KR101865741B1 - 일체형 핫 스탬핑 조립체 및 그의 조립 방법 - Google Patents

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Abstract

일체형 핫 스탬핑 조립체가 개시된다. 개시된 일체형 핫 스탬핑 조립체는 복수의 블랭크를 일체로 결합하고 그 일체화 된 블랭크를 핫 스탬핑 성형하여 이루어지는 것으로서, 충격을 흡수하는 설정된 강도 강화부의 핫 스탬핑 영역에 연성을 지닌 적어도 하나의 패치드 블랭크(patched blank) 강판이 접합된 저 강도부를 포함할 수 있다.

Description

일체형 핫 스탬핑 조립체 및 그의 조립 방법 {INTEGRATED HOT STAMPING STRUCTURE AND ASSEMBLY METHOD OF THE SAME}
본 발명의 실시 예는 일체형 핫 스탬핑 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체의 일체형 사이드 조립체로서 TWB(Tailor Welded Blanks) 핫 스템핑(hot stamping)을 적용하여 구간적으로 다른 강도를 갖는 일체형 핫 스탬핑 조립체 및 그의 조립 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 다양한 강도를 갖는 부품들이 사용된다. 예를 들어 차량 충돌 또는 전복 시 에너지를 흡수해야 하는 부분들은 비교적 약한 강도가 요구되며, 탑승자의 생존공간 확보를 위해 형상유지가 필요한 부분은 강한 강도가 요구된다.
충돌 시 에너지를 흡수해야 하는 부분이 강도가 지나치게 높으면 충격에너지를 적절하게 흡수하지 못하고 다른 부분으로 그대로 전달하게 되어 오히려 탑승객과 차량의 다른 부품들에 과도한 충격을 전달할 수 있다.
차량은 지속적으로 경량화와 원가절감이 요구되고 있으며, 이에 따라 하나의 부품이 부분적으로 서로 다른 이종강도를 갖는 것이 필요하게 되었다. 부품의 일부 구간은 탑승자 보호를 위해 고 강도가 요구되지만, 일부 구간은 충격 에너지 흡수를 위해 상대적으로 낮은 강도가 요구되는 것이다. 이러한 부품은 대표적으로 승용 차량의 사이드 패널과 관련된 차체 부품들을 예로 들 수 있다.
이에 종래 기술에서는 TWB 기술과 핫 스탬핑 기술을 통해 제작된 핫 스탬핑 부품을 적용하고 있다. 여기서 TWB 기술이라 함은 두께와 강도 재질 등이 서로 다른 강판을 적절한 크기와 형상으로 절단하고, 레이저로 용접하여 원하는 형태의 제품으로 가공하는 공법이다. 그리고 핫 스탬핑 기술이라 함은 고온으로 가열된 철강소재를 프레스로 성형한 뒤에 급속 냉각시키며 초고장력강으로 가공하는 공법이다.
따라서, TWB 핫 스탬핑 기술은 TWB 공법을 통해 제작된 강판을 핫 스탬핑 공법으로 프레스 성형하는 기법으로, TWB와 핫 스탬핑의 장점을 모두 취할 수 있다. 이와 같은 TWB 핫 스탬핑 기술은 미국등록특허공보 제7396072호 및 미국공개특허공보 제2014-0144973호에 개시된 바 있다.
그러나, 이와 같은 TWB 핫 스탬핑 기술을 적용한 종래 기술의 일체형 핫 스탬핑 부품은 강도 재질이 비교적 약한 부위의 두께와 강도가 동일하기 때문에, 차량의 측면 충돌 시 그 저 강도 구간이 변형을 유도하지 않고 파단됨으로써 차량의 충돌 성능이 저하될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 충격 에너지를 흡수하기 위한 저 강도 부위에서의 두께와 강도를 국부적으로 변경하여 차량의 측면 충돌 시 저 강도 부위의 파단을 방지할 수 있도록 한 일체형 핫 스탬핑 조립체 및 그의 조립 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체는, 복수의 블랭크를 일체로 결합하고 그 일체화 된 블랭크를 핫 스탬핑 성형하여 이루어지는 것으로서, 충격을 흡수하는 설정된 강도 강화부의 핫 스탬핑 영역에 연성을 지닌 적어도 하나의 패치드 블랭크(patched blank) 강판이 접합된 저 강도부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 일체형 핫 스탬핑 조립체에 있어서, 상기 패치드 블랭크는 상기 강도 강화부와 서로 다른 두께를 지닌 연강 소재로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 일체형 핫 스탬핑 조립체에 있어서, 상기 패치드 블랭크는 상기 강도 강화부의 핫 스탬핑 영역에 스폿 용접될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 일체형 핫 스탬핑 조립체는 일체형 사이드 패널을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 일체형 핫 스탬핑 조립체에 있어서, 