KR101714318B1 - 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법 - Google Patents

자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101714318B1
KR101714318B1 KR1020160062828A KR20160062828A KR101714318B1 KR 101714318 B1 KR101714318 B1 KR 101714318B1 KR 1020160062828 A KR1020160062828 A KR 1020160062828A KR 20160062828 A KR20160062828 A KR 20160062828A KR 101714318 B1 KR101714318 B1 KR 101714318B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
product
door frame
aluminum
post
treatment
Prior art date
Application number
KR1020160062828A
Other languages
English (en)
Inventor
서춘원
이승호
길철배
Original Assignee
(주) 네오텍
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 (주) 네오텍 filed Critical (주) 네오텍
Priority to KR1020160062828A priority Critical patent/KR101714318B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101714318B1 publication Critical patent/KR101714318B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/14—Making other products
    • B21C23/142—Making profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/06—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components the sub-units or components being doors, windows, openable roofs, lids, bonnets, or weather strips or seals therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent

Abstract

본 발명은 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법에 관한 것으로서, 소재를 압출하여 전처리제품을 얻은 후, 전처리제품을 롤 포밍공정을 거쳐 압연 및 성형하는 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 제조방법에 따라 제조된 자동차용 알루미늄 도어 프레임은 고강도를 유지하는 동시에 비열처리 방법으로 제조되어 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법{A MANUFACTURING METHOD OF ALUMINUM DOOR FRAME FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고강도를 유지하는 동시에, 비열처리 방법으로 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 생산비용을 절감할 수 있는 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 도어프레임은 프레스로 가공한 인너패널과 아웃터패널이 점용접되어 상자모양으로 형성되며, 차체의 프론트부와 리어부에 도어힌지 및 도어첵에 의해 개도한도가 규제되는 상태로 결합된다.
한편, 아웃터패널에는 글래스를 지지하는 어퍼프레임과 같은 자동차용 알루미늄 도어 프레임이 제공되는데, 종래 어퍼프레임과 같은 자동차용 알루미늄 도어 프레임은 소재를 어퍼프레임 형상으로 압출한 후, 교정 및 절단 작업을 거쳐 열처리함으로써 제조되고 있다.
그런데, 전술한 방법에 의해 제조되는 자동차용 알루미늄 도어 프레임은 열처리공정을 거치기 때문에 생산비용이 상승하는 문제점이 있었으며, 제조공정이 복잡하기 때문에 생산성이 저하되는 또 다른 문제점이 있었다.
위와 같은 문제점에 따라 열처리 공정 없이 간단한 제조방법으로 자동차용 알루미늄 도어 프레임을 제조하는 기술이 필요한 실정이다.
1. 한국공개특허번호 제2012-0073381호 2. 일본공개특허번호 제2001-287666호
