KR101327708B1 - 강철 성형체 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강철 성형체 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것으로서, 강판 코일을 절단하여 블랭크(Blank) 소재를 형성하는 단계와, 상기 블랭크 소재를 금형에 로딩하는 단계 및 상기 금형에 로딩된 상기 블랭크 소재에 전극을 연결하여 전기 저항 가열 방식으로 상기 블랭크 소재를 가열시키고, 상기 금형을 압착하여 성형함과 동시에 상기 블랭크 소재를 급랭시키는 단계를 수행하여 강철 성형체를 제조함으로써, 제품의 성형 시간을 단축시키고 강철 성형체의 고강도 확보가 유리해지도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

강철 성형체 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING HIGH STRENGTH STEEL SHAPED BODY}

본 발명은 강철 성형체 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것으로서, 금형을 통한 강철 성형체 제조시, 공정 시간을 단축시키면서도 성형체의 강도를 향상시킬 수 있는 강철 성형체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 자동차용 부품은 승객 및 운전자의 안전확보를 위하여 충돌안전성을 고려한 고강도 강판의 적용이 점차 증대되는 경향을 보이고 있다. 또한, 방청보증 연한의 증가를 충족시키기 위해 표면처리강판의 적용이 확대되는 추세에 있다.

종래에는 상술한 고강도 강판을 일반적으로 프레스 방식을 이용하여 자동차 부품을 제조하였다.

프레스 방식을 이용한 자동차 부품의 제조 방법은 일반적으로 냉연 또는 열연 코일의 원소재를 절단한 후 그 소재를 이송하여 프레스 금형에 넣고 압착하여 성형을 완료한 다음 필요 없는 부분을 절단하고 구멍을 형성하는 등의 마무리 작업을 거쳐 제품을 완성하는 방법이다.

이와 같은 종래의 프레스 방식을 이용한 철판 가공 방법은 철강사에서 제조한 강판의 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, 강판의 특성 중에는 스프링 백(spring back)이란 현상이 있다. 이는 상온에서 강판을 굽힐 때 항복강도 이상의 외압을 가하여도 강판이 원래의 형상으로 되돌아 가려는 성질을 말한다. 즉, 원소재 강도가 강하면 강할수록 원상태로 되돌아 가려는 성질은 더욱 커지게 된다.

최근의 자동차 산업은 필수적으로 고강도 고성형성을 요구하는 부품을 필요로 하기 때문에 상기와 같은 성형상의 문제점은 강도가 강한 원소재의 적용에 제약을 줄 수밖에 없다.

최근에 개발된 60kg/㎟급의 트립(trip) 강판이나 듀얼페이스(dual phase) 강판 소재는 강도와 성형성이 우수한 것으로 흔히 알려져 왔는데, 실상 현장에서는 60kg/㎟급 이상의 고강도 소재는 치수 정밀도가 제대로 나오지 않기 때문에 아주 단순한 형상의 부품제작에만 적용을 하고 있으며, 고정밀도가 요구되는 복잡한 부품의 제작에는 거의 적용되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 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 원래 보다 2 ~ 3배 이상으로 향상시키면서 가공하는 금형 냉각 방식이 개발되었다.

상술한 방법으로 가공시 고온으로 철판을 가열하므로 철판의 성질이 매우 부드러워지고 늘어나는 성질이 탁월해져서 성형성이 우수해지게 된다. 이와 같이 금형 냉각 방법을 이용하면 철판의 초고강도를 확보함과 동시에 우수한 성형성으로 원하는 부품을 제조할 수 있다.

여기서, 금형 냉각 방식을 이용하여 150kg/㎟급 이상의 자동차용 고강도 강철 성형체를 제조하기 위해서는 소재 가열시의 열처리 공정 변수와 금형 내에서 소재를 급냉시킬 때 공정 변수의 설정 및 제어가 매우 중요하다. 그리고 상기와 같은 공정 변수는 부품 성능에 가장 큰 영향을 주고 있다. 그러나, 아직까지 강철 성형체를 제조하기 위한 표준적인 데이터가 없어 자동차용 고강도 강철 성형체를 제조하기에 많은 어려움이 있다.

아울러, 금형 냉각 방법은 압연 코일을 절단하는 공정(Blanking), 절단된 소재를 가열하는 공정, 가열된 소재를 이송하는 공정 및 이송된 소재를 금형 내에서 프레싱하면서 급랭하는 공정 및 급랭처리된 성형체의 가장자리 부분을 제거하는 후 처리 공정으로 이루어지는데, 급랭 공정에서 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 강철 성형체 제조 방법을 도시한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 먼저 절단된 블랭크 소재(20)를 가열로(10) 사이로 통과시키면서, 블랭크 소재(20)를 가공할 수 있는 온도 이상으로 가열을 한다.

