KR101030822B1 - Forming Method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플랜지 성형 방법에 관한 것으로, 절단날을 구비한 블랭킹 금형으로 강판을 블랭킹하여 성형용 편을 형성한 후 프레스 장치로 성형하는데, 상기 성형용 편이 블랭킹된 전단 방향과 반대 방향으로 신장 플랜지부를 접혀지게 성형함으로써, 신장 플랜지부에서 파단면이 곡선의 안쪽에 위치하게 되고, 전단면이 곡선의 바깥 쪽에 위치되는 것이다.The present invention relates to a flange forming method, and blanking a steel sheet with a blanking mold having a cutting blade to form a forming piece, and then molding using a press device, wherein the forming piece extends in a direction opposite to the blanking shear direction. By shaping to be folded, the fracture surface in the extension flange portion is located inside the curve, and the shear surface is located outside the curve.

본 발명은 신장 플랜지 성형 시 발생하는 크랙을 방지하여 부품의 품질을 향상시키는 효과가 있는 것이다.The present invention has the effect of preventing the cracks generated during the expansion flange molding to improve the quality of the part.

또한 본 발명은 열연 고장력 강판을 이용한 부품 제조 시 제조 공정을 단순화하고, 부품의 충돌 성능을 증대시켜 안전성을 향상시키는 효과가 있는 것이다.In addition, the present invention is to simplify the manufacturing process when manufacturing parts using the hot-rolled high-tensile strength steel sheet, and to increase the impact performance of the parts to improve the safety.

Description

플랜지 성형 방법{Forming Method}Flange Forming Method

본 발명은 플랜지 성형 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 블랭킹된 성형편을 성형할 경우 신장 플랜지 성형부분에서 크랙 발생을 방지할 수 있도록 발명된 것이다.The present invention relates to a method for forming a flange, and more particularly, to invent cracks in an elongated flange molded part when molding a blanked molded piece.

일반적으로 현재 자동차용 시트 부품은 블랭킹(Blanking) 가공 후 성형(Forming), 리스트라이크(Restrike) 공정, 홀 피어싱(Hole piercing)의 공정을 거쳐 제조되는데 통상 차량 내부에서 안전성 향상을 위해 고장력 열연 강판을 주로 사용하고 있다.In general, automotive seat parts are manufactured through a process of blanking, forming, re-strike, and hole piercing. Mainly used.

상기 블랭킹 가공은 고장력 열연 강판을 이송시키면서 부품을 성형할 수 있는 성형용 편을 블랭킹하는 것이고, 상기 블랭킹으로 가공된 성형용 편은 제조하려는 부품의 형상으로 성형하는 성형(Forming) 공정, 성형된 부품의 스프링 백을 방지하기 위한 리스트라이크(Restrike) 공정, 부품에 장착용 홀을 뚫는 홀 피어싱(Hole piercing)의 공정을 거쳐 완성된 부품으로 제조되는 데 상기한 블랭킹 가공, 성형 공정, 리스트라이크 공정, 홀피어싱 공정을 연속된 라인을 형성하게 되는 것이다.The blanking process is to blank the forming piece capable of forming a part while transferring the high tensile hot rolled steel sheet, and the forming piece processed by the blanking is formed into a shape of a part to be manufactured. It is manufactured from the finished parts through the restrike process to prevent the spring back of the hole, the hole piercing process for drilling the mounting holes on the parts, and the blanking process, the forming process, the re-strike process, The hole piercing process will form a continuous line.

한편, 블랭킹 가공 시 성형용 편의 절단면은 도 1에서 도시한 바와 같이 절단 날에 의해 전단되어 잘려지는 전단면(2a)과, 전단면(2a)의 단부 측에 형성되는 파단면(2b)으로 구분된다. On the other hand, in the blanking process, the cutting surface for molding is divided into a shear surface 2a sheared and cut by a cutting blade as shown in FIG. 1, and a fracture surface 2b formed at the end side of the shear surface 2a. do.

