KR101033361B1 - 생산성을 향상시킨 열간 프레스 성형체 제조방법 - Google Patents

Abstract

열간 프레스 성형체 또는 열처리 경화형 프레스 성형체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간 성형 과정에서 불가피하게 발생하게 되는 이물질을 수시로 제거하도록 함으로써 설비 정지 시간을 감축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 열간 프레스 성형체 또는 열처리 경화형 프레스 성형체 제조방법에 관하여 개시한다.
본 발명은 소재를 절단하는 블랭킹(blanking)공정; 블랭킹된 소재를 가열로에 넣어 700~1100℃의 온도 범위로 가열하는 열처리공정; 가열된 소재를 프레스 금형에서 성형하고 냉각시키는 열간 성형 및 급냉 공정; 및 성형체를 금형에서 취출하며 금형의 표면에 세척기체를 분사하여 금형 표면의 이물질을 제거하는 성형체 취출 및 블로잉 공정;을 포함하는 열간 프레스 성형체 제조방법을 제공한다.

Description

생산성을 향상시킨 열간 프레스 성형체 제조방법{HOT PRESS FORMING METHOD}

본 발명은 열간 프레스 성형체 또는 열처리 경화형 프레스 성형체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간 성형 과정에서 불가피하게 발생하게 되는 이물질을 수시로 제거하도록 함으로써 설비 정지 시간을 감축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 열간 프레스 성형체 또는 열처리 경화형 프레스 성형체 제조방법에 관한 것이다.

프레스 방식을 이용한 성형체의 제조방법은 일반적으로 냉연 또는 열연 코일의 원소재를 절단한 후 그 소재를 이송하여 프레스 금형에 넣고 압착하여 성형을 완료한 다음 필요없는 부분을 절단하고 구멍을 형성하는 등의 마무리 작업을 거쳐 제품을 완성하는 방법이다.

이와 같은 종래의 프레스 방식을 이용한 철판 가공 방법은 철강사에서 제조한 철판의 강도와 물성을 단지 가공하여 부품 형상을 구현하는 것에 지나지 않는다. 따라서 원소재의 성질이 곧 가공 후 부품의 성질이 되는 것이므로 원소재의 강도가 올라갈수록 프레스 성형은 어려워지게 되어 제품의 정밀한 형상 구현이 어려워지게 된다.

한편, 철판의 특성 중에는 스프링 백(spring back)이란 현상이 있다. 이는 상온에서 철판을 굽힐 때 항복강도 이상의 외압을 가하여도 철판이 원래의 형상으로 되돌아 가려는 성질을 말한다. 즉, 원소재 강도가 강하면 강할수록 원상태로 되돌아 가려는 성질은 더욱 커지게 된다.

이러한 스프링 백을 감소시키기 위해서 소재를 재결정 온도 이상으로 가열한 상태에서 성형하는 열간 성형 방법이 사용되고 있으며 뿐 만 아니라 성형을 상온에서 80% ~ 98% 하고 이것을 다시 700℃ 이상 가열한 뒤 냉각수가 흐르는 프레스 금형에서 급격히 냉각하여 경화하는 방법이 있다.

그런데, 이러한 열간 성형 방법은 불가피하게 금형의 표면에 이물질이 발생한다.