다음에는, 가열된 블랭크 소재(20)를 하부 금형(40)에 로딩 시킨 후 홀더(30)를 이용하여 고정시킨다.

그 다음에는, 상부 금형(50)을 압착하여 블랭크 소재(20)의 형상을 변화시키고, 급냉시켜서 강철 성형체(25)를 형성한다.

이때, 블랭크 소재(20)의 온도는 가열로(10)에서 하부 금형(40)까지 로딩되는 동안 자연적으로 냉각되는 블랭크 풀림 현상이 발생할 수 있다. 또한, 블랭크 소재(20)가 공기 중에 노출되면서 산화막이 형성되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 이러한 경우를 감안하여 상기 가열 단계에서 가공 가능 온도 보다 더 높은 온도로 가열하여야 한다. 그러나, 초과 가열을 위해서는 불필요한 에너지를 더 소모하여야 하고, 로딩 간 온도 저하율을 정확하게 제어하기가 어려우므로, 강철 성형체의 품질도 일정하지 않게 되는 문제가 있다.

또한, 상기와 같은 금형 냉각 방법을 반복해서 수행하려면 공정 시간이 지연되어 생산성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 핫 스탬핑 방식을 사용하는 강철 성형체 제조 방법에서 성형을 위한 가열 온도 제어가 용이하게 할 수 있으며, 가열된 블랭크 소재가 금형으로 이송되는 중에 산화되거나 풀림 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 강철 성형체 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

아울러, 본 발명은 상기와 같은 강철 성형체 제조 방법을 수행하기 위하여, 핫 스탬핑과 전기 저항 가열이 가능한 강철 성형체 제조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 강철 성형체 제조 방법은 (a) 강판 코일을 절단하여 블랭크(Blank) 소재를 형성하는 단계와, (b) 상기 블랭크 소재를 성형부가 마련된 하부 금형에 로딩하는 단계와, (c) 상기 블랭크 소재가 상기 하부 금형에 로딩된 상태에서 상기 블랭크 소재에 전극을 접촉시키고, 상기 전극에 전원을 공급하여 전기 저항 가열 방식으로 상기 블랭크 소재를 성형 온도로 가열하는 단계 및 (d) 상기 블랭크 소재가 성형 온도로 가열된 상태에서, 상기 하부 금형의 성형부에 대응하는 압착부를 갖는 상부 금형으로 상기 블랭크 소재를 압착시켜 성형함과 동시에 급냉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 (d) 단계에서, 상기 블랭크 소재의 성형 또는 급냉 전에 상기 전극에 공급되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극은 상기 하부 금형에 고정 또는 분리 배치되는 것을 특징으로 하되, 상기 전극은 상기 블랭크 소재의 로딩시에 상기 블랭크 소재와 접촉되는 것을 특징으로 하고, 상기 전극은 상기 하부 금형의 상부면에 배치되는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 상기 (b) 단계는 상기 블랭크 소재를 예비 가열한 상태에서 상기 블랭크 소재를 로딩하는 것을 특징으로 하고, 상기 (c) 단계에서, 상기 블랭크 소재는 680 ~ 980℃까지 가열되는 것을 특징으로 하고, 상기 (d) 단계에서, 상기 블랭크 소재가 급냉되는 시간은 3 ~ 4초인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상술한 방법을 수행하기 위한 것으로 본 발명에 따른 강철 성형체 제조용 금형은 블랭크 소재가 로딩되며, 성형부를 구비하는 하부 금형과, 상기 성형부에 대응하는 압착부를 가지며, 상기 하부 금형에 로딩된 블랭크 소재를 압착하는 상부 금형과, 상기 블랭크 소재에 접촉되는 전극부 및 상기 전극부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부 금형 또는 하부 금형에는 상기 블랭크 소재의 온도를 측정하는 온도측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 온도측정부에서 측정된 온도값을 미리 저장된 상기 블랭크 소재의 성형 가능 온도와 비교하여, 상기 전원부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 상부 금형 또는 하부 금형에는 상기 블랭크 소재를 압착한 상태에서 상기 블랭크 소재의 온도를 급냉시키는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강철 성형체 제조 방법은 블랭크 성형 후 블랭크 소재를 다이렉트로 금형에 로딩하는 방법을 사용하고, 로딩된 상태에서 전기 저항 가열 방식으로 블랭크 소재를 가열하는 방법을 사용함으로써, 블랭크 소재를 가열로에서 가열한 후 성형용 금형으로 이송하는 중간에 블랭크 소재의 표면에 산화층이 형성되거나 풀림 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

