲げ条件を厳しくするこの隙間t の許容限界を大きくで
き、この点も本発明効果の一つである。
The allowable limit of the gap t in the present invention is the gap
The ratio (t / l) between t and the flange length (circumferential length of the hem edge portion A) l (t / l) shown in Fig. 3 is generally 0.6 or less, although it varies depending on the processing conditions. However, in the conventional hemming, this t / l was about 0.3, which was the allowable limit. That is, in the present invention, by improving the flat hem processability,
It is possible to increase the allowable limit of this gap t which makes the bending condition strict, and this is also one of the effects of the present invention.

【0045】そして、アウタパネル材1 およびインナパ
ネル2 とを、板押さえ( 図示せず)とダイス3cにより固
定するとともに、アウタパネル1 の縁1cを、ポンチ4cに
より、更に180 度の角度まで内側に折り曲げフラットヘ
ム部を形成する。このようにして、インナパネル2 の縁
と、アウタパネル1 のフラットヘム部 (縁曲部) とが接
触して、両者が端部同士において接合されるとともに互
いに密着される。
Then, the outer panel material 1 and the inner panel 2 are fixed by a plate retainer (not shown) and a die 3c, and the edge 1c of the outer panel 1 is further bent inward by a punch 4c to an angle of 180 degrees. Form a flat hem. In this way, the edge of the inner panel 2 and the flat hem portion (edge curving portion) of the outer panel 1 come into contact with each other, and the two end portions are joined together and brought into close contact with each other.

【0046】したがって、本発明は、従来のヘム加工工
程および条件を大きく変えずに、前記二つの効果の達成
が可能であるという利点も有する。
Therefore, the present invention also has an advantage that the above two effects can be achieved without largely changing the conventional hemming process and conditions.

【0047】(Al合金パネル材)次に、本発明に係る、Al
合金パネル材について詳細に説明する。
(Al Alloy Panel Material) Next, according to the present invention, Al
The alloy panel material will be described in detail.

【0048】(耐力)まず、Al合金アウタパネル材の耐力
は110 〜140MPaの範囲とする。図1 に、後述する実施例
におけるAA 6016 Al合金 (本発明組成) のAl合金パネル
材の耐力 (種々変化させた) とヘム加工性との関係を示
す。図1 中、白丸印はインナパネル材厚が1.0mm 、黒丸
印はインナパネル材厚が0.8mm の場合である。図1 にお
けるヘム加工条件は、インナパネル板厚が0.8 〜1.0mm
と薄く、インナパネル材端部と縁曲げ部内面との間に生
じる隙間t がフランジ長さl との比t/lで0.5 と大き
く、ダウンフランジ工程の90°曲げ半径が0.5 のより厳
しいフラットヘム加工とした。
(Proof Strength) First, the yield strength of the Al alloy outer panel material is set in the range of 110 to 140 MPa. FIG. 1 shows the relationship between the proof stress (varied variously) and the hemmability of the AA 6016 Al alloy (composition of the present invention) in the examples described later. In Figure 1, the white circles indicate the inner panel material thickness of 1.0 mm, and the black circles indicate the inner panel material thickness of 0.8 mm. The hemming conditions in Fig. 1 are that the inner panel thickness is 0.8 to 1.0 mm.
The gap t between the end of the inner panel material and the inner surface of the beveled portion is as large as 0.5 at the ratio t / l with the flange length l, and the stricter flatness of the 90 ° bend radius of the down flange process is 0.5. It was hem processed.

【0049】図1 から分かる通り、耐力が140MPaを越え
た場合、特にインナパネル材が1.0mm 以下に薄板化され
た6000系Al合金パネル材であって、しかも、前記厳しい
フラットヘム加工条件では、インナパネル材厚が薄いほ
ど (インナパネル材厚が1.0mm よりも0.8mm の場合の方
が) 、ヘム加工性が低下し、アウタパネル材の縁曲部に
割れ等の不良が生じる。したがい、前記厳しいフラット
ヘム加工条件では、本発明で対象とする過剰Si型6000系
Al合金パネル材では、耐力140MPa付近に、フラットヘム
加工性の臨界があることが分かる。
As can be seen from FIG. 1, when the yield strength exceeds 140 MPa, the inner panel material is a 6000 series Al alloy panel material thinned to 1.0 mm or less, and under the severe flat hem processing conditions, The thinner the inner panel material is (when the inner panel material thickness is 0.8 mm rather than 1.0 mm), the hem workability deteriorates, and defects such as cracks occur in the edge bent portion of the outer panel material. Therefore, under the severe flat hem processing conditions described above, the excess Si type 6000 series targeted by the present invention is used.
It can be seen that in the Al alloy panel material, there is a criticality in the flat hem workability near a proof stress of 140 MPa.

【0050】一方、Al合金アウタパネル材の耐力が110
MPa 未満では、目的とする低温時効硬化能が得られず、
2%ストレッチ付与後150 ℃×20分の低温時効処理時の耐
力が170MPa以上とならず、パネル構造体としての必要強
度を満たせない。
On the other hand, the yield strength of the Al alloy outer panel material is 110.
If it is less than MPa, the desired low temperature age hardening ability cannot be obtained,
The yield strength during low temperature aging treatment at 150 ℃ × 20 minutes after applying 2% stretch does not exceed 170 MPa, and the strength required as a panel structure cannot be satisfied.

【0051】(板厚)本発明では、前記した通り、Al合金
パネル材の板厚につき、Al合金アウタパネル材の板厚は
0.8mm 以上で、Al合金インナパネル材の板厚は1.0mm 以
下のものを対象とする。Al合金アウタパネル材の板厚が
これより薄く、Al合金インナパネル材の板厚がこれより
厚いものでは、板厚の効果によって、ヘム加工性が改善
され、本発明の課題 (ヘム加工性と低温での人工時効硬
化能とを同時に達成する) は不要とる。
(Plate Thickness) In the present invention, as described above, the plate thickness of the Al alloy outer panel material is equal to the plate thickness of the Al alloy panel material.
The target thickness is 0.8 mm or more and the thickness of the Al alloy inner panel material is 1.0 mm or less. In the case where the plate thickness of the Al alloy outer panel material is thinner than this and the plate thickness of the Al alloy inner panel material is thicker than this, the effect of the plate thickness improves the hem processability, and the problems of the present invention (hem processability and low temperature Achieving the artificial age hardening ability at the same time) is unnecessary.

