KR100934900B1 - 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법 - Google Patents

Abstract

도어힌지와 연결되는 국부적인 부분의 두께는 두껍게 하고, 나머지 부분은 기존과 동일하도록 서로 다른 두께를 갖는 테일러 롤드 블랭크재를 적용하여 성형함으로써 도어 자체 중량을 최소화하면서도 도어 자체의 강성은 충분히 확보할 수 있도록 하는 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법을 제공한다.

도어패널, 제조방법, 인너 패널, 아웃터 패널, 테일러 롤드 블랭크재

Description

테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법{DOOR INNER PANEL MANUFACTURING METHOD OF VEHICLES USING THE TAILOR ROLLED BLANK}

본 발명은 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어 자체의 중량을 고려하여 충분한 강성확보를 위해 두께가 서로 다른 테일러 롤드 블랭크재(TRB, Tailor Rolled Blank)로 구성되는 도어 인너패널을 제조하는 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 승객이 타고 내릴 수 있도록 된 적어도 2개 이상의 도어가 마련되며, 이러한 차량용 도어(100)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 도어힌지(101)를 통하여 차체 필러부(P) 내측의 상,하부 2개소에 설치되어 힌지핀(103)을 매개로 회전되도록 설치된다.

이러한 차량용 도어(100)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 도어 인너패널(110)과 도어 아웃터패널(미도시)로 구성되어 그 내부에 윈도우 레귤레이터나 도어래치 등이 설치되며, 상기한 도어힌지(101)는 도어 인너패널(110)과 차체 사이에서 도어(100)의 회전 기능 및 도어(100) 자체의 중량을 지지하게 된다.

한편, 상기 도어힌지(101)를 통하여 차체에 설치되는 도어 인너패널(110) 자체도 전체적인 도어(100)의 하중을 감당할 만큼의 강성이 요구되는데, 이 도어 인너패널(110)의 강성 확보를 위해 가장 기본적으로 고려할 수 있는 것이 도어 인너패널(110)의 두께를 증가시키는 것이다.

그러나 상기한 도어 인너패널(110)의 두께를 전체적으로 증가시키면, 도어힌지(101)가 설치되는 부위의 강성은 확보될 수 있지만, 전체적인 도어(100)의 중량이 증가하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 도어의 전체적인 중량을 크게 증가시키지 않으면서, 도어 자체의 중량을 충분히 지지할 수 있도록 하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 도어힌지와 연결되는 국부적인 부분의 두께는 두껍게 하고, 나머지 부분은 기존과 동일하도록 서로 다른 두께를 갖는 테일러 롤드 블랭크재를 이용하여 성형함으로써 도어 자체 중량을 최소화하면서도 도어 자체의 강성은 충분히 확보할 수 있도록 하는 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법은 두께가 서로 다른 소재판재를 상호 용접하여 준비하는 소재 준비단계; 상기 용접된 소재판재를 상부 압연롤과 하부 압연롤 사이로 투입하여 압연 성형하는 소재 압연단계; 상기 소재 압연단계로부터 두께가 서로 다른 일체형 테일러 롤드 블랭크(TRB, Tailor Rolled Blank)재로 생산하는 압연소재 준비단계; 상기 테일러 롤드 블랭크재를 트림 프레스 상에서 설정된 트림라인을 따라 트림 성형하는 트림단계; 상기 트림단계로부터 생산되는 트림재를 포밍 프레스 상에서 일정한 형상으로 포밍 성형하는 프리 포밍단계; 상기 프리 포밍단계로부터 생산되는 프리 포밍재를 포밍 프레스 상에서 완성품의 형상으로 포밍 성형함과 동시에, 홀을 가공하는 메인 포밍 및 피어싱단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 소재 압연단계에서, 상기 상부 압연롤은 그 외주면이 일정한 형상의 압연롤을 적용하며, 상기 하부 압연롤은 그 외주면이 상기 각 소재판재의 두께 차이만큼 유격을 갖는 압연롤을 적용하는 것을 특징으로 한다.