따라서, 본 발명에 따른 강철 성형체 제조 방법은 고강도의 강철 성형체를 더 빠르고 쉽게 형성할 수 있으며, 제품의 강도 저하나 스프링 백 현상을 방지하여 제품을 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

아울러, 본 발명에 따른 강철 성형체 제조 장치는 가열로나 퀵 이송장치를 필요로 하지 않기 때문에 전체 설비 비용을 감소시킬 수 있고, 이로 인하여 제조 단가를 절감시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래 기술에 따른 강철 성형체 제조 방법을 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 강철 성형체 제조 방법을 수행하는 원리를 도시한 개략도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 강철 성형체 제조용 금형 및 이를 이용한 강철 성형체 제조 방법을 도시한 개략 단면도들.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초고강도 강철 성형체 제조 방법 및 그 제조 장치에 대해서 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 도면 및 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 도면 및 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 도면 및 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 2는 본 발명에 따른 강철 성형체 제조 방법을 수행하는 원리를 도시한 개략도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 강철 성형체 제조 방법을 수행하기 위해서 먼저 블랭크 소재(120)를 형성한 후 가열로를 거치지 않은 상태에서 바로 성형을 위한 하부 금형(140)에 로딩한다.

본 발명에서는 블랭크 소재(120)를 금형 내에서 전기 저항 방식으로 가열시키기 위한 전극부(160)를 하부 금형(140)에 형성한다. 이때, 블랭크 소재(120) 자체의 전기 저항을 이용한 가열을 수행하여야 하므로, 전극부(160)는 블랭크 소재(120)와 직접 접촉될 수 있는 형태로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 전극부(160)를 블랭크 소재(120)가 하부 금형(140)에 로딩되는 부분에 형성될 수 있다. 또한, 전극부(160)의 블랭크 소재 지지부는 홀더(130)와 맞물리는 형상이 되도록 형성될 수 있다.

이와 같이 블랭크 소재(120)를 로딩한 상태에서 전극부(160)에 전원을 인가하면, 블랭크 소재(120)의 자체 저항에 의해서 블랭크 소재(120)가 가열된다. 일정 시간 후 블랭크 소재(120)는 해당 소재의 성형 가능 온도에 도달하게 된다.

블랭크 소재(120)의 성형 가능 온도에서는 상부 금형(150)을 하부 금형(140)에 압착하여 블랭크 소재(120)를 성형하는 핫 스탬핑 성형 공정을 수행한다.

그리고, 성형과 동시에 하부 금형(140) 또는 상부 금형(150)에 마련되는 냉각부를 통하여 블랭크 소재(120)를 급냉함으로써, 성형된 블랭크 소재(120)가 최종 제품 형태인 강철 성형체로 형성되도록 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 강철 성형체 제조용 금형 및 이를 이용한 강철 성형체 제조 방법을 도시한 개략 단면도들이다.

도 3을 참조하면, 강철 성형체 제조용 금형은 하부 금형(240), 상부 금형(250) 및 전극부(260)을 포함한다.

먼저, 하부 금형(240)은 블랭크 소재(220)가 로딩되며, 로딩된 블랭크 소재(220)를 원하는 형상으로 성형하기 위한 성형부를 포함한다. 이때, 하부 금형(240)은 금형 지지를 위한 플레이트부까지 포함할 수 있다.

아울러, 하부 금형(240)에는 홀더 지지를 위한 영역이 포함될 수 있는데, 도 3에서는 하부 금형(240)에 홀더 지지를 위한 영역을 포함하지 않은 상태를 나타내었다.

상기 도 2에 도시된 하부 금형(140)의 경우에는 성형부의 면적이 비교적 넓게 구비되고 있어 하부 금형(140)의 상부에 홀더(130) 지지를 위한 영역이 형성되고, 이 영역에 전극부(160)가 배치되도록 한 것이다.

이와 다른 실시예로서, 도 3의 경우에는 하부 금형(240)의 외곽에 홀더(230) 지지를 위한 영역을 형성하되, 이 영역에 전극부(260)가 배치되도록 한 실시예가 도시되었다.