본 발명은 소재를 압출하여 전처리제품을 얻은 후, 전처리제품을 롤 포밍공정을 거쳐 압연 및 성형함으로써, 고강도를 유지하는 동시에 비열처리 방법으로 제조되어 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 생산비용을 절감할 수 있게 하는 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법은 알루미늄 합금 소재를 515 내지 550℃로 가열한 후, 자동차 도어 프레임의 단면 형상을 가지는 바 형태로 압출하여 전처리제품을 성형하는 전처리 단계,상기 전처리제품을 롤-포밍 및 압연 공정으로 교정하고 강도를 향상시키는 후처리 단계, 상기 후처리제품을 치수안정성의 향상을 위한 시효경화 단계 및 시효경화시킨 상기 후처리제품을 용가재를 이용하여 서로 용접하고, 셀프 피어싱 리벳(Self pirecing rivet)으로 접합하여 도어 프레임을 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 시효경화 단계 이후에 상기 후처리제품을 도어 프레임에 요구되는 형상으로 굴곡을 형성하도록 3차원 스트레치 밴딩 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 전처리 단계 이후에 상기 전처리제품을 수냉하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 시효경화 단계는 0 ℃ 내지 250 ℃의 자연 또는 인공 시효 온도 범위에서 시효 할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 후처리 단계는, 압출한 상기 전처리제품을 제1차 롤 포밍 공정으로 체적을 조절하여 교정하는 교정 단계, 교정된 상기 제품을 열간 압연 공정 및 냉간 압연 공정으로 강도를 향상하는 압연 단계 및 압연한 상기 제품을 제2차 롤 포밍 공정으로 표면을 제어하여 단면 오차를 ±1.0에서 ±0.5까지 줄이는 치수 안정화 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 열간 압연 공정은 260℃ 내지 350℃의 온도에서의 수행되고, 상기 냉각 압연 공정은 30% 내지 50%의 압연율로 최종 두께까지의 수행될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 Al-Mg-Si 기반 합금으로, Mg : 0.4 내지 1.2 질량 ％, Si : 0.2 내지 0.8 질량 ％, Fe : 0.35 내지 0.8 질량 ％ 이하, Cu : 0.4 질량 ％ 이하를 함유할 수 있다.
본 발명은 소재를 압출하여 전처리제품을 얻은 후, 전처리제품을 롤 포밍공정을 거쳐 압연 및 성형함으로써, 고강도를 유지하는 동시에 비열처리 공정으로 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 생산비용을 절감할 수 있게 하는 이점이 있다.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조단계를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 자동차용 알루미늄 도어 프레임 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 단계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후처리 단계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 피어싱 리벳 접합을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 피어싱 리벳 접합의 강도를 실험하기 위한 십자형 인장 테스트 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조단계를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 자동차용 알루미늄 도어 프레임 사진이다. 본 발명에 따른 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법은 전처리 단계(S100), 후처리 단계(S200), 시효경화 단계(S300) 및 도어 프레임 제조단계(S400)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 단계를 나타내는 도면이다. 상기 전처리 단계(S100)는 알루미늄 합금 소재를 515 내지 550℃로 가열하여 자동차 도어 프레임의 단면 형상을 가지는 바 형태로 압출하여 전처리제품을 성형하는 단계이다.
상기 알루미늄 합금은 Al-Mg-Si 기반 합금으로, Mg : 0.4 내지 1.2 질량 ％, Si : 0.2 내지 0.8 질량 ％, Fe : 0.35 내지 0.8 질량 ％ 이하, Cu : 0.4 질량 ％ 이하를 함유하고, 잔량부 Al 및 불가피 불순물로 이루어 질 수 있다.