【0052】また、パネル材乃至パネル構造体の軽量化
の点でも、Al合金インナパネル材の板厚は1.0mm 以下で
あることが好ましい。なお、フラットヘム加工性の点か
らは、Al合金インナパネル材の板厚が厚い方が、逆にAl
合金アウタパネル材の板厚が薄い方がヘム加工性は向上
する。しかし、Al合金インナパネル材の板厚が厚くなる
と、パネル材乃至パネル構造体の軽量化のための、Al合
金パネル材の採用自体の意義が損なわれる。
Also, from the viewpoint of reducing the weight of the panel material or the panel structure, the plate thickness of the Al alloy inner panel material is preferably 1.0 mm or less. In terms of flat hem workability, the thicker the Al alloy inner panel material is,
The thinner the alloy outer panel material, the better the hem processability. However, if the plate thickness of the Al alloy inner panel material is increased, the significance of the adoption of the Al alloy panel material itself for reducing the weight of the panel material or the panel structure is impaired.

【0053】(Al合金組成)次に、本発明アウタパネル材
における、化学成分組成について説明する。本発明のア
ウタパネルAl合金材は、過剰Si型6000系Al合金材とし
て、特に、自動車等の輸送機のパネル構造体などとし
て、耐力を110 〜140MPaの範囲として、前記ヘム加工性
や低温時効硬化能に優れ、更に、要求される、プレス成
形性、耐食性、溶接性などの諸特性を兼備させる (満足
する) 必要がある。したがって、本発明Al合金パネル材
における、Si、Mgなど各元素の含有量は、AA乃至JIS の
規格に規定乃至含まれるとともに、その範囲内で前記特
性発揮の観点から好ましい範囲に規定される。以下に、
各元素の好ましい範囲と、意義について説明する。
(Al Alloy Composition) Next, the chemical composition of the outer panel material of the present invention will be described. The outer panel Al alloy material of the present invention is an excess Si type 6000 series Al alloy material, particularly as a panel structure of a transportation machine such as an automobile, etc., with a yield strength of 110 to 140 MPa, the above-mentioned heme workability and low temperature age hardening. It is necessary to combine (satisfy) the required properties such as press formability, corrosion resistance, and weldability. Therefore, the content of each element such as Si and Mg in the Al alloy panel material of the present invention is specified or included in the standards of AA to JIS, and within the range, it is specified in a preferable range from the viewpoint of exhibiting the above characteristics. less than,
The preferable range and meaning of each element will be described.

【0054】なお、合金元素の内、Si、Mg、Cu、Mn、以
外の、Cr、Zr、Ti、B 、Fe、Zn、Ni、V などのその他の
合金元素は、基本的には不純物元素である。しかし、前
記6000系合金のリサイクルの観点から、溶解材として、
高純度Al地金だけではなく、6000系合金や、その他のAl
合金スクラップ材、低純度Al地金などを溶解材として使
用する場合を含む。このような場合には、これら他の合
金元素は必然的に含まれることとなる。したがって、本
発明では、目的とする前記諸特性向上効果を阻害しない
範囲で、これら他の合金元素が、JIS 乃至AAの規格内で
含有されることを許容する。
Among the alloying elements, other alloying elements such as Cr, Zr, Ti, B, Fe, Zn, Ni and V other than Si, Mg, Cu and Mn are basically impurity elements. Is. However, from the viewpoint of recycling the 6000 series alloy, as a melting material,
Not only high-purity Al ingots, but also 6000 series alloys and other Al
Includes cases where alloy scrap materials, low-purity Al ingots, etc. are used as melting materials. In such a case, these other alloy elements are inevitably included. Therefore, in the present invention, these other alloying elements are allowed to be contained within the JIS or AA standards within a range that does not impair the desired effects of improving the various properties.

【0055】Mg:0.4〜1.2%。 Mgは、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの人工時効処
理時に、SiとともにMg/Si クラスターなどの化合物相を
形成して、時効硬化能を発揮し、パネル材乃至パネル構
造体として、170MPa以上の必要強度を得るための必須の
元素である。
Mg: 0.4-1.2%. Mg is a solid solution strengthener and forms a compound phase such as Mg / Si cluster with Si during artificial aging treatment such as paint baking treatment and exerts age hardening ability.As a panel material or panel structure, Mg is 170 MPa or more. Is an essential element for obtaining the required strength of.

【0056】Mgの0.4%未満 (質量% 、以下同じ) の含有
では、絶対量が不足するため、人工時効処理時に前記化
合物相を形成できず、時効硬化能を発揮できない。この
ためパネル材乃至パネル構造体として、170MPa以上の必
要強度が得られない。
When the content of Mg is less than 0.4% (mass%, the same applies hereinafter), the absolute amount is insufficient, so that the compound phase cannot be formed during the artificial aging treatment and the age hardening ability cannot be exhibited. Therefore, the required strength of 170 MPa or more cannot be obtained as the panel material or the panel structure.

【0057】一方、Mgが1.2%を越えて含有されると、プ
レス成形性や曲げ加工性 (ヘム加工性) 等の成形性が著
しく阻害される。したがって、Mgの含有量は、0.4 〜1.
2%の範囲で、かつSi/Mg が1.0 以上となるような量とす
るのが好ましい。
On the other hand, when the content of Mg exceeds 1.2%, the formability such as press formability and bending workability (hem workability) is significantly impaired. Therefore, the content of Mg is 0.4-1.
It is preferable that the amount is within the range of 2% and the Si / Mg is 1.0 or more.