상기 트림단계, 프리 포밍단계, 메인 포밍 및 피어싱단계에서, 각 프레스의 하형은 투입되는 테일러 롤드 블랭크재의 두께 차이를 수용하도록 그 성형면 상에 단차면을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법에 의하면, 도어 인너패널을 도어힌지와 연결되는 국부적인 부분의 두께는 두껍게 하고, 나머지 부분은 기존과 동일하도록 서로 다른 두께를 갖는 압연롤에 의해 가공되는 테일러 롤드 블랭크재를 이용하여 성형함으로써 도어 자체 중량을 최소화하면서도 도어 자체의 강성은 충분히 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 인너패널 제조방법의 공정도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 인너패널 제조방법의 공정 블록도이다.

본 발명의 실시예에 따른 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법은, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 두께가 서로 다른 소재판재(1,3)를 상호 맞대기 용접하여 준비하는 소재 준비단계(S1)를 진행한다.

상기 소재 준비단계(S1)에서는 제조할 도어 인너패널(10)의 서로 다른 두께의 소재판재(1,3)는 동일 소재로 이루어지며, 각 소재판재(1,3)의 두께는 도어힌지(미도시)에 연결되는 판재부분의 두께(t1)가 두껍고, 나머지 부분의 판재는 두께(t2)가 얇은 것으로 준비된다.

이와 같이, 두께(t1,t2)가 서로 다른 소재판재(1,3)가 준비되면, 각 소재판재(1,3)는 상로 맞기 용접된 상태로, 상부 압연롤(5)과 하부 압연롤(7) 사이에 투입하여 압연 성형하는 소재 압연단계(S2)를 진행한다.

여기서, 상기 상부 압연롤(5)은 그 외주면이 일정한 형상의 압연롤을 적용하며, 상기 하부 압연롤(7)은 그 외주면에 상기 각 소재판재(1,3)의 두께 차이(t1-t2)만큼 유격(t)을 갖는 압연롤을 적용한다.

이러한 소재 압연단계(S2)로부터 두께(t1,t2)가 서로 다른 소재판재(1,3)는 두께 차이가 있는 일체형 테일러 롤드 블랭크(9)재와 같이 생산된다.(S3;압연소재 준비단계)
여기서, 상기한 테일러 롤드 블랭크(Tailor Rolled Blank)는 주로 차량 제작에 이용되는 강판을 냉간 압연하여 제작시 워크롤 간에 간격과 텐션(tension)을 조정하여 강판의 두께를 차등 제어함으로써 차체 부품을 경량화하는 기술로, 기존의 테일러 롤드 블랭크는 강판 한 장을 압연기의 워크롤 사이에 개재하고 워크롤의 간격을 조정하면서 강판을 당기는 텐션을 제어하여 워크롤의 롤링 방향으로 강판 양면에 두께의 차가 발생하나, 본 발명의 테일러 롤드 블랭크재는 두께 차이가 있는 두장의 판재를 상호 맞대기 용접한 후, 그 용접부의 외측 표면을 고르게 일치시키기 위한 것으로 종전의 테일러 롤드 블랭크 기술과는 차이가 있다.

즉, 상기하부 압연롤(7)이 그 외주면에 상기 각 소재판재(1,3)의 두께 차이(t1-t2)만큼 유격(t)을 갖는 바, 외주면이 일정한 형상의 상부 압연롤(5)에 대응하는 각 소재판재(1,3)의 상면(F1)에 대해서는 표면의 높이 차이가 없으며, 하면(F2)에 대해서만 높이 차이(t)를 갖는 테일러 롤드 블랭크재(9)로 생산된다.

이어서, 상기한 테일러 롤드 블랭크재(9)는, 프레스 공정으로 이송되어 트림단계(S4)를 진행하게 된다.

즉, 상기 트림단계(S4)는 상기 테일러 롤드 블랭크재(9)를 트림 프레스(미도시)를 통하여 설정된 트림라인(TL)을 따라 트림 성형하게 되는데, 상기 트림라인(TL)은 설계치에 따라 설정된다.