스틸의 비중은 7.85이고, 알루미늄의 비중은 2.7로서, 상기 알루미늄 합금은 스틸에 비해 중량이 2~3배 가벼워 상기 알루미늄 합금으로 경량의 자동차 도어 프레임을 제조할 수 있다. 기존 스틸 도어 대비 자동차 차체 경량화하여 콤팩트하게 제작할 수 있고 이에 따라 자동차의 연비 향상을 유도할 수 있다. 더불어 연비 상승으로 인한 이산화탄소 억제 효과도 유도할 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 합금은 Al-Mg-Si 기반의 비열처리 알루미늄 합금으로, 가공 및 성형성이 우수하며, 특히 0.4 질량 ％ 이하 Cu 를 첨가하여 합금의 성형성을 높일 수 있다. 이에 따라 가공 불량 및 성형 불량품의 재생 및 활용 가능하고, 디자인적 요소 반영에 따른 다양한 표현도 가능하다.
상기 전처리 단계(S100)와 후처리 단계(S200) 사이에 상기 전처리제품을 수냉하는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다. 압출하여 성형된 상기 전처리제품을 수냉하는 경우 최종 성형된 제품이 더 우수한 강도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후처리 단계를 나타내는 도면이다. 상기 후처리 단계(S200)는 상기 전처리제품을 롤-포밍 및 압연 공정으로 교정하고 강도를 향상시키는 단계이다. 상기 후처리 단계(S200)는, 압출한 상기 전처리제품을 제1차 롤 포밍 공정으로 체적을 조절하여 교정하는 교정 단계(S210), 교정된 상기 제품을 열간 압연 공정 및 냉간 압연 공정으로 강도를 향상하는 압연 단계(S220) 및 압연한 상기 제품을 제2차 롤 포밍 공정으로 표면을 제어하여 단면 오차를 ㅁ1.0에서 ㅁ0.5까지 줄이는 치수 안정화 단계(S230)를 포함할 수 있다.
상기 압연 단계(S220)에서 열간 압연 공정은 260℃ 내지 350℃의 온도에서의 수행되고, 상기 냉각 압연 공정은 30% 내지 50%의 압연율로 최종 두께까지의 수행될 수 있다. 알루미늄 재결정 온도 이상에서 작업하는 열간압연은 압연동력이 작아도 큰 변형을 쉽게 할 수 있어 가공 시간 단축 가능하나, 고온으로 인한 산화로 표면이 변질되기 쉽고, 치수의 정밀도 저하될 수 있다. 따라서 냉각에 따라 형상, 치수, 조직 및 기계적 성질의 불균일 현상 발생하므로, 재결정 온도 이하에서 작업하는 냉간압연을 더 포함하여 강도를 향상시킨다. 냉간압연은 표면이 미려하여 가공성 뛰어나고 경도, 인장강도, 항복점 증가하며 변형율(압연율) 50% 이하에서 기계적 성질에 영향을 줄 수 있다.
상기 후처리 단계(S200)는 상기 전처리제품을 롤-포밍 및 압연 공정으로 교정하고 강도를 향상시킴으로써, 원소재의 두께를 줄이고 강도를 높여 차량의 경량화할 수 있다. 또한 비열처리 공법으로 열처리시에 나타나는 제품의 변형 방지하고, 가공 경화로 조직을 안정화할 수 있다. 또한 비열처리 공법으로 강도를 향상시켜 우수한 안전성 확보하고 제조공정시간 단축 및 원가 절감이 가능하다.
상기 시효경화 단계(300)는 상기 후처리제품을 치수안정성의 향상을 위한 단계이다. 상기 시효경화 단계(300)는 0 ℃ 내지 250 ℃의 자연 또는 인공 시효 온도 범위에서 시효 할 수 있다. 0 ℃ 내지 250 ℃의 자연 또는 인공 시효 온도 범위에서 시효 함으로써 블리스터링(blistering)이 없는 경화가 가능하다.
상기 시효경화 단계(300) 이후에 상기 후처리제품을 도어 프레임에 요구되는 형상으로 굴곡을 형성하도록 3차원 스트레치 밴딩 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 3차원 스트레치 밴딩 단계(S400)는 상기 제품을 도어 프레임에 요구되는 형상으로 굴곡을 형성하는 단계로서, 이를 상기 전처리 단계 및 후처리 단계 이후에 상기 밴딩 단계를 포함하여 상기 자동차용 알루미늄 도어 프레임의 직선부(a) 및 곡선부(b)가 제조된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 피어싱 리벳 접합을 나타내는 도면이다. 상기 도어 프레임 제조단계(S500)는 상기 시효경화된 후처리제품을 용가재를 이용하여 서로 용접하고(S510), 셀프 피어싱 리벳(Self pirecing rivet)으로 접합(S520)하여 제조할 수 있다. 상기 용접은 위치 제어 지그를 이용한 아래보기 용접 방법으로 알루미늄 접합 지그가 움직이면서 용접부위를 잡아 줄 수 있다.