【0058】Si:0.4〜1.3%。 SiはMgとともに、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの
人工時効処理時に、SiとともにMg/Si クラスターなどの
化合物相を形成して、時効硬化能を発揮し、パネル材乃
至パネル構造体として、170MPa以上の必要強度を得るた
めの必須の元素である。したがって、本発明過剰Si型60
00系Al合金材にあって、更に、各用途に要求される、プ
レス成形性、ヘム加工性、耐食性、溶接性などの諸特性
を兼備させるための最重要元素である。
Si: 0.4 to 1.3%. Si, together with Mg, forms a compound phase such as Mg / Si clusters together with Si during solid solution strengthening and artificial aging treatment such as paint baking treatment, and exerts age hardening ability.As a panel material or panel structure, It is an essential element for obtaining the required strength of 170 MPa or more. Therefore, the present invention excess Si type 60
It is the most important element in the 00-series Al alloy material, in order to combine various characteristics such as press formability, hemmability, corrosion resistance, and weldability required for each application.

【0059】また、2%ストレッチ付与後150 ℃×20分の
低温時効処理時の耐力を170MPa以上という、優れた低温
時効硬化能を発揮させるためにも、Si/Mg を1.0 以上と
し、SiをMgに対し過剰に含有させた過剰Si型6000系Al合
金組成とする。
Further, in order to exert an excellent low temperature age hardening ability of 170 MPa or more at a low temperature aging treatment of 150 ° C. × 20 minutes after applying 2% stretch, Si / Mg is set to 1.0 or more and Si is set to 1.0 or more. The composition is an excess Si type 6000 series Al alloy composition that is contained in excess of Mg.

【0060】Si量が0.4%未満では、前記時効硬化能、更
には、各用途に要求される、プレス成形性、ヘム加工
性、耐食性、溶接性などの諸特性を兼備することができ
ない。
When the Si content is less than 0.4%, the age hardening ability and further various characteristics required for each application, such as press formability, hemmability, corrosion resistance and weldability, cannot be combined.

【0061】一方、Siが1.3%を越えて含有されると、特
にヘム加工性や曲げ加工性が著しく阻害される。更に、
溶接性を著しく阻害する。したがって、Siは0.4 〜1.3%
の範囲とするのが好ましい。
On the other hand, when Si exceeds 1.3%, heme workability and bending workability are significantly impaired. Furthermore,
Weldability is significantly impaired. Therefore, Si is 0.4-1.3%
The range is preferably

【0062】なお、アウタパネル材では、ヘム加工性が
特に重視されるため、Si含有量は0.4 〜1.1%と、より低
めの範囲であることが好ましい。
In the outer panel material, since heme workability is particularly important, the Si content is preferably in the lower range of 0.4 to 1.1%.

【0063】Cu:0.1% 以下、 Cuは、通常では、塗装焼き付け処理などの人工時効処理
時に、Al合金材組織の結晶粒内へのMg/Si クラスターな
どの化合物相を促進させる効果や、固溶したCuは成形性
を向上させる効果がある。しかし、特にインナパネル材
が1.0mm 以下に薄板化された6000系Al合金パネル材であ
って、しかも、アウタパネル材の縁曲部に挿入されるイ
ンナパネル材端部と縁曲部内面との間の隙間がある状態
でのフラットヘム加工では、Cuを0.1%を越えて含有する
と、ヘム加工性が低下し、アウタパネル材の縁曲部に割
れ等の不良が生じる。また、Cuの含有は、耐応力腐食割
れ性や、塗装後の耐蝕性の内の耐糸さび性、また溶接性
を著しく劣化させる。このため、特に自動車アウタパネ
ル用などのパネル材用途などの場合には、0.1%以下ので
きるだけ少ない量とする。
Cu: 0.1% or less Cu usually has an effect of promoting a compound phase such as Mg / Si clusters in the crystal grains of the Al alloy material structure during the artificial aging treatment such as a paint baking treatment and a solid content. The molten Cu has the effect of improving formability. However, in particular, the inner panel material is a 6000 series Al alloy panel material thinned to 1.0 mm or less, and moreover, between the inner panel material end portion inserted into the edge bent portion of the outer panel material and the inner surface of the edge bent portion. In the flat hem processing in the state where there is a gap, when Cu exceeds 0.1%, the hem workability is deteriorated and defects such as cracks occur in the edge curving portion of the outer panel material. Further, the inclusion of Cu significantly deteriorates the stress corrosion cracking resistance, the thread rust resistance of the corrosion resistance after coating, and the weldability. For this reason, the amount should be as small as 0.1% or less as much as possible, particularly in the case of panel material applications such as automobile outer panels.

【0064】Mn:0.15%以下、 Mnには、均質化熱処理時に分散粒子 (分散相) を生成
し、これらの分散粒子には再結晶後の粒界移動を妨げ、
Al合金組織の結晶粒を微細化させる効果がある。しか
し、0.15% を越える含有では特にインナパネル材が1.0m
m 以下に薄板化された6000系Al合金パネル材であって、
しかも、アウタパネル材の縁曲部に挿入されるインナパ
ネル材端部と縁曲部内面との間の隙間がある状態でのフ
ラットヘム加工では、ヘム加工性が低下し、アウタパネ
ル材の縁曲部に割れ等の不良が生じる。したがって、Mn
の含有量は0.15% 以下に規制する。
Mn: 0.15% or less, Mn produces dispersed particles (dispersed phase) during homogenization heat treatment, and these dispersed particles prevent grain boundary migration after recrystallization,
It has the effect of refining the crystal grains of the Al alloy structure. However, when the content exceeds 0.15%, the inner panel material is 1.0 m
6000 series Al alloy panel material thinned to m or less,
Moreover, the flat hem processing in a state where there is a gap between the inner panel material end portion inserted into the edging portion of the outer panel material and the inner surface of the edging portion reduces the hem processability, resulting in a hem bending portion of the outer panel material. Defects such as cracks occur. Therefore, Mn
Content is regulated to 0.15% or less.