본 발명의 목적은 열간성형을 통해 제품의 형상을 모두 성형하는 방식인 종래의 핫 스탬핑 방식과 더불어 대부분의 형상 성형은 냉간 성형과정을 통해서 이루어지고, 열간 성형과정에서는 최소한의 성형과 치수정밀도 향상을 위한 교정 작업이 이루어지도록 하는 간접 핫 스탬핑 성형 과정에서 불가피하게 발생하는 금형내 이물질을 효과적으로 제거하여 금형내 이물질 제거를 위한 생산정지 시간을 줄임으로써 생산성을 향상시키는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적으로는 금형내에 이물질이 잔존하여 축적됨에 따라 연속적인 프래스 생산과정에서 발생하는 제품의 이물질에 의한 찌그러짐, 찍힘, 긁힘, 스크레치등 다양한 결함을 최소화하여 불량율을 낮춤으로써 생산성과 품질을 향상시키는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 소재를 절단하는 블랭킹(blanking)공정; 블랭킹된 소재를 가열로에 넣어 700~1100℃ 의 온도 범위로 가열하는 열처리공정; 가열된 소재를 프레스 금형에서 성형하고 냉각시키는 열간 성형 및 급냉 공정; 및 성형체를 금형에서 취출하며 금형의 표면에 세척기체를 분사하여 금형 표면의 이물질을 제거하는 성형체 취출 및 블로잉 공정;을 포함하는 열간 프레스 성형체 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 소재를 절단하는 블랭킹(blanking)공정; 절단된 소재를 완제품 형상대비 성형량 80~98% 범위로 냉간성형(Preforming)하는 냉간성형공정; 트링밍된 소재를 가열로에 넣어 700~1100℃의 온도 범위로 가열하는 열처리공정; 가열된 성형체의 잔여 성형량을 열간프레스 성형하고 냉각시키는 열간 성형 및 급냉 공정; 및 성형이 완료된 성형체를 금형에서 취출하며 금형의 표면에 세척기체를 분사하여 금형 표면의 이물질을 제거하는 성형체 취출 및 블로잉 공정;을 포함하는 열간 프레스 성형체 제조방법을 제공한다.

상기 세척기체는 압축공기 또는 질소가스를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 성형체 취출 및 블로잉 공정은, 성형체를 취출함과 동시에 금형의 표면에 세척기체를 분사할 수 있으며, 성형체를 취출한 후 순차적으로 세척기체를 분사할 수도 있다.

높은 치수 정밀도가 요구되는 성형체의 경우에는, 상기 취출된 성형체의 외곽선을 레이저를 이용하여 재단하는 레이저 트리밍 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 열간 성형 및 급냉 공정의 냉각 속도는 -20℃/sec ~ -100℃/sec 인 것이 바람직하며, 상기 블랭킹 공정 및 냉간성형공정에서 사용되는 소재는 냉연 강판, 열연 강판, 아연 도금 냉연 강판 및 Al-Si 도금 냉연강판을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 가열된 소재를 냉각수가 흐르는 프레스 금형에서 열간 성형하고 급냉하여 성형체를 제조하고, 제조된 성형체를 금형으로부터 취출한 후, 새로운 소재를 공급받아 연속적으로 열간 성형체를 제조하는 열간 프레스 성형체 제조방법에 있어서, 일정 개수의 성형체를 제조한 후, 성형체를 상기 금형으로부터 취출한 후 새로운 소재를 공급받기 이전에 상기 프레스 금형의 표면에 세척기체를 분사하여 금형 표면에 잔존하는 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 열간 프레스 성형체 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법은 성형체 취출과 연속 공정으로 압축기체를 이용하여 프레스 금형표면에 누적되는 이물질을 제거하도록 함으로써, 금형 세척을 위하여 라인을 정지하지 않고 연속적으로 성형체를 제조할 수 있는 효과를 가져온다.

따라서, 라인 정지 시간을 감축하여 생산성을 향상시키는 효과를 가져온다. 뿐 만 아니라 이전에 열간 프레스 성형시 빈번하게 발생하던 금형표면에 이물질에 의한 성형체의 찌그러짐, 찍힘, 긁힘, 스크레치등 의 결함들을 개선하여 품질을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정 순서도,
도 2는 일반적인 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정개략도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정 순서도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정개략도임.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정 순서도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정개략도임.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법의 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

열간 프레스 성형은 소재를 재결정 온도 이상으로 가열한 상태에서 소재를 성형하는 것으로, 특히 핫 스탬핑(Hot Stamping) 성형방법은 절단된 원소재(철판)를 고온으로 달군 후에 금형으로 성형함과 동시에 그 금형에 냉각(cooling) 효과를 주어 원소재의 온도를 급격하게 낮추는 퀀칭(quenching) 효과를 통해 원소재의 강도를 원래보다 2~3배 이상으로 향상시키는 방식이다.

또한, 핫 스탬핑 가공시 고온으로 철판을 가열하므로 철판의 성질이 매우 부드러워지고 늘어나는 성질이 탁월해져서 성형성이 우수해지게 된다.

이와 같이 열간 프레스 성형방법을 이용하면 철판의 초고강도를 확보함과 동시에 우수한 성형성으로 원하는 부품을 제조할 수 있다.