본 발명의 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법은 경량화를 위해 스틸보다 강성이 낮은 알루미늄 소재를 이용하여 자동차의 도어 프레임을 제조하는 방법으로, 기존의 SPOT 용접 이상의 강성 실현하기 위하여 곡선부 및 직선부 간의 접합을 BOLT 체결 및 셀프 피어싱 리벳 방식으로 접합할 수 있다.
또한, 상기 셀프 피어싱 리벳 접합으로 접합하여 별도의 홈이 필요 없기 때문에 자동화에 용이하며 작업시간도 빠르다. 이종재료인 알루미늄과 스틸의 접합에 사용될 수 있으며, 열발생이 없어 접착재와 함께 사용하는 하이브리드 조이닝도 가능하다.
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명 과정의 세부 사항을 설명하고자 한다.
1. 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조
AL 6000계열 합금 소재를 알루미늄 합금 소재(Billet)를 515 내지 550℃로 빌레트 가열(Billet heating)하고, 자동차 도어 프레임의 단면 형상을 가지는 바 형태로 압출하고, 수냉을 실시하여 강도를 증가 시킨 전처리제품을 형성한다.
상기 전처리제품을 롤 포밍 공정으로 체적을 조절하여 교정하고, 열간 압연 공정 및 냉간 압연 공정으로 강도를 향상하는 단계를 거쳐 2차 롤 포밍 공정으로 표면을 제어하여 단면 오차를 ±1.0에서 ±0.5까지 줄이는 치수 안정화를 시킨다. 열간 압연 공정은 260℃ 내지 350℃의 온도에서의 수행되고, 상기 냉각 압연 공정은 30% 내지 50%의 압연율로 최종 두께까지의 수행한다. 이후 상기 후처리제품을 0 ℃ 내지 250 ℃의 자연 또는 인공 시효 온도 범위에서 시효하여 치수안정성의 향상시킨다.
상기 제품을 도어 프레임에 요구되는 형상으로 굴곡을 형성하는 3차원 스트레치 밴딩 단계를 더 포함하여 상기 곡선부를 제조하고, 상기 직선부 및 곡선부를 용가재를 이용하여 서로 용접하고, 셀프 피어싱 리벳(Self pirecing rivet)으로 접합하여 도어 프레임을 제조하였다,
2. TEST 결과
하기 표 1은 상기 제조한 자동차용 알루미늄 도어 프레임 시료 5개에 대하여 주요 성능 지표에 대하여 실험한 결과를 나타낸 표이다.
TEST 단위 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
중량 저감률 % 30 31 30.5 33 31
접합 강도 kN 5.3 5.3 5.4 5.2 5.3
AL frame 영구 변위량(외력 350N) mm 2.0 2.1 2.1 2.5 2.3
AL frame 최대 변위량(외력 175N) mm 9.5 9 9 10 9.5
AL frame 단면공차 mm 0.4 -0.1 0.2 -0.5 -0.1
2-1. 중량 저감률
중량 저감률은 중량을 측정하여 스틸로 제조된 국내 S 자동차회사의 T모델과 대비하였다. 결과 본 발명에 따른 자동차용 알루미늄 도어 프레임은 30% 이상의 중량 저감률을 나타내었다.
2-2. SPR 접합강도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 피어싱 리벳 접합의 강도를 실험하기 위한 십자형 인장 테스트 방법을 나타내는 도면이다. SPR 접합강도 및 피로수명 분석을 위해 겹치기 이음시편을 제작하였다, 시편 규격을 가로 100mm, 세로 30mm 이고 두께 1.8mm 인 I형 겹치기 시편이며, 실험에 사용한 리벳의 내경, 외경은 각각 4.8, 8.7 mm 이고, 높이는 5.5 mm인 아큐먼트사 4.8mm 으로서 재료는 카본스틸로 경도는 490Hv 이다. 개발된 접합강도는 5.2KN 이상 으로서 우수한 강도를 나타내었다.
2-3. 영구 및 최대변위량
상기 제조된 알루미늄 도어 프레임의 CAE 해석 및 시험기관을 통한 검증을 통하여 영구 및 최대변위량을 측정하였다. 실헝방법은 S 자동차 회사 기술표준(SES-E-561-11 기준)으로 350N & 175N에서 시험하였다. 알루미늄 프레임의 영구 변위량(외력 350N)은 2.5mm 이하, 알루미늄 프레임의 최대 변위량(외력 175N)은 2.5mm 이하를 나타내어 우수한 결과를 나타낸다.
2-4. 압출 단면 공차
상기 제조된 알루미늄 도어 프레임의 압출 단면 공차는 자체 단면 투영 및 시험기관을 통한 검증하였으며, 결과 ㅁ 0.5 mm를 만족하였다.
본 발명에 따른 자동차용 알루미늄 도어 프레임을 제조하기 위해서는, 알루미늄 소재를 압출하여 전처리제품을 생산한 후, 다시 전처리제품을 최종제품의 형상으로 압연 및 성형하게 된다. 이와 같이 제조되는 자동차용 알루미늄 도어 프레임은 고강도를 유지하는 동시에 비열처리 방법으로 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 생산비용을 절감할 수 있게 한다.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (7)