그리고, 도 2에서 도시한 바와 같이 프레스 장치에 의해 이루어지는 상기 성형 공정을 통해 생산된 부품(3)은 부품(3)의 형상에 따라 성형용 편(2)의 외측단을 절곡시켜 플랜지(3a)를 성형하게 되는데, 상기 플랜지 성형에서 성형된 부품에는 플랜지를 안쪽으로 휘는 곡선으로 형성하면서 절곡한 신장 플랜지부(3b)가 있다.As shown in FIG. 2, the parts 3 produced through the forming process made by the press apparatus bend the outer ends of the pieces 2 for molding according to the shape of the parts 3 to form a flange 3a. The molded part in the flange molding, there is an elongated flange portion (3b) is bent while forming a curved curve inward to the flange.

그런데, 블랭킹 가공과 성형 공정의 연속 작업으로 블랭킹 가공 시 절단날이 고장력 열연 강판을 절단하는 절단 방향과, 프레스 장치로 플랜지를 절곡시켜 곡선으로 휘는 방향이 일치되어 전단면(2a)의 곡선의 안쪽에 위치되고, 파단면(2b)이 곡선의 바깥쪽에 위치되게 신장 플랜지부(3b)가 형성되는 것이다.By the way, the blanking process and the forming process in the blanking process during the blanking process, the cutting edge cuts the high-strength hot-rolled steel sheet and the bending direction of the flange by bending the press with the press device coincides with the inside of the curve of the shear surface (2a) And the elongated flange portion 3b is formed such that the fracture surface 2b is located outside the curve.

이 때 전단면(2a)은 압축 또는 작은 인장력, 파단면(2b)에는 인장 또는 큰 인장력이 발생하게 되는데 상기 파단면(2b)은 인장력에 취약하므로 신장 플랜지부(3b)에 크랙이 자주 발생하는 문제점이 있었던 것이다.At this time, the shear surface (2a) is a compressive or small tensile force, the fracture surface (2b) is a tensile or large tensile force is generated, the fracture surface (2b) is susceptible to the tensile force cracks often occur in the elongated flange portion (3b) There was a problem.

또한 상기 성형 공정에서 신장 플랜지부(3b)에서 발생된 크랙은 용접 공정을 통해 보수되는데, 용접 작업으로 인해 부품 제조 시간이 오래 걸리고, 공정이 복잡해지는 문제점이 있으며, 용접된 부분에서 강성이 취약해 사고 발생 시 차량의 안전성을 저하시키는 문제점이 있었던 것이다. In addition, the crack generated in the extension flange portion 3b in the forming process is repaired through a welding process, which takes a long time to manufacture a part due to a welding operation, a complicated process, and a weak rigidity in the welded part. There was a problem of reducing the safety of the vehicle in the event of an accident.

본 발명의 목적은 신장 플랜지 성형 시 크랙의 발생을 방지할 수 있는 플랜지 성형 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a flange forming method that can prevent the occurrence of cracks when forming an extension flange.

이러한 본 발명의 과제는 절단날을 구비한 블랭킹 금형으로 강판을 블랭킹하여 성형용 편을 형성한 후 프레스 장치로 성형하는데, The problem of the present invention is to form a piece for forming by blanking the steel sheet with a blanking mold having a cutting blade, and then to form a press device,

상기 성형용 편이 블랭킹된 전단 방향과 반대 방향으로 신장 플랜지부를 접혀지게 성형하는 플랜지부 성형 방법을 제공함으로써 해결되는 것이다.The molding piece is solved by providing a flange portion forming method for forming the extension flange portion folded in a direction opposite to the blanked shear direction.

본 발명은 신장 플랜지 성형 시 발생하는 크랙을 방지하여 부품의 품질을 향상시키는 효과가 있는 것이다.The present invention has the effect of preventing the cracks generated during the expansion flange molding to improve the quality of the part.

또한 본 발명은 열연 고장력 강판을 이용한 부품 제조 시 제조 공정을 단순화하고, 부품의 충돌 성능을 증대시켜 안전성을 향상시키는 효과가 있는 것이다.In addition, the present invention is to simplify the manufacturing process when manufacturing parts using the hot-rolled high-tensile strength steel sheet, and to increase the impact performance of the parts to improve the safety.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에서 블랭킹 가공을 도시한 단면도로서, 절단날로 절단면을 형성하는 예를 나타내며, 절단면이 전단면과, 파단면으로 구분되는 것을 나타내고 있다.3 is a cross-sectional view showing the blanking process in the present invention, showing an example of forming a cutting surface with a cutting blade, showing that the cutting surface is divided into a shear surface and a fracture surface.