열간 프레스 성형으로 제조하는 성형체는 일반적인 열간 프레스 성형체와 열처리 경화형 프레스 성형체를 포함하는 데, 이러한 구분은 소재의 특성에 의한 것으로, 이하에서는 열간 프레스 성형체와 열처리 경화형 프레스 성형체를 열간 프레스 성형체로 통칭한다.

먼저, 종래의 열간 프레스 성형체 제조방법에 관하여 살펴본다.

도 1은 종래의 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정 순서도이고, 도 2는 일반적인 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정개략도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 열간 프레스 성형체 제조방법은 코일 소재를 절단하는 블랭킹공정(S-11)과, 블랭킹된 소재를 일정온도 범위로 가열하는 열처리공정(S-12)과, 가열된 소재를 성형함과 동시에 급냉하는 열간 성형 및 급냉 공정(S-13)과, 경화된 소재를 레이저 장비를 사용하여 정밀하게 재단하는 레이저 트리밍 공정(S-14)을 포함한다.

그런데, 가열된 소재를 금형에서 성형함과 동시에 급냉하여 성형체를 제조한 후, 성형체를 취출하게 되면 금형의 표면에는 FeO계의 산화 스케일, 산화알루미늄(AlO)계 또는 산화아연(ZnO)계 도금산화스케일, 도금층의 잔해분말(FeZn계 합금층, FeAl계 합금층) 등의 이물질이 잔류하게 된다.

연속적으로 성형체를 제조하게 되면 금형 표면에는 상술한 바와 같은 스케일 또는 분말 등이 누적되는데, 누적된 스케일 또는 분말은 성형체 표면에 찍힘, 스크레치, 굴곡 등의 결함을 발생시킬 수 있다.

따라서, 종래에는 대략 100개 전후의 성형체를 제조한 후, 연속라인을 정지시키고 금형내 이물질들을 제거하고 있었다. 이러한 라인 정지시간은 1시간 ~ 2시간마다 5분 ~ 30분 정도로 발생하게 되어 생산성을 저해하는 주요한 원인이 되고 있었다.

다음으로, 본 발명에 따른 생산성을 향상시킨 열간 프레스 성형체 제조방법에 관하여 살펴본다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정 순서도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정개략도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법은 소재를 절단하는 블랭킹(blanking)공정(S-31)과, 블랭킹된 소재를 가열로에 넣어 700~1100℃ 의 온도 범위로 가열하는 열처리공정(S-32)과, 가열된 소재를 프레스 금형에서 성형하고 냉각시키는 열간 성형 및 급냉 공정(S-33)과, 성형체를 금형에서 취출하고 금형의 표면에 세척기체를 분사하여 금형 표면의 이물질을 제거하는 성형체 취출 및 블로잉 공정(S-34)과, 상기 취출된 성형체의 외곽선을 레이저를 이용하여 재단하는 레이저 트리밍 공정(S-35)를 포함한다.

본 발명에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법은 열간 프레스 성형에서 불가피하게 발생하는 이물질을 세척기체를 이용하여 블로잉 공정으로 제거하되, 이러한 블로잉 공정을 성형체 취출 공정과 연속적으로 수행되도록 함으로써, 연속 라인을 정지하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

이물질은 산화스케일, 도금산화스케일, 도금층 잔해분말 등으로, 성형체의 제조 개수가 증가함에 따라 비례적으로 누적되게 된다.

종래에는 이렇게 누적되는 이물질을 제거하기 위하여, 일정개수의 성형체를 생산한 후, 생산 설비의 작동을 정지하고 수작업으로 금형을 닦아내고 있었다. 이러한 작업 방식은 연속적으로 성형체를 제조하는 1시간 가동에 10분 내외의 설비 정지시간을 발생시켜 생산성 저하의 원인이 되고 있었다.

본 발명은 열간 성형 및 급냉 공정을 마친 성형체를 취출하며 금형 표면의 이물질을 압축기체로 제거하도록 함으로써, 연속적인 설비의 가동이 가능하도록 한 것이다.