이와 같이 본 발명에 따른 하부 금형과 전극의 배치 관계는 각 실시예에 따라서 설계 변경이 가능하다. 다만, 블랭크 소재가 로딩되는 동시에 또는 로딩된 직후에 바로 전극이 블랭크 소재에 접촉될 수 있는 구조가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상부 금형(250)은 하부 금형(240)의 성형부에 대응하는 압착부(252)를 가지며, 하부 금형(240)에 로딩된 블랭크 소재(220)를 압착하는 부수 기재를 포함한다. 이때, 하부 금형(240)에 상부 금형(250)을 압착하기 위한 부수 기재로서 압착 해제시 상부 금형(250)을 원래 상태로 복원시킬 수 있는 압착용 스프링(256), 압착부(252) 상단에 구비되어 압착부(252)를 고정시키면서, 압착용 스프링(256)을 지지할 수 있는 플레이트부(258), 스프링(256) 하부에 구비되는 압착 지지부(254) 등을 제시할 수 있다.

그 다음으로, 전극부(260)에 전원을 공급하는 전원부를 포함 한다. 도 3에서는 전원부를 하부 금형(240)의 하단에 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 강철 성형체 제조 장치는 상기외 같은 하부 금형(240), 상부 금형(250), 전극부(260) 등과 같은 주요 요소들 이외에도, 보조적인 장치들로서 블랭크 소재의 온도를 측정하는 온도측정부를 더 포함시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 강철 성형체 제조 장치는 온도측정부에서 측정된 온도값을 미리 저장된 블랭크 소재의 성형 가능 온도와 비교하여, 상기 전원부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함시킬 수 있다.

예를 들어, 블랭크 소재의 성형 가능 온도가 700~900℃라고 하였을 때, 금형에 로딩된 블랭크 소재의 온도가 700℃에 미달할 경우 제어부는 전원부로부터 공급되는 전원의 크기를 크게 할 수 있으며, 금형에 로딩된 블랭크 소재의 온도가 900℃를 초과하여 과열되었을 때 전원부의 전원을 차단할 수 있다.

아울러, 상부 금형 또는 하부 금형에는 블랭크 소재를 압착한 상태에서 상기 블랭크 소재의 온도를 급냉시키는 냉각부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 강철 성형체 제조용 금형이 준비가 되면, 이를 위한 강철 성형체 제조 방법으로서 첫 단계로 하부 금형(240)의 상부에 블랭크 소재(220)를 로딩시킨다. 이때, 상기 첫 단계는 실제 강철 성형체 제조 공정의 최초 단계를 의미하는 것이 아니라, 본 발명에 따른 금형이 사용되는 첫 단계를 의미하는 것이다.

그 이전 단계로서는 상술한 블랭크 소재 제조 단계 및 블랭크 소재를 예비 가열하는 단계가 있을 수 있으며, 본 발명에서는 블랭크 소재를 예비 가열하는 단계를 생략할 수 있다.

다음에는, 블랭크 소재(220)에 전극부(260)를 연결한다. 이때, 전극부(260)는 블랭크 소재(220)의 양 에지부에 연결하는 것이 바람직하다. 이와 같이 블랭크 소재(220)의 양 에지부에 전극을 연결함으로써, 블랭크 소재(220) 전면이 저항으로 작용될 수 있도록 하고, 이 저항에 의한 발열이 누적되어 블랭크 소재(220)가 가열되도록 한다.

이때, 홀더(230)를 이용하여 블랭크 소재(220)를 고정시킨 상태에서 가열하여도 되고, 홀더(230)를 구동시키지 않은 상태에서 블랭크 소재(220)가 가열되도록 할 수 있다.

또한, 전극에 의한 블랭크 소재(220)의 가열 온도는 680 ~ 980℃가 될 수 있으나, 이는 소재마다 차이가 나게 된다. 이와 같은 가열 온도는 블랭크 소재(220)를 핫 스탬핑 방식으로 성형할 수 있는 가능 온도를 뜻하는 것이다.

기존에는 가열로에서 금형으로 이송되는 시간 동안 온도 하강 수치를 고려하여 블랭크 소재의 온도를 1000℃ 이상으로 가열하여야 하는 경우가 대부분이었으나, 본 발명에서는 이송중의 에너지 손실이 없으므로, 680 ~ 980℃의 온도 범위로 전체적인 가열 온도 구간을 낮출 수 있다.

따라서, 가열을 위한 에너지 소비가 감소될 수 있으며, 가열된 상태로 이송 중에 공기중에 노출되면서 블랭크 소재의 표면이 산화되는 문제도 감소시킬 수 있는 것이다.

그 다음으로 도 4를 참조하면, 상기와 같이 블랭크 소재의 가열 중에, 온도측정장치는 제어부에 현재 온도를 전달하고, 제어부는 미리 저장된 블랭크 소재의 성형 가능 온도와 비교 판단하여 전극부(260)에 공급되는 전원을 조절한다.