【0065】Cr 、Zr。 これらCr、Zrの遷移元素には、Mnと同様、均質化熱処理
時に分散粒子 (分散相) を生成し、微細な結晶粒を得る
ことができる効果がある。しかし、Cr、Zrも、0.15% を
越える含有では特にインナパネル材が1.0mm 以下に薄板
化された6000系Al合金パネル材であって、しかも、アウ
タパネル材の縁曲部に挿入されるインナパネル材端部と
縁曲部内面との間の隙間がある状態でのフラットヘム加
工では、ヘム加工性が低下し、アウタパネル材の縁曲部
に割れ等の不良が生じる。したがって、Cr、Zrの含有量
も0.15% 以下に規制することが好ましい。
Cr, Zr. Similar to Mn, these transition elements of Cr and Zr have an effect that dispersed particles (dispersed phase) are generated during homogenization heat treatment, and fine crystal grains can be obtained. However, Cr and Zr are also 6000 series Al alloy panel materials in which the inner panel material is thinned to 1.0 mm or less when the content exceeds 0.15%, and moreover, the inner panel inserted into the edge portion of the outer panel material. In the flat hem processing in the state where there is a gap between the material end portion and the inner surface of the edge curved portion, the hem machinability deteriorates, and defects such as cracks occur in the edge curved portion of the outer panel material. Therefore, the Cr and Zr contents are also preferably regulated to 0.15% or less.

【0066】Ti 、B 。 Ti、B は、Ti:0.1% 、B:300ppmを各々越えて含有する
と、粗大な晶出物を形成し、成形性を低下させる。但
し、Ti、B には微量の含有で、鋳塊の結晶粒を微細化
し、プレス成形性を向上させる効果もある。したがっ
て、Ti:0.1% 以下、B:300ppm以下までの含有は許容す
る。
Ti, B. If Ti and B are contained in amounts exceeding Ti: 0.1% and B: 300 ppm, respectively, coarse crystallized substances are formed and formability is deteriorated. However, if Ti and B are contained in a small amount, they also have the effect of refining the crystal grains of the ingot and improving the press formability. Therefore, Ti: 0.1% or less and B: 300ppm or less are allowed.

【0067】Fe。 溶解材から混入して、不純物として含まれるFeは、Al7C
u2Fe、Al12(Fe,Mn)3Cu 2 、(Fe,Mn)Al6などの晶出物を生
成する。これらの晶出物は、破壊靱性および疲労特性更
にはヘム加工性などの成形性を著しく劣化させる。特
に、Feの含有量が0.50% を越えると顕著にこれらの特性
が劣化するため、好ましくは、Feの含有量(許容量) を
0.50% 以下のできるだけ少ない量とすることが好まし
い。
Fe. Fe contained as an impurity by mixing from the melting material is Al7C
u2Fe, Al12(Fe, Mn)3Cu 2, (Fe, Mn) Al6Crystallized products such as
To achieve. These crystallized substances have an improved fracture toughness and fatigue properties.
In addition, it significantly deteriorates moldability such as hemmability. Special
In addition, when the Fe content exceeds 0.50%, these characteristics become remarkable.
Therefore, the Fe content (allowable amount) is preferably
It is preferable to use as little as possible, 0.50% or less
Yes.

【0068】Zn。 Znは0.1%を越えて含有されると、耐蝕性が顕著に低下す
る。したがって、Znの含有量は好ましくは0.1%以下ので
きるだけ少ない量とすることが好ましい。
Zn. If Zn is contained in excess of 0.1%, the corrosion resistance is significantly reduced. Therefore, the content of Zn is preferably set to 0.1% or less, which is as small as possible.

【0069】また、本発明のインナパネル材の材質は上
記アウタパネル材と同じ材質でも良く、また異なっても
良い。アウタパネル材とインナパネル材とを同じ材質の
Al合金材として調達やリサイクルの利便性を図るユニア
ロイ化の観点からは前記アウタパネル材と同じ過剰Si型
の6000系Al合金材が好ましい。ただ、自動車等の輸送機
のパネル構造体などとしてのインナパネル材には、プレ
ス成形性以外には、上記アウタパネル材のような厳しい
要求諸特性を兼備させる必要はない。このため、前記ア
ウタパネル材と同じでなくとも、AA乃至JIS の3000
系、Al-Mg 系5000系、 6000 系などのプレス成形性に優
れたAl合金材が適宜使用できる。
The material of the inner panel material of the present invention may be the same as or different from that of the outer panel material. Use the same material for the outer panel material and the inner panel material.
As the Al alloy material, the same excess Si type 6000 series Al alloy material as the outer panel material is preferable from the viewpoint of uni-alloying for convenience of procurement and recycling. However, it is not necessary for an inner panel material such as a panel structure of a transportation machine such as an automobile to have the strict required characteristics as the outer panel material other than the press formability. Therefore, even if it is not the same as the outer panel material, 3000 of AA or JIS
, Al-Mg series 5000 series, 6000 series, and other Al alloy materials with excellent press formability can be appropriately used.

【0070】(製造方法)以上の組成からなる、本発明に
おける過剰Si型6000系Al合金アウタパネル材およびイン
ナパネル材は、常法により製造が可能である。但し、ア
ウタパネル材には、前記した通り、要求諸特性を兼備さ
せる必要から、常法による各工程においても、各々好ま
しい製造条件があり、この点を含め以下に説明する。
(Manufacturing Method) The excess Si type 6000 Al alloy outer panel material and inner panel material of the present invention having the above composition can be manufactured by a conventional method. However, as described above, the outer panel material is required to have various required characteristics, and therefore, there are preferable manufacturing conditions even in each step according to the ordinary method, and this point will be described below.