도 4는 본 발명에서 블랭킹 가공으로 블랭킹된 성형용 편의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 성형용 편을 성형한 최종 부품을 도시한 사시도로서, 블랭킹 가공 시 절단날의 전단 방향과 반대 방향으로 절곡시켜 성형하여 신장 플랜지부가 성형된 부분에서 전단면이 바깥쪽에 위치하고, 파단면이 안쪽에 위치되는 것을 확대하여 나타내고 있다.Figure 4 is a perspective view showing an example of molding convenience blanked by the blanking process in the present invention, Figure 5 is a perspective view showing the final part molded the molding piece of Figure 4, the shearing direction of the cutting edge during the blanking process It is enlarged and shown that the shear surface is located outward and the fracture surface is located inward at the portion where the extension flange portion is molded by bending in the opposite direction.

도 6은 본 발명의 블랭킹 가공 방법을 도시한 개략도로서, 성형용 편을 고장력 강판의 이송 방향과 엇갈리게 배치하여 블랭킹하는 것을 개략적으로 나타내고 있다.Fig. 6 is a schematic view showing the blanking method of the present invention, which schematically shows blanking by arranging the pieces for molding alternately with the conveying direction of the high tensile steel sheet.

이하, 도 3에서 도시한 바와 같이 열연 고장력 강판(1)은 블랭킹 가공 시 상부에서 하부 방향으로 블랭킹 금형의 절단날(10)이 이동하여 절단되는 것이다.Hereinafter, as illustrated in FIG. 3, the hot rolled high tensile strength steel sheet 1 is cut by moving the cutting blade 10 of the blanking mold from the upper side to the lower side during the blanking process.

이 때 상기 절단날(10)에 절단되는 절단면은 절단날(10)과 직접 접촉되어 절단되는 전단면(2a)과, 일정 부분 이상 전단면(2a)이 발생하면 절단날(10)의 가압력에 의해 나머지 부분이 찢겨져 발생하는 파단면(2b)으로 구분된다.At this time, the cutting surface to be cut on the cutting blade 10 is in contact with the cutting blade 10 is in direct contact with the cutting surface (2a), if a predetermined portion or more shear surface (2a) occurs to the pressing force of the cutting blade (10) By this, the remaining portion is divided into a fracture surface 2b generated by tearing.

그리고 도 4에서 도시한 바와 같이 열연용 강판(1)에서 블랭킹 가공으로 분리된 성형용 편(2)은 외측 둘레로 전단면(2a)과 파단면(2b)으로 구분된 절단면이 형성되는 것이다.And as shown in FIG. 4, the shaping | molding piece 2 separated by the blanking process from the hot-rolled steel sheet 1 is a cut surface divided into the shear surface 2a and the fracture surface 2b by the outer periphery.

상기한 성형용 편(2)은 프레스 장치에 의해 도 5에서 도시한 최종 부품(3)의 형상으로 성형되는데, 외측 둘레로 절곡되어 형성되는 플랜지부(3a)는 상부에서 하부 방향으로 절단된 블랭킹 가공 방향과 반대로 하부에서 상부로 절곡되어 형성되는 것이다.The forming piece 2 is formed into a shape of the final part 3 shown in FIG. 5 by a press apparatus, and the flange portion 3a, which is formed by being bent around the outer side, is blanked cut from the top to the bottom. It is formed by bending from the bottom to the top opposite to the processing direction.

그리고 상기 플랜지부(3a)의 성형에서 성형용 편(2)의 외측 단부를 절곡하되, 안쪽으로 휘는 곡선으로 형성하면서 절곡한 신장 플랜지부(3b)가 성형되며, 이 신장 플랜지부(3b)는 하부에서 상부로 절곡된 후 안쪽으로 휘어지게 되므로 파단면(2b)이 곡선의 안쪽에 위치하게 되고, 전단면(2a)이 곡선의 바깥 쪽에 위치되는 것이다.In the shaping of the flange portion 3a, the outer end portion of the shaping piece 2 is bent, and the extended flange portion 3b that is bent while being formed in a curved curve inward is formed, and the extended flange portion 3b is formed. Since it is bent from the bottom to the top and then bent inward, the fracture surface 2b is positioned inside the curve, and the shear surface 2a is positioned outside the curve.