이러한 트림단계(S4)로부터 생산되는 트림재(11)는 다시 포밍 프레스(미도시)에서 일정한 형상으로 포밍 성형되는 프리 포밍단계(S5)를 거치게 된다.

상기 프리 포밍단계(S5)로부터 생산되는 프리 포밍재(13)는 다시 포밍 프레스(미도시) 상에서 완성품의 형상으로 포밍 성형함과 동시에, 홀 등의 피어싱 가공이 진행되며, 가장자리부분은 트림되는 메인 포밍 및 피어싱단계(S6)를 거쳐, 완성품인 도어힌지와 연결되는 국부적인 부분(P1)의 두께는 두껍게 하고, 나머지 부분(P2)은 기존과 동일하도록 서로 다른 두께를 갖는 도어 인너패널(10)로 성형된다.(S7)

여기서, 상기 트림단계(S4), 프리 포밍단계(S5), 메인 포밍 및 피어싱단계(S6)에서, 각 프레스의 하형(미도시)은 투입되는 테일러 롤드 블랭크재(9)의 하면 두께 차이를 수용하도록 그 성형면 상에 단차면을 형성하여 적용하는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 바와 같은 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법은 차량의 경량화를 위한 기술로서, 하부 압연롤(7)의 외주면에 소재판재(1,3)의 두께 차이(t1-t2)만큼 유격(t)을 형성하여 두께가 다른 소재판재(1,3)를 압연 성형한 테일러 롤드 블랭크(TRB, Tailor Rolled Blank)재(9)의 제작 기술을 적용하여 차량용 도어 인너패널(10)의 두께를 최적화하게 된다.

이러한 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법에 의해 제작된 도어 인너패널(10)은 판재 두께가 충격 부하에 적합하도록 설정 가능하고, 비용 및 시간이 많이 요구되는 접합 및 절단 공정이 불필요하며, 종래의 용접선에 의한 품질 불량이 없으며, 보강재 등을 삭제할 수 있어 중량 감소, 및 충돌 안정성 등의 효과가 있다.

도 1은 일반적인 차량용 도어 및 도어힌지를 나타낸 사시도이다. ,

도 2는 종래 기술에 따른 차량용 도어 인너패널의 정면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법의 공정도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법의 공정 블록도이다.

Claims (3)

1. 차량용 도어 인너패널 제조방법에 있어서,

   두께가 서로 다른 소재판재를 상호 용접하여 준비하는 소재 준비단계;

   상기 용접된 소재판재를 상부 압연롤과 하부 압연롤 사이로 투입하여 압연 성형하는 소재 압연단계;

   상기 소재 압연단계로부터 두께가 서로 다른 일체형 테일러 롤드 블랭크(Tailor Rolled Blank)재로 생산하는 압연소재 준비단계;

   상기 테일러 롤드 블랭크재를 트림 프레스 상에서 설정된 트림라인을 따라 트림 성형하는 트림단계;

   상기 트림단계로부터 생산되는 트림재를 포밍 프레스 상에서 일정한 형상으로 포밍 성형하는 프리 포밍단계;

   상기 프리 포밍단계로부터 생산되는 프리 포밍재를 포밍 프레스 상에서 완성품의 형상으로 포밍 성형함과 동시에, 홀을 가공하는 메인 포밍 및 피어싱단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법.
2. 제1항에서,

   상기 소재 압연단계에서,

   상기 상부 압연롤은 그 외주면이 일정한 형상의 압연롤을 적용하며,

   상기 하부 압연롤은 그 외주면이 상기 각 소재판재의 두께 차이만큼 유격을 갖는 압연롤을 적용하는 것을 특징으로 하는 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법.
3. 제1항에서,

   상기 트림단계, 프리 포밍단계, 메인 포밍 및 피어싱단계에서,

   각 프레스의 하형은 투입되는 테일러 롤드 블랭크재의 두께 차이를 수용하도록 그 성형면 상에 단차면을 형성하는 것을 특징으로 하는 테일러 롤드 블랭크재를 이용한 차량용 도어 인너패널 제조방법.

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