【0071】溶解、鋳造工程では、本発明成分規格範囲
内に溶解調整された、過剰Al合金溶湯を、連続鋳造圧延
法、半連続鋳造法(DC鋳造法)等の通常の溶解鋳造法を
適宜選択して鋳造する。
In the melting and casting process, an excessive molten Al alloy melt, which has been melt-adjusted within the composition standard range of the present invention, may be subjected to a normal melt casting method such as a continuous casting rolling method or a semi-continuous casting method (DC casting method). Select and cast.

【0072】次いで、このAl合金鋳塊に均質化熱処理を
施した後、熱間圧延- 冷間圧延 (必要により、熱延- 冷
延の間、冷延の間にバッチ式あるいは連続式の中間焼鈍
なども施しながら) を行い、コイル状、板状などのパネ
ル材の形状に加工する。
Then, after subjecting this Al alloy ingot to homogenization heat treatment, hot rolling-cold rolling (if necessary, hot rolling-cold rolling, or cold rolling, intermediate of batch type or continuous type) (Although annealing etc. is also performed), and processed into a panel material shape such as a coil shape or a plate shape.

【0073】加工後のAl合金材は、調質処理として、先
ず、必須に溶体化および焼入れ処理(T4 処理) される。
溶体化および焼入れ処理は、後の塗装焼き付け硬化処理
などの人工時効処理によりMg/Si クラスターやβ" 相な
どの化合物相を十分粒内に析出させるために重要な工程
である。この効果を出すための溶体化処理条件は、500
〜550 ℃の温度範囲で行うのが好ましい。
The Al alloy material after working is first subjected to solution treatment and quenching treatment (T4 treatment) as a refining treatment.
Solution treatment and quenching are important steps for precipitating the compound phases such as Mg / Si clusters and β "phase in the grains sufficiently by the artificial aging treatment such as paint baking and hardening treatment to be performed later. Solution treatment conditions for
It is preferably carried out in the temperature range of 550 ° C.

【0074】但し、ヘム加工性が特に重視されるパネル
材の場合には、溶体化処理条件は、500 〜530 ℃のより
低温側の方が好ましい。
However, in the case of a panel material for which hemmability is particularly important, the solution treatment condition is preferably at a lower temperature side of 500 to 530 ° C.

【0075】溶体化処理後の焼入れの際、冷却速度は30
0 ℃/ 分以上の急冷とすることが好ましい。冷却速度が
300 ℃/ 分未満の遅い場合には、焼入れ後の強度が低く
なり、時効硬化能が不足し、後の塗装焼き付け硬化処理
などの人工時効処理により、170MPa以上の高耐力を確保
できない。
During quenching after the solution treatment, the cooling rate is 30
It is preferable to perform rapid cooling at 0 ° C./minute or more. Cooling rate
If it is slower than 300 ° C / min, the strength after quenching will be low, and the age hardening ability will be insufficient, and it will not be possible to secure a high yield strength of 170 MPa or more due to artificial aging treatment such as paint bake hardening treatment later.

【0076】また、溶体化後の焼き入れ時に粒界上にS
i、MgSiなどが析出しやすくなり、プレス成形やヘム加
工時の割れの起点となり易く、これら成形性が低下す
る。この冷却速度を確保するために、焼入れ処理は、フ
ァンなどの空冷でもよいが、ミスト、スプレー、浸漬等
の水冷手段から選択して行うことが好ましい。
In addition, at the time of quenching after solution heat treatment, S
i, MgSi, etc. are likely to be deposited, which easily becomes the starting point of cracks during press molding and hemming, and these moldability are deteriorated. In order to secure this cooling rate, the quenching treatment may be air cooling using a fan or the like, but it is preferable to perform it by selecting from water cooling means such as mist, spraying, dipping and the like.

【0077】溶体化焼入れ処理後、室温時効抑制の原因
となるSi- 空孔、Si/ 空孔クラスター自体の生成を抑制
するために、予備時効処理をすることが好ましい。即
ち、50〜100 ℃の温度範囲に、1 〜24時間の必要時間保
持することが好ましい。また、予備時効処理後の冷却速
度は、1 ℃/hr 以下であることが好ましい。
After the solution hardening treatment, it is preferable to carry out a pre-aging treatment in order to suppress the formation of Si-pores and Si / pore clusters themselves, which cause aging suppression at room temperature. That is, it is preferable to maintain the temperature range of 50 to 100 ° C. for the required time of 1 to 24 hours. The cooling rate after the preliminary aging treatment is preferably 1 ° C./hr or less.

【0078】この予備時効処理として、溶体化処理後の
焼入れ終了温度を50〜100 ℃と高くした後に、直ちに再
加熱乃至そのまま保持して行う。あるいは、溶体化処理
後常温までの焼入れ処理の後に、直ちに50〜100 ℃に再
加熱して行う。
As the preliminary aging treatment, the quenching completion temperature after the solution treatment is increased to 50 to 100 ° C., and then immediately reheated or kept as it is. Alternatively, after the solution treatment, quenching treatment up to room temperature and immediately reheating to 50 to 100 ° C. are performed.

【0079】また、連続溶体化焼入れ処理の場合には、
前記予備時効の温度範囲で焼入れ処理を終了し、そのま
まの高温でコイルに巻き取るなどして行う。なお、コイ
ルに巻き取る前に再加熱しても、巻き取り後に保温して
も良い。また、常温までの焼入れ処理の後に、前記温度
範囲に再加熱して高温で巻き取るなどしてもよい。
In the case of continuous solution hardening treatment,
The quenching process is completed within the temperature range of the preliminary aging, and the coil is wound around the coil at the high temperature as it is. Note that the coil may be reheated before being wound on the coil, or may be kept warm after being wound. Further, after the quenching treatment up to room temperature, it may be reheated to the above temperature range and wound at a high temperature.