그 다음으로, 상부 금형(250)을 블랭크 소재에 압착시켜서 최종 제품 형태인 강철 성형체(225)를 형성한다. 이때, 하부 금형(240) 또는 상부 금형(250)에는 냉각부를 더 형성하여 원하는 강도의 제품이 용이하게 얻어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 이때 블랭크 소재가 급냉되는 시간은 3 ~ 4초 이내로 제어하는 것이 바람직한데, 이 또한 원하는 강도의 제품을 얻기 위한 최적의 시간 범위이다. 냉각 시간이 3초 미만이 되는 경우 충분한 냉각이 이루어지지 않아서 성형 상태가 정상적으로 유지되지 못할 수 있으며, 4초를 초과하는 시간으로 급냉되었을 경우에는 원하는 경도를 얻지 못할 수 있다.

전극부(260)에 공급되는 전원은 성형 전 혹은 급냉 전에 차단된다. 이때, 블랭크 소재의 성형과 거의 동시에 급냉이 이루어지는 것을 고려할 때, 바람직하게는 블랭크 소재의 성형 전에 전원이 완전히 차단되도록 하는 것이 좋으나, 성형이 시작된 후 급냉 이전에 전원이 차단되도록 하는 방법도 사용될 수 있다.

이때, 블랭크 소재는 탄소(C) 0.1 내지 0.4wt%, 실리콘(Si) 0.5wt%이하, 질소(N) 0.1wt%이하, 알루미늄(Al) 0.01 내지 0.1wt%, 인(P) 0.05wt%이하, 망간(Mn) 0.8 내지 2wt%, 보론(B) 0.002 내지 0.01wt%, 몰리브덴(Mo) 0.1 내지 0.5wt%, 크롬(Cr) 0.1 내지 0.5wt% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 이는 전기 저항 가열에 의한 특성 및 최종 성형 제품의 강도가 타 소재들 보다 두드러지게 나타나는 조성 범위를 취합한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 강철 성형체 제조 방법은 핫 스탬핑 방식과 전기 저항 방식을 접목하여, 고강도의 강철 성형체를 더 빠르고 쉽게 형성할 수 있으며, 제품의 강도 저하나 스프링 백 현상을 방지하여 제품을 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상 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.

Claims (1)

1. (a) 탄소(C) 0.1 내지 0.4wt%, 실리콘(Si) 0.5wt%이하, 질소(N) 0.1wt%이하, 알루미늄(Al) 0.01 내지 0.1wt%, 인(P) 0.05wt%이하, 망간(Mn) 0.8 내지 2wt%, 보론(B) 0.002 내지 0.01wt%, 몰리브덴(Mo) 0.1 내지 0.5wt%, 크롬(Cr) 0.1 내지 0.5wt% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지고, 성형 온도가 680 ~ 980℃인 강판 코일을 절단하여 블랭크(Blank) 소재를 형성하는 단계;
   (b) 상기 블랭크 소재를 성형부가 마련되고, 상부면에 전극이 배치된 하부 금형에, 가열되지 않은 상태에서 바로 로딩하는 단계;
   (c) 상기 블랭크 소재가 상기 하부 금형에 로딩된 상태에서 블랭크 소재 전면이 저항으로 작용될 수 있도록 상기 블랭크 소재의 양 에지부에 전극을 접촉시키고, 전원부에서 상기 전극에 전원을 공급하여 전기 저항 가열 방식으로 상기 블랭크 소재의 자체 저항에 의해서 상기 블랭크 소재를 가열하되, 상기 블랭크 소재의 온도를 측정하는 온도측정부와, 상기 온도측정부에서 측정된 온도값을 미리 저장된 블랭크 소재의 성형 가능 온도와 비교하여 상기 전원부의 동작을 제어하는 제어부를 이용하여 상기 블랭크 소재를 680 ~ 980℃로 가열하는 단계; 및
   (d) 상기 블랭크 소재를 680 ~ 980℃로 가열한 상태에서, 상기 하부 금형의 성형부에 대응하는 압착부와, 압착 해제시 상부 금형을 원래 상태로 복원시키는 압착용 스프링과, 상기 압착용 스프링을 지지하는 플레이트부와 상기 압착용 스프링 하부에 구비되는 압착 지지대를 갖는 상부 금형으로 상기 블랭크 소재를 압착시켜 성형함과 동시에 3~4초동안 냉각하여 성형 상태가 유지되면서 목표하는 경도를 확보하되, 상기 블랭크 소재의 성형 또는 냉각 전에 상기 전극에 공급되는 전원을 차단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강철 성형체 제조 방법.

Images