성형체 취출 및 블로잉 공정(S-34)에서, 성형체의 취출과 압축 기체를 분사하는 블로잉은 동시에 또는 순차적으로 이루어질 수 있다. 성형체의 취출은 통상 자동화 설비(로봇)에 의해서 이루어지게 되는데, 프레스 금형 가까이에 압축기체를 분사할 수 있는 구성을 추가하여 성형체의 취출과 동시에 금형의 세척이 이루어지도록 할 수 있다.

사용되는 압축기체는 금형의 표면에 영향을 주지 않으며, 환경오염에 영향을 주지 않는 압축공기나 질소가스등을 사용하는 것이 바람직하다.

압축공기를 분사하는 장치의 구성은 노즐, 압축공기 탱크 또는 컴프레서 등으로 구성될 수 있다.

이렇게, 성형체를 취출 할 때 마다 금형의 표면에 압축기체를 분사하여 세척하게 되면, 이물질이 누적되지 않게 되고 따라서 설비의 세척을 위한 정지시간이 필요치 않게 되어 단위 시간당 생산수량이 증가하는 효과를 가져온다.

이하에서 각각의 공정에 관하여 상세하게 설명한다.

블랭킹공정(S-31)은 코일 형태의 소재를 프레스 성형이 가능하도록 절단하는 공정이다. 사용될 수 있는 소재로는 냉연 강판, 열연 강판, 아연 도금 냉연 강판, Al-Si 도금 냉연 강판 등이 있다.

열처리공정(S-32)은 트리밍된 소재를 가열로에 넣어 700~1000℃ 의 온도 범위로 가열하는 공정이다.

여기서, 열처리 로(furnace) 내에서 소재의 최종 가열온도는 오스테나이트 안정화 온도 이상 1000℃ 이하로 하고, 그 유지 시간은 4~10분으로 한다. 그 이유는 통상 강재가 오스테나이트 안정화 온도로 가열되어야 급냉 후 부품이 요구하는 강도를 확보할 수 있는 조직상태가 얻어지게 되기 때문이고, 그 반면 1000℃ 초과일 때는 코팅층이 증발을 하기 시작하는 온도이기 때문이다.

소재의 응력제거에 의한 균일한 조직을 얻고 가열 후 공정에서 균일한 가공성을 확보하기 위한 열처리 로에서 소재의 유지 시간은 다수 회의 실험결과 4분 미만인 경우 잔류 오스테나이트 생성 정도가 충분하지 않게 되고, 10분을 초과하더라도 더 이상의 오스테나이트 조직상의 효과는 포화되므로 그 유지 시간을 4~10분으로 하는 것이 바람직하다. 일반적으로 마르텐사이트 조직을 얻기 위해서는 마르텐사이트 변태 개시 온도와 냉각 속도와의 관계가 매우 중요하다. 즉, 마르텐사이트 변태 개시 이상의 온도에서 성형이 시작되어야 하고, 또 마르텐사이트 변태 종료 온도 이하에서 금형으로부터 부품이 취출되어야 한다.

열간 성형 및 급냉 공정(S-33)은 열처리공정(S-32)에서 가열된 소재를 프레스 금형에서 열간 성형함 동시에 급냉시키는 공정이다.

고강도 소재의 경우 스프링 백 형상에 의하여 원하는 최종제품의 형상을 가지지는 못하므로, 가열된 소재를 금형으로 구속한 상태에서 급냉시킴으로써 제품의 형상을 성형함과 동시에 강도를 향상시키게 된다.

급냉시의 냉각속도는 -20℃/sec ~ -100℃/sec 인 것이 바람직하다.

냉각속도는 -20℃/sec 이상으로 유지하는 이유는 마르텐사이트(martensite) 조직으로의 상변태가 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.

즉, 고온으로 가열된 소재가 -20℃/sec 보다 느린 냉각속도로 냉각되면 그 조직이, 펄라이트(pearlite) 또는 베이나이트(bainite) 조직을 가지게 되어 충분한 강도를 가질 수 없게 될 수 있다. 따라서, 급랭속도를 유지하여 소지철 부분이 완전 마르텐사이트 구조로 상변태가 이루어 질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

성형체 취출 및 블로잉 공정(S-34)은, 성형과 냉각이 완료된 성형체를 취출함과 동시에(또는 취출한 후 순차적으로) 금형의 표면에 압축기체를 분사하여, 금형의 표면에 존재하는 FeO계 산화스케일, AlO계 또는 ZnO계 도금산화스케일, 박리된 도금 합금층 파우더를 제거한다.