【0080】[0080]

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)まず、アウタパネル材用の過剰Si型6000系Al
合金として、AA 6016 Al合金規格組成のAl合金板を、溶
体化処理条件を変え、また、前記予備時効処理を選択的
に行い、耐力を110 〜140MPaの本発明範囲内のもの、こ
の範囲から外れたものと種々変えて作成した。このAA 6
016 Al合金組成を表1 のNo.1、2 に示す。比較のため
に、本発明範囲を外れた合金組成の過剰Si型乃至過剰Mg
型6000系Al合金板も準備した。これらの Al 合金組成も
表1 のNo.3、4 、5 に示す。また、発明例、比較例のAl
合金板の板厚と調質処理後の耐力を表2 に示す。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. (Example 1) First, excess Si type 6000 series Al for outer panel material
As an alloy, an Al alloy plate of AA 6016 Al alloy standard composition, changing the solution treatment conditions, and selectively performing the pre-aging treatment, and a proof stress within the range of the present invention of 110 to 140 MPa, from this range I made it differently from the one that came off. This AA 6
016 Al alloy compositions are shown in Nos. 1 and 2 of Table 1. For comparison, excess Si type or excess Mg of alloy composition outside the scope of the present invention is used.
A type 6000 series Al alloy plate was also prepared. The compositions of these Al alloys are also shown in Nos. 3, 4, and 5 of Table 1. In addition, Al of the invention examples and comparative examples
Table 2 shows the plate thickness of the alloy plate and the yield strength after heat treatment.

【0081】Al合金板の作成は以下の条件とした。Al合
金の50mm鋳塊を、DC鋳造法により溶製後、550 ℃×4 時
間の均質化熱処理を施し、480 ℃以下の温度で厚さ5mm
まで熱間圧延した。この熱間圧延板を、昇温速度40℃/h
r で500 ℃×30秒の条件で焼鈍処理を行い、その後、厚
さ0.8 、1.0mm まで冷間圧延した。この冷延板を、更に
熱処理炉において、500 〜550 ℃の範囲で溶体化処理条
件を変えて、処理を行った後、直ちに水冷乃至空冷によ
る焼入れを行うT4調質処理を行った。
The Al alloy plate was prepared under the following conditions. A 50 mm ingot of an Al alloy is melted by a DC casting method, homogenized and heat-treated at 550 ° C for 4 hours, and a thickness of 5 mm at a temperature of 480 ° C or less.
Hot rolled up to. This hot-rolled sheet was heated at a heating rate of 40 ° C / h
Annealing treatment was carried out at r of 500 ° C for 30 seconds, and then cold rolling was performed to a thickness of 0.8 and 1.0 mm. This cold-rolled sheet was further treated in a heat treatment furnace by changing the solution treatment conditions in the range of 500 to 550 ° C., and then immediately subjected to T4 tempering treatment in which quenching was performed by water cooling or air cooling.

【0082】前記焼入れの際の冷却速度は50〜600 ℃/
分の範囲で調整し、焼入れ終了温度(焼入れ温度) は共
通して80℃とし、焼入れ後にこの温度で2 時間保持する
予備時効 (保持後の冷却速度1 ℃/hr 以下) を行った。
The cooling rate during the quenching is 50 to 600 ° C. /
The temperature was adjusted within the range of minutes, the quenching end temperature (quenching temperature) was set to 80 ° C. in common, and pre-aging (cooling rate after holding 1 ° C./hr or less) was performed by holding at this temperature for 2 hours after quenching.

【0083】これらのAl合金板からヘム加工試験用の短
冊状供試板 (ブランク) を複数枚切り出し、このブラン
クに対し、ヘム加工に先立ち、まず、自動車ドアのアウ
タパネルの絞りとトリム工程等の成形加工を模擬して、
5%の歪みを予め与えた。そして、ブランクのフラットヘ
ム加工代 (ヘム加工後のアウタパネルブランクの、内側
に折り曲げられた端部から折り曲げ部の端部までの距
離) を12mmとして、以下のヘム加工を行った。
A plurality of strip-shaped test plates (blanks) for hem processing test were cut out from these Al alloy plates, and the blanks were first subjected to drawing and trimming steps of the outer panel of the automobile door prior to hem processing. Simulate the molding process,
Pre-strained with 5%. Then, the flat hem processing allowance of the blank (the distance from the end portion of the outer panel blank after the hem processing that was folded inward to the end portion of the folded portion) was set to 12 mm, and the following hem processing was performed.

【0084】まず、前記図2(a)に示したダウンフランジ
工程によって、歪みを予め与えたブランク (アウタパネ
ル) の縁を、90度の角度となるまで折り曲げた。この
際、Al合金パネル材の90°曲げ半径を0.5 〜1.0 と変え
た。90°曲げ半径の調整は、ダイス3aの肩半径Rdにて行
った。これらAl合金パネル材の90°曲げ半径を表2 に示
す。
First, the edges of the blank (outer panel) which had been pre-strained by the down-flange step shown in FIG. 2 (a) were bent to an angle of 90 degrees. At this time, the 90 ° bending radius of the Al alloy panel material was changed to 0.5 to 1.0. The 90 ° bending radius was adjusted with the shoulder radius Rd of the die 3a. Table 2 shows the 90 ° bend radii of these Al alloy panel materials.

【0085】次に、図2(b)に示したプリヘム工程によっ
て、ブランクの縁を更に135 °の角度まで内側に折り曲
げた。
Next, the edges of the blank were further bent inward by an angle of 135 ° by the prehem process shown in FIG. 2 (b).

【0086】その後、同じく前記Al合金板から切り出
し、インナパネルとしてのブランク (アウタパネル材で
あるAA 6016 Al合金と同じパネル材、板厚0.8 〜1.0mm)
の縁を、前記ブランク (アウタパネル) の折り曲げ部に
挿入して、インナパネル材端部と縁曲げ部内面との間に
生じる隙間t を設け、更に図2(c)に示したフラットヘム
工程によってフラットヘムを設けた。これらインナパネ
ルの板厚と前記隙間t を表2 に示す。但し、隙間t はフ
ランジ長さl との比t/l で示す。
Then, similarly, the aluminum alloy plate was cut out to obtain a blank as an inner panel (the same panel material as the outer panel material AA 6016 Al alloy, plate thickness 0.8 to 1.0 mm).
The edge of the blank (outer panel) is inserted into the bent portion of the blank (outer panel) to form a gap t between the end of the inner panel material and the inner surface of the bent portion, and by the flat hem process shown in FIG. 2 (c). It has a flat hem. Table 2 shows the plate thickness of the inner panels and the gap t. However, the gap t is shown by the ratio t / l with the flange length l.