상기한 바와 같이 인장력에 강한 전단면(2a)이 인장력이 많이 발생하는 곡선의 바깥 쪽에 위치하게 되고, 인장력에 약한 파단면(2b)이 인장력이 작게 발생하거나, 압축력이 발생하는 곡선의 안쪽에 위치되므로 신장 플랜지부(3b)에서 크랙이 발생되는 것이 방지되는 것이다.As described above, the shear surface 2a, which is resistant to tensile force, is located outside the curve that generates a lot of tensile force, and the fracture surface 2b, which is weak in tensile force, is located inside the curve where the tensile force is small or compressive force is generated. Therefore, cracks are prevented from occurring in the extension flange portion 3b.

상기한 예와 반대로 블랭킹 금형의 절단날(10)을 하부에서 상부 방향으로 이동하여 열연 고장력 강판(1)을 블랭킹 가공하여 성형용 편(2)을 블랭킹한 경우에는 상기 신장 플랜지부(3b)를 상부에서 하부 방향으로 절곡시켜 형성하면 되는 것이다.Contrary to the above example, when the cutting blade 10 of the blanking die is moved from the bottom to the upper direction to blank the hot rolled high tensile steel sheet 1 to blank the forming piece 2, the elongated flange portion 3b is removed. What is necessary is just to form it by bending from upper direction to lower direction.

상기한 바와 같이 상기 블랭킹 가공의 가공 방향과, 신장 플랜지부(3b)의 절곡 방향과 반대로 형성하는 방법은 프레스 장치 내의 성형 방향을 반대로 변경하는 방법이 있으며, 블랭킹 가공된 성형용 편(2)을 뒤집어서 프레스 장치 내로 공급하는 방법이 있는 것이며 이외에도 다양한 방법으로 본 발명을 실시할 수 있음을 밝혀둔다.As described above, there is a method of changing the forming direction in the pressing apparatus opposite to the processing direction of the blanking process and the bending direction of the extension flange portion 3b. It is found that there is a method of inverting and feeding into the press apparatus and that the present invention can be carried out in various ways.

한편, 상기 블랭킹 가공은 열연 고장력 강판(1)을 이송시키면서 연속적으로 블랭킹하면서 성형용 편(2)을 제조하는데, 성형용 편(2)을 성형용 편(2)의 길이 방 향과 이송방향과 엇갈리게 블랭킹하는 것이다.On the other hand, the blanking process produces a molding piece 2 while continuously blanking while transferring the hot-rolled high tensile strength steel sheet 1, the molding piece 2 and the longitudinal direction and the conveying direction of the molding piece (2) It is a blanking alternately.

이때 열연 고장력 강판(1)을 블랭킹하는 블랭킹 금형을 성형용 편(2)의 길이 방향이 열연 고장력 강판(1)의 이송 방향과 일직선에 위치되지 않도록 프레스 장치에 임의의 각도로 회전시켜 장착시킨 다음 열연 고장력 강판(1)의 이송 중에 연속되게 블랭킹하는 것이다.At this time, the blanking mold for blanking the hot-rolled high tensile strength steel sheet 1 is rotated and mounted at an arbitrary angle on the press device so that the longitudinal direction of the forming piece 2 is not aligned with the conveying direction of the hot-rolled high tensile strength steel sheet 1, It blanks continuously during the transfer of the hot-rolled high tensile strength steel plate 1.

상기한 바와 같이 블랭킹 금형이 성형용 편(2)의 길이 방향에 대해 회전되어 블랭킹을 반복하게 되므로 각 블랭킹이 행해지는 이송거리가 짧아 지는 것이다.As described above, since the blanking die is rotated in the longitudinal direction of the molding piece 2 and the blanking is repeated, the conveying distance for each blanking is shortened.