취출된 성형체는 레이저 트리밍 공정(S-35)을 더 거칠 수 있다. 레이저 트리밍 공정(S-35)은 고도의 치수 정밀도가 요구되는 부품의 외곽선, 홀 등을 레이저를 이용하여 정밀하게 가공하는 것으로, 부품의 특성에 따라서 선택적으로 수행되는 공정이다.

성형체가 취출되고, 블로잉에 의해서 이물질이 제거된 금형에는 다시 가열된 소재가 공급되어 연속적으로 열간 성형 및 급냉 공정이 이루어지게 된다.

이하에서, 연속적으로 열간 성형과 급냉을 수행하는 프레스 금형의 작동에 관하여 보다 상세하게 살펴본다.

프레스 금형은 연속적으로 열처리된 소재를 공급받아, 열간 성형과 급냉 공정을 수행하게 된다.

프레스 금형만의 작동을 살펴보면, 가열된 소재를 금형에 안착한 후, 금형을 닫아 성형함과 동시에 급냉하고, 금형을 열어 성형된 제품을 취출하고, 다시 새로운 가열된 소재를 공급받는 과정을 반복하게 된다.

본 발명은 이러한 프레스 금형을 이용한 열간 성형체 제조방법에 있어서,

성형된 제품을 취출한 후, 새로운 소재를 공급 받기 전에 금형의 표면에 압축기체를 분사하여 금형 표면의 이물질을 제거하는 공정을 추가함으로써 세척을 위하여 연속 생산 설비의 정지가 필요치 않도록 한 것이다.

그런데, 이러한 압축기체의 분사는 1개의 성형체를 제조할 때 마다 수행될 수도 있으나, 일정 개수의 성형체를 제조한 후 세척기체의 분사가 이루어지도록 할 수도 있다.

예를 들어, 10개의 성형체를 제조시 마다 세척기체를 분사하도록 할 수 있다. 이러한 경우 10개의 성형체를 제조할 때 까지는 세척기체 분사 공정이 추가되지 않다가, 10개의 성형체를 제조한 후 11번 째 성형체 제조를 위한 소재가 공급되기 이전에 세척기체를 분사하여 금형 표면의 이물질을 제거하고, 다시 11번 째 ~ 20번 째 성형체를 제조하고, 21번 째 성형체 제조를 위한 소재가 공급되기 이전에 세척기체를 분사하여 금형 표면의 이물질을 제거하는 방식으로 작동하는 것이다.

실질적으로 1개의 성형체를 제조할 때 발생하는 이물질의 양은 성형체의 품질에 영향을 미치는 수준은 아니므로, 복수개의 성형체 제조시마다 세척기체를 분사하는 공정이 삽입되도록 함으로써, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있으며 세척기체 분사에 소요되는 에너지를 절감할 수도 있다.

몇 개의 성형체를 제조시 마다 세척 기체를 분사할 것인가는 성형하는 소재 및 금형의 특성에 따라 달라질 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정 순서도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법을 나타낸 공정개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예는 소재를 절단하는 블랭킹(blanking)공정(S-51)과, 절단된 소재를 완제품 형상대비 성형량 80~98% 범위로 냉간성형(Preforming)하는 냉간성형공정(S-52)와, 트링밍된 소재를 가열로에 넣어 700~1100℃의 온도 범위로 가열하는 열처리공정(S-53)과, 가열된 성형체의 잔여 성형량을 열간프레스 성형하고 냉각시키는 열간 성형 및 급냉 공정(S-54)과, 성형이 완료된 성형체를 금형에서 취출하며 금형의 표면에 세척기체를 분사하여 금형 표면의 이물질을 제거하는 성형체 취출 및 블로잉 공정(S-55)과, 취출된 성형체의 외곽선을 레이저를 이용하여 재단하는 레이저 트리밍 공정(S-56)을 포함하는 열간 프레스 성형체 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법은, 블랭킹 공정(S-51)과 열처리 공정(S-53)의 사이에 냉간성형(Preforming) 공정(S-53)이 추가되는 것을 특징으로 한다.