【0087】そして、フラットヘムの縁曲部の、肌荒
れ、微小な割れ、大きな割れの発生などの表面状態を目
視観察した。評価は、1;肌荒れや微小な割れも無く良
好、2;肌荒れが発生しているものの、微小なものを含め
た割れはない、3;微小な割れが発生、4;大きな割れが発
生、5;大きな割れが複数乃至多数発生、の5 段階の評価
をした。この評価として、ヘム加工性が良好 (使用可)
と判断されるのは1 〜2 段階までで、3 段階以上はヘム
加工性が劣る (使用不可) と判断される。
Then, the surface condition of the edge bend of the flat hem such as rough skin, minute cracks and large cracks was visually observed. The evaluation is 1; good with no rough skin or fine cracks, 2; no rough cracks, including small ones, 3; fine cracks, 4; large cracks, 5 ; Evaluated in 5 levels, from multiple to multiple large cracks. Good hem processability for this evaluation (usable)
It is judged to be 1 to 2 stages, and heme processability is inferior (unusable) for 3 or more stages.

【0088】更に、製造後の前記Al合金板を、2%ストレ
ッチ付与後150 ℃×20分の低温短時間で人工時効硬化処
理した後の耐力(BH 耐力、ベークハード耐力) を測定
し、低温時効処理能を調査した。これらの結果を前記フ
ラットヘム加工性と併せて表2に示す。
Further, the Al alloy sheet after production was subjected to artificial age hardening treatment at a low temperature for a short time of 150 ° C. × 20 minutes after applying 2% stretch, and the proof stress (BH proof stress, bake hard proof stress) was measured and the low temperature was measured. The aging capacity was investigated. The results are shown in Table 2 together with the flat hem processability.

【0089】表2 から明らかな通り、110 〜140MPaの本
発明耐力範囲内で、かつ本発明過剰Si型6000系Al合金組
成範囲内のアウタパネル材 (表1 のNo.1、2 のAl合金)
を用いた発明例No.1〜6 は、インナパネル板厚が0.8mm
と薄く、インナパネル材端部と縁曲げ部内面との間に生
じる隙間t が大きく、かつダウンフランジ工程の90°曲
げ半径が0.5 の厳しいヘム加工であっても、へム加工性
が優れ、かつ150 ℃×20分の低温短時間で人工時効硬化
処理した後のBH耐力が170MPa以上あることが分かる。
As is clear from Table 2, the outer panel material within the proof stress range of the present invention of 110 to 140 MPa and within the excessive Si type 6000 series Al alloy composition range of the present invention (Al alloys No. 1 and 2 in Table 1)
The invention panel Nos. 1 to 6 in which the inner panel thickness is 0.8 mm
It is thin and has a large gap t between the end of the inner panel material and the inner surface of the edge bend, and has excellent hemmability even in the severe hemming with a 90 ° bend radius of 0.5 in the down flange process. Moreover, it can be seen that the BH yield strength after the artificial age hardening treatment at a low temperature of 150 ° C. × 20 minutes for a short time is 170 MPa or more.

【0090】しかし、本発明過剰Si型6000系Al合金組成
範囲内のアウタパネル材 (表1 のNo.1、2 のAl合金) で
あっても、耐力が140MPaの本発明上限を越えて高い比較
例7は、インナパネル板厚が0.8mm と薄く、インナパネ
ル材端部と縁曲げ部内面との間に生じる隙間t が大き
く、ダウンフランジ工程の90°曲げ半径が0.5 の厳しい
ヘム加工では割れが生じている。また、特に耐力が152M
Paとより高い比較例8 はインナパネル板厚を1.0mm と厚
く、インナパネル材端部と縁曲げ部内面との間に生じる
隙間t を小さく、かつダウンフランジ工程の90°曲げ半
径を1.0 と大きくして、ヘム加工条件を緩和しても割れ
が生じている。
However, even with the outer panel materials within the composition range of the excess Si type 6000 Al alloy of the present invention (Al alloys of No. 1 and No. 2 in Table 1), the yield strength is higher than the upper limit of the present invention of 140 MPa and a high comparison is made. Example 7 has a small inner panel thickness of 0.8 mm, a large gap t between the inner panel material edge and the inner surface of the edge bend, and cracks in the severe hemming at 90 ° bend radius of 0.5 in the down flange process. Is occurring. Also, the proof stress is especially 152M
In Comparative Example 8 having a higher Pa, the inner panel plate thickness is as thick as 1.0 mm, the gap t generated between the inner panel material end portion and the edge bending portion inner surface is small, and the 90 ° bending radius of the down flange process is 1.0. Even if the hemming condition is relaxed by increasing the size, cracks occur.

【0091】更に、本発明過剰Si型6000系Al合金組成範
囲内のアウタパネル材 (表1 のNo.1、2 のAl合金) であ
っても、耐力が110MPaの本発明下限より低い比較例9 、
10は、ヘム加工では割れが生じていないものの、150 ℃
×20分の低温短時間で人工時効硬化処理した後のBH耐力
は170MPaを満たさない。
Further, even in the case of the outer panel material within the composition range of the excess Si type 6000 Al alloy of the present invention (Al alloys of No. 1 and No. 2 in Table 1), the yield strength is lower than the lower limit of the present invention of 110 MPa. ,
No. 10 is 150 ℃, although no cracks are generated by hemming
BH proof stress after artificial age hardening treatment at low temperature for a short time of 20 minutes does not satisfy 170 MPa.