즉, 종래에는 성형용 편(2)의 길이 방향과 열연 고장력 강판(1)의 이송방향이 일직선으로 일치되어 어느 한 성형용 편(2)의 블랭킹 후 다음 블랭킹 작업을 위해서는 최소한 성형용 편(2)의 길이만큼 열연 고장력 강판(1)이 이송되어야 했는데, 블랭킹 금형이 임의의 각도로 회전되게 장착되어 어느 한 성형용 편(2)의 블랭킹 후 열연 고장력 강판(1)을 성형용 편(2)의 길이보다 짧은 거리만큼 이송한 후에 다음 블랭킹 가공을 할 수 있는 것이다.That is, conventionally, the longitudinal direction of the shaping piece 2 and the conveying direction of the hot-rolled high tensile strength steel sheet 1 coincide in a straight line so that at least the shaping piece 2 for the next blanking operation after the blanking of any shaping piece 2 is performed. The hot-rolled high tensile strength steel sheet 1 had to be transported by the length of), but the blanking mold was mounted to rotate at an arbitrary angle so that the hot-rolled high tensile strength steel sheet 1 after the blanking of any one of the molding pieces 2 was formed. After the distance is shorter than the length of the next blanking can be processed.

따라서, 각 블랭킹 가공이 이루어지는 주기가 짧아져 생산성이 증대되는 효과가 있는 것이다. Therefore, the period by which each blanking process is performed becomes short, and there exists an effect which productivity increases.

한편, 상기 성형용 편(2)은 길이 방향이 강판(1)의 이송 방향에 대해 45도 각도로 회전된 상태로 블랭킹되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the shaping | molding piece 2 is blanked in the longitudinal direction rotated by 45 degree angle with respect to the conveyance direction of the steel plate 1.

이는 통상 신장 플랜지부(3b)가 열연 고장력 강판(1)을 제조하는 압연 방향, 즉, 열연 고장력 강판(1)의 이송 방향(열연 고장력 강판은 이송 방향을 따라 이송되면서 압연되므로)에 45도 부분에 위치되는데, 이 45도 부분이 신장 플랜지 성형 부에서 가장 취약한 부분인 것이다.This is a 45-degree part in the rolling direction in which the extension flange portion 3b manufactures the hot-rolled high tensile strength steel sheet 1, that is, in the conveying direction of the hot-rolled high tensile strength steel sheet 1 (since the hot-rolled high tensile strength steel sheet is rolled along the conveying direction). This 45 degree portion is the most vulnerable part of the elongated flange forming part.

열연 고장력 강판(1)의 취약 부분을 확인하고, 크랙 발생의 원인을 파악하기 위해 홀 확장 시험을 하였으며, 홀 확장 시험은 신장 플랜지 성형을 모사하는 방법으로 다음과 같은 방법으로 실시한다.The hole expansion test was conducted to identify the weak parts of the hot-rolled high tensile steel sheet (1) and to identify the cause of the crack occurrence. The hole expansion test was performed by the following method to simulate the extension flange forming.

초기 구멍 크기를 10mm로 가공한 후 두께 방향의 관통 금이 발생할 때까지 원추 펀치를 상승시킨다.After processing the initial hole size to 10 mm, the cone punch is raised until the through-gold in thickness direction occurs.

시험 종료 후 시험편에서 구멍이 확장되면서 발생하는 버어부에서 크랙은 압연 방향에 45도 부분에서 발생하는 것을 확인할 수 있다.It can be seen that cracks occur at 45 degrees in the rolling direction in the burr portion generated by the expansion of the hole in the specimen after the end of the test.

상기한 바와 같이 열연 고장력 강판(1)은 열연 고장력 장판의 압연 방향, 즉, 이송 방향에서 45도 방향에서 가장 취약한데, 상기 신장 플랜지부(3b)가 이 45도 방향에 위치되므로 상기 성형편을 열연 고장력 강판(1)의 이송 방향과 엇갈리게 회전하여 블랭킹하는 것이다.As described above, the hot-rolled high tensile strength steel sheet 1 is most vulnerable in the rolling direction of the hot-rolled high tensile strength sheet, that is, in the 45 degree direction in the conveying direction, and since the elongated flange portion 3b is located in the 45 degree direction, It rotates and alternates with the conveyance direction of the hot-rolled high tensile strength steel plate 1, and blanks.