냉간성형공정(S-52)은 블랭킹된 소재를 냉간성형을 통하여 형상을 가공하는 공정이다. 제2실시예는 형상이 복잡하거나 성형깊이가 깊은 경우에 적용되는 것으로, 냉간성형에서 완제품 형상 대비 성형량 80~98% 수준으로 성형하게 된다.

제품의 성형은 3차원적인 것으로 수치로 산정하기가 곤란하여, 본 발명에서의 성형량은 완제품의 높이에 대한 성형품의 높이의 비율을 의미한다. 즉 판재를 가공하여 완성되는 완제품중 성형이 가장 많이 된 부분의 높이가 완제품의 높이가 되며, 중간 과정인 성형품에서도 성형이 가장 많이 된 부분의 높이가 성형품의 높이가 된다.

예를 들어, 완제품의 성형 깊이가 5cm 이고, 냉간성형된 성형품의 성형 깊이가 4.7cm 라면, 성형량은 94%가 되는 것이다.

잔여 성형량은 열간 성형 및 급냉 공정(S-54)에서 이루어지게 된다.

냉간성형공정(S-52)이 공정이 추가되어, 열간 성형 공정에서의 성형량을 감소시켜 형상이 복잡하거나 성형깊이가 깊은 경우에도 우수한 성형성을 확보할 수 있다.

이후, 성형체 취출 및 블로잉 공정(S-55) 및 레이저 트리밍 공정(S-56)은 제1 실시예와 동일한 것으로 중복되는 설명은 생략한다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 열간 프레스 성형체 제조방법은 열간성형시에 불가피하게 발생하는 이물질을 연속적인 공정 과정에서 제거하도록 함으로써 설비의 정지시간이 발생하지 않게 된다. 따라서 프레스 금형의 단위 시간당 생산 개수를 증가시켜 생산성을 향상시키는 효과를 가져온다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

S-31, S-51 : 블랭킹 공정
S-32, S-53 : 열처리 공정
S-33, S-54 : 열간 성형 및 급냉 공정
S-34, S-55 : 성형체 취출 및 블로잉 공정
S-35, S-56 : 레이저 트리밍 공정
S-52 : 냉간성형 공정

Claims (10)

1. 냉연 강판, 열연 강판, 아연 도금 냉연 강판 및 Al-Si 도금 냉연강판 중 하나의 소재를 절단하는 블랭킹(blanking)공정;
   블랭킹된 소재를 가열로에 넣어 700~1100℃ 의 온도 범위에서 4~10분간 가열하는 열처리공정;
   가열된 소재를 프레스 금형에서 성형하고 -20℃/sec ~ -100℃/sec 의 냉각속도로 급속 냉각시키는 열간 성형 및 급냉 공정; 및
   성형이 완료된 성형체를 금형에서 취출하며 금형의 표면에 압축공기를 분사하여 금형 표면에 잔류하는 이물질을 제거하는 성형체 취출 및 블로잉 공정;을 포함하고,
   상기 블로잉 공정은, 일정 개수의 성형체 제조후 1회씩 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 프레스 성형체 제조방법.
   
2. 냉연 강판, 열연 강판, 아연 도금 냉연 강판 및 Al-Si 도금 냉연강판 중 하나의 소재를 절단하는 블랭킹(blanking)공정;
   절단된 소재를 완제품 형상대비 성형량 80~98% 범위로 냉간성형(Preforming)하는 냉간성형공정;
   트링밍된 소재를 가열로에 넣어 700~1100℃의 온도 범위로 가열하는 열처리공정;
   가열된 성형체의 잔여 성형량을 열간프레스 성형하고 -20℃/sec ~ -100℃/sec 의 냉각속도로 급속 냉각시키는 열간 성형 및 급냉 공정; 및
   성형이 완료된 성형체를 금형에서 취출하며 금형의 표면에 압축공기를 분사하여 금형 표면에 잔류하는 이물질을 제거하는 성형체 취출 및 블로잉 공정;을 포함하고,
   상기 블로잉 공정은, 일정 개수의 성형체 제조후 1회씩 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 프레스 성형체 제조방법.
   
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5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 취출된 성형체의 외곽선을 레이저를 이용하여 재단하는 레이저 트리밍 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 프레스 성형체 제조방법.
   
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