【0092】また、耐力が本発明範囲内であっても、本
発明過剰Si型6000系Al合金組成範囲から外れる( 表1 の
No.3、4 、5 のAl合金) アウタパネル材を用いた比較例
11、12、13は、インナパネル板厚を1.0mm と厚く、イン
ナパネル材端部と縁曲げ部内面との間に生じる隙間t を
小さく、かつダウンフランジ工程の90°曲げ半径を1.0
と大きくして、ヘム加工条件を緩和しても割れが生じて
いる。
Even if the yield strength is within the range of the present invention, it is out of the range of the excess Si type 6000 series Al alloy composition of the present invention (see Table 1).
No.3, 4, 5 Al alloy) Comparative example using outer panel material
Nos. 11, 12, and 13 have a large inner panel thickness of 1.0 mm, a small gap t between the inner panel material edge and the inner surface of the edge bending portion, and a 90 ° bending radius of the down flange process of 1.0
Even if the hemming conditions are relaxed, the cracks are generated.

【0093】以上の結果から、本発明における、本発明
過剰Si型6000系Al合金組成と耐力のフラットヘム加工性
と低温時効処理能からの臨界的な意義が分かる。
From the above results, the critical significance of the present invention in the excess Si type 6000 series Al alloy composition of the present invention, the flat heme workability of the yield strength and the low temperature aging treatment ability are understood.

【0094】[0094]

【表1】 [Table 1]

【0095】[0095]

【表2】 [Table 2]

【0096】[0096]

【発明の効果】本発明によれば、ヘム加工性と低温での
人工時効硬化能とを同時に満足する、Al合金パネル材の
ヘム加工方法およびヘム加工用Al合金パネル材を提供す
ることができる。したがって、Al合金材の自動車などの
輸送機などへの用途の拡大を図ることができる点で、多
大な工業的な価値を有するものである。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to provide a heme processing method for an Al alloy panel material and an Al alloy panel material for heme processing which simultaneously satisfy the heme processability and the artificial age hardening ability at low temperature. . Therefore, it has a great industrial value in that the application of the Al alloy material to transportation machines such as automobiles can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るAl合金パネル材のダウンフランジ
加工におけるヘム加工性と耐力との関係を示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the relationship between heme workability and yield strength in down-flange processing of an Al alloy panel material according to the present invention.

【図2】ヘミング加工の概要を示し、(a) はダウンフラ
ンジ工程、(b) はプリヘム工程、(c) はフラットヘム工
程、(d) はロープヘム工程を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an outline of hemming, (a) is a down-flange process, (b) is a prehem process, (c) is a flat hem process, and (d) is a rope hem process.

【図3】フラットヘム加工におけるアウタパネル材の縁
曲部を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a curved edge portion of an outer panel material in flat hem processing.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22F 1/05 C22F 1/05 // C22F 1/00 602 1/00 602 623 623 630 630A 630K 691 691B 691C 694 694A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C22F 1/05 C22F 1/05 // C22F 1/00 602 1/00 602 623 623 630 630A 630K 691 691B 691C 694 694A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 板厚が0.8mm 以上であるアルミニウム合
金アウタパネル材を、板厚が1.0mm 以下のアルミニウム
合金インナパネル材に接合するフラットヘム加工方法で
あって、前記アウタパネル材の縁曲げ部に挿入される前
記インナパネル材端部と前記縁曲げ部の内面との間に隙
間がある状態でフラットヘム加工するに際し、前記アウ
タパネル材を、Si:0.4〜1.3%、Mg:0.4〜1.2%を含み、か
つSi/Mg が1 以上であり、Mn:0.15%以下、Cu:0.1% 以下
に規制し、耐力を110 〜140MPaの範囲としたSi過剰型の
Al-Mg-Si系アルミニウム合金とし、かつ前記フラットヘ
ム加工後のアウタパネル材の2%ストレッチ付与後150 ℃
×20分の人工時効処理後の耐力を170MPa以上とすること
を特徴とするアルミニウム合金パネル材のヘム加工方
法。
1. A flat hem processing method for joining an aluminum alloy outer panel material having a plate thickness of 0.8 mm or more to an aluminum alloy inner panel material having a plate thickness of 1.0 mm or less, wherein the edge bending portion of the outer panel material is used. When performing flat hem processing in a state where there is a gap between the inner panel material end portion to be inserted and the inner surface of the edge bending portion, the outer panel material, Si: 0.4 ~ 1.3%, Mg: 0.4 ~ 1.2% In addition, Si / Mg is 1 or more, Mn: 0.15% or less, Cu: 0.1% or less, the proof stress range of 110-140MPa
Al-Mg-Si aluminum alloy, and after applying 2% stretch of the outer panel material after the flat hem processing, 150 ° C
A method for hemming an aluminum alloy panel material, which has a yield strength of 170 MPa or more after artificial aging for 20 minutes.
【請求項2】 前記フラットヘム加工に先立つダウンフ
ランジ加工における前記アルミニウム合金パネル材の90
°曲げ半径を0.5 〜2.0 の範囲とする請求項1に記載の
アルミニウム合金パネル材のヘム加工方法。
2. The aluminum alloy panel material in the down-flanging process prior to the flat hem process
The method for hemming an aluminum alloy panel material according to claim 1, wherein the bending radius is in the range of 0.5 to 2.0.
【請求項3】 前記フラットヘム加工の前にアルミニウ
ム合金パネル材が予めプレス成形されるである請求項1
または2に記載のアルミニウム合金パネル材のヘム加工
方法。
3. The aluminum alloy panel material is previously press-formed before the flat hem processing.
Alternatively, the method for hemming an aluminum alloy panel material according to item 2.
【請求項4】 前記請求項1乃至3のいずれかの方法で
フラットヘム加工されるアウタパネル材用のSi過剰型Al
-Mg-Si系アルミニウム合金パネル材。
4. A Si-excessive Al for an outer panel material, which is flat-hem processed by the method according to any one of claims 1 to 3.
-Mg-Si based aluminum alloy panel material.
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