그리고 상기 성형편을 45도 방향으로 회전하여 블랭킹하면 신장 플랜지 성형 부분이 이송 방향과 직각인 위치로 위치되므로, 그 강성이 최대화되는 것이다.When the molded piece is rotated in the 45 degree direction and blanked, the elongated flange molded part is positioned at a position perpendicular to the conveying direction, thereby maximizing rigidity.

따라서, 신장 플랜지부(3b)에서 크랙 발생을 방지하여 크랙 발생에 따른 용접 공정을 행하지 않아도 되며, 크랙 부분의 용접으로 인한 강성 저하로 차량의 충돌 사고 시 안전성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.Therefore, it is not necessary to perform the welding process according to the crack generation by preventing crack generation in the elongated flange portion 3b, and there is an effect of increasing safety in the event of a collision of the vehicle due to the decrease in rigidity due to the welding of the crack portion.

도 1은 성형용 편의 절단면을 도시한 확대 단면도1 is an enlarged cross-sectional view showing a cutting surface of the molding piece.

도 2는 종래의 부품을 도시한 사시도2 is a perspective view showing a conventional component

도 3은 본 발명에서 블랭킹 가공을 도시한 단면Figure 3 is a cross-sectional view showing the blanking process in the present invention

도 4는 본 발명에서 블랭킹 가공으로 블랭킹된 성형용 편의 일 예를 도시한 사시도Figure 4 is a perspective view showing an example of the convenience for molding blanked by the blanking process in the present invention

도 5는 도 4의 성형용 편을 성형한 최종 부품을 도시한 사시도5 is a perspective view showing a final part of the molding piece of FIG.

도 6은 본 발명의 블랭킹 가공 방법을 도시한 개략도6 is a schematic view showing a blanking method of the present invention.

*도면 중 주요 부호에 대한 설명** Description of the major symbols in the drawings *

1 : 열연 고장력 강판 2 : 성형용 편1: hot-rolled high tensile strength steel sheet 2: forming piece

3 : 부품 3: parts

Claims (4)

강판을 강판의 압연 시 이송 방향과 동일하게 이송하며 성형용 편의 신장 플랜지 성형 부분을 강판의 이송 방향을 수직으로 가로지르는 강판의 폭방향에서 기울어진 형태로 블랭킹하여 성형용 편을 형성하고, The steel sheet is conveyed in the same direction as the conveying direction when the steel sheet is rolled, and the elongated flange forming part for forming the sheet is blanked in an inclined form in the width direction of the steel sheet perpendicularly to the conveying direction of the steel sheet to form a forming piece, 상기 성형용 편의 절단면은 절단날과 직접 접촉되어 절단되는 전단면과, 절단날의 가압력에 의해 상기 절단면의 나머지 부분이 찢겨져 발생하는 파단면으로 구분되고, The cutting surface for cutting is divided into a shear surface which is cut in direct contact with the cutting blade, and a fracture surface that is generated by tearing the remaining portion of the cutting surface by the pressing force of the cutting blade, 블랭킹으로 형성된 상기 성형용 편은 뒤집어서 프레스 장치로 이송한 후 상기 성형용 편이 블랭킹된 전단 방향과 반대 방향으로 신장 플랜지부를 접혀지게 프레스 장치로 성형되어 상기 신장 성형용 편의 파단면이 신장 플랜지부의 안쪽에 위치하게 되고, 전단면이 신장 플랜지의 바깥 쪽에 위치되는 것을 특징으로 한 플랜지부 성형 방법.The forming piece formed by blanking is turned upside down and transferred to the press device, and then the forming piece is folded into the pressing device so as to be folded in the direction opposite to the blanking shear direction. A method of forming a flange portion, characterized in that located inside, and the shear surface is located outside the extension flange. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 성형용 편을 45도 방향으로 회전된 위치에서 블랭킹하는 것을 특징으로 한 플랜지부 성형 방법.And blanking the molding piece at a position rotated in the 45 degree direction.
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