  1. 알루미늄 합금 소재를 515 내지 550℃로 가열한 후, 자동차 도어 프레임의 단면 형상을 가지는 바 형태로 압출하여 전처리제품을 성형하는 전처리 단계;
    상기 전처리제품을 강도를 향상시키도록 롤-포밍 및 압연 공정으로 교정하여 후처리제품을 제조하는 후처리 단계;
    상기 후처리제품을 치수안정성의 향상을 위한 시효경화 단계; 및
    시효경화시킨 상기 후처리제품과 도어프레임에 요구되는 형상으로 굴곡을 형성하는 3차원 스트레치 밴딩으로 제조된 곡선부 제품을 용가재를 이용하여 위치 제어 지그를 이용한 아래보기 용접 방법으로 서로 용접하고, 셀프 피어싱 리벳(Self pirecing rivet)으로 접합하여 96.3N/㎟ 이상의 접합강도를 갖는, 도어 프레임을 제조하는 단계를 포함하되,
    상기 후처리 단계는, 압출한 상기 전처리제품을 제1차 롤 포밍 공정으로 체적을 조절하여 교정하는 교정 단계, 교정된 상기 제품을 260℃ 내지 350℃의 온도에서의 수행되는 열간 압연 공정 및 30% 내지 50% 미만의 압연율로 최종 두께까지의 수행되는 냉간 압연 공정으로 강도를 향상하는 압연 단계 및 압연한 상기 제품을 제2차 롤 포밍 공정으로 표면을 제어하여 단면 오차를 줄이는 치수 안정화 단계를 포함하는 것에 특징이 있는 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전처리 단계 이후에 상기 전처리제품을 수냉하는 단계를 더 포함하는 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시효경화 단계는 0 ℃ 내지 250 ℃의 자연 또는 인공 시효 온도 범위에서 시효하는 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금은 Al-Mg-Si 기반 합금으로, Mg : 0.4 내지 1.2 질량 ％, Si : 0.2 내지 0.8 질량 ％, Fe : 0.35 내지 0.8 질량 ％ 이하, Cu : 0.4 질량 ％ 이하를 함유하고, 잔량부 Al 및 불가피 불순물로 이루어지는 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법.
KR1020160062828A 2016-05-23 2016-05-23 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법 KR101714318B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160062828A KR101714318B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160062828A KR101714318B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101714318B1 true KR101714318B1 (ko) 2017-03-09

Family

ID=58402716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160062828A KR101714318B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101714318B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020066751A (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 昭和電工株式会社 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金塑性加工材およびＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001287666A (ja) 2000-04-07 2001-10-16 Hitachi Ltd 自動車用車体及びその組み立て方法
JP2002121635A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Kobe Steel Ltd セルフピアスリベット接合性に優れた自動車フレーム用アルミニウム合金押出材
KR20100065582A (ko) * 2008-12-08 2010-06-17 주식회사 포스코 롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법
KR20120023884A (ko) * 2010-09-02 2012-03-14 주식회사 성우하이텍 스트레치 벤딩장치
JP4944474B2 (ja) * 2006-03-30 2012-05-30 株式会社神戸製鋼所 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法
KR20120073381A (ko) 2010-12-27 2012-07-05 주식회사 새한산업 차량용 알루미늄 도어 아웃터 패널

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001287666A (ja) 2000-04-07 2001-10-16 Hitachi Ltd 自動車用車体及びその組み立て方法
JP2002121635A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Kobe Steel Ltd セルフピアスリベット接合性に優れた自動車フレーム用アルミニウム合金押出材
JP4944474B2 (ja) * 2006-03-30 2012-05-30 株式会社神戸製鋼所 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法
KR20100065582A (ko) * 2008-12-08 2010-06-17 주식회사 포스코 롤 포밍 장치 및 롤 포밍 방법
KR20120023884A (ko) * 2010-09-02 2012-03-14 주식회사 성우하이텍 스트레치 벤딩장치
KR20120073381A (ko) 2010-12-27 2012-07-05 주식회사 새한산업 차량용 알루미늄 도어 아웃터 패널

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020066751A (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 昭和電工株式会社 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金塑性加工材およびＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の製造方法
JP7215870B2 (ja) 2018-10-22 2023-01-31 昭和電工株式会社 Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金塑性加工材およびＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3023168B1 (en) Press forming method
US9371047B2 (en) Bumper structure and method for manufacturing bumper beam
US20090053098A1 (en) 7000-series aluminum alloy extruded product and method of producing the same
JP5728334B2 (ja) 衝突性能に優れた車体用のプレス成形品およびその製造方法
JP2009001121A (ja) 車両用センターピラーの補強部材
CN107580635A (zh) 铝合金制品的冲击热处理
US20150069772A1 (en) Bumper reinforcement and method for manufacturing the same
RU2705042C1 (ru) Формованное изделие в виде панели, дверь транспортного средства и способ изготовления формованного изделия в виде панели
CN104936807A (zh) 用于机动车车门的中间壳体、用于制造中间壳体的方法和用于机动车的车门
Wang et al. Multiple-iteration springback compensation of tailor welded blanks during stamping forming process
KR101714318B1 (ko) 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법
CN105189256B (zh) 用于机动车白车身结构的底部区域的横梁、用于制造横梁的方法和机动车白车身结构
AU2010207284B2 (en) Hollow member
JP5835322B2 (ja) ヘッダエクステンションの成形方法及びそれを用いた車体構造の製造方法、並びに、車体構造
US9669877B2 (en) Vehicle body framework structure and method of manufacturing the same
JP2020510748A (ja) 複雑形状成形部材の製造方法
Lanzerath et al. Lightweight potential of ultra high strength steel tubular body structures
JP4513587B2 (ja) 焼入変形低減効果に優れた複合部品の製造方法
KR102036750B1 (ko) 프레스 성형품 및 그 설계 방법
JP2004083931A (ja) 車体の強度部材、車体の強度部材構造及び車体強度部材の製造方法
JP4017059B2 (ja) 曲げ加工性に優れたアルミニウム押出形材の製造方法
WO2005040440A1 (ja) 衝撃吸収性に優れたアルミニウム合金押出形材
JP4102731B2 (ja) アルミニウム合金中空形材の曲げ加工方法
KR20230102251A (ko) 자동차용 폐단면 부품의 제조 방법 및 자동차용 폐단면 부품
JP2004076065A (ja) 自動車用アルミニウム合金パネル

Legal Events

Date Code Title Description
X091 Application refused [patent]
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200114

Year of fee payment: 4