상기 저 강도부는 상기 사이드 패널의 아웃터 필러 하부에 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 일체형 핫 스탬핑 조립체에 있어서, 상기 패치드 블랭크는 상기 강도 강화부와의 사이에 소정의 폐 단면 구간을 형성할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법은, (a) 기 설정된 저 강도 구간에 대응하는 영역이 컷팅된 보론강 소재의 핫 스탬핑 블랭크를 제공하고, (b) 상기 핫 스탬핑 블랭크의 컷팅 영역에 대응하는 연강 소재의 패치 블랭크를 제공하며, (c) 상기 핫 스탬핑 블랭크의 컷팅 영역에 상기 패치 블랭크를 용접하고, (d) 상기 핫 스탬핑 블랭크와 패치 블랭크의 결합체를 핫 스탬핑 성형하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법에 있어서, 상기 (a) 과정에서는 복수의 원 소재 블랭크를 일체로 결합한 핫 스탬핑 블랭크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법에 있어서, 상기 (a) 과정에서는 상기 원 소재 블랭크의 연결 부위 양측을 일부 컷팅하며 상기 컷팅 영역을 가공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 평판 형태의 패치 블랭크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 평판 형태의 블랭크를 프레스 성형하여 설정된 절곡 형상의 단면을 가진 패치 블랭크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서는 상기 핫 스탬핑 블랭크의 컷팅 영역에 상기 패치 블랭크를 스폿 용접할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법에 있어서, 상기 (d) 과정에서는 상기 핫 스탬핑 블랭크와 패치 블랭크의 결합체를 설정된 온도로 가열한 후, 프레스로 성형 및 냉각할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 충격 에너지를 흡수하는 저 강도부에 연강 소재의 패치드 블랭크를 조립함으로써, 저 강도부의 두께와 강도를 국부적으로 변경할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 차량의 측면 충돌 시, 연강 소재의 패치드 블랭크에 의해 저 강도부의 변형을 유도하면서 저 강도부의 파단을 방지할 수 있으므로, 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 저 강도부에 연강 소재의 패치드 블랭크를 조립함에 따라, 충격 에너지를 흡수하는 부위의 국부 연화 및 고주파 연화를 위한 2차 가공 공정 없이 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체를 도시한 정면 구성도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면 구성도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체를 도시한 정면 구성도이다.
도 5는 도 4의 B-B 선에 따른 단면 구성도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체를 도시한 정면 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(100)는 차체 부품으로서, 루프 사이드(1a)와 실 사이드(1b) 사이에 복수의 아웃터 필러(1c)를 일체로 연결한 일체형 사이드 패널에 적용될 수 있다.
상기 일체형 핫 스탬핑 조립체(100)는 복수의 블랭크, 예를 들어 사이드 패널을 기준으로 할 때, 루프 사이드 블랭크, 실 사이드 블랭크 및 아웃터 필러 블랭크를 일체로 결합하고, 그 일체화 된 블랭크들을 핫 스탬핑 성형하여 이루어질 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(100)는 두께와 강도 재질 등이 서로 다른 강판을 적절한 크기와 형상으로 절단하고, 레이저로 용접하여 원하는 형태로 가공한 TWB(Tailor Welded Blanks) 블랭크를 핫 스탬핑 성형하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(100)는 충격 에너지를 흡수하는 저 강도 부위(예를 들면, 사이드 패널의 센터 아웃터 필러 하부)에서의 두께와 강도를 국부적으로 변경함으로써, 차량의 측면 충돌 시 저 강도 부위의 변형을 유도하며, 저 강도 부위의 파단을 방지할 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 일체형 핫 스탬핑 조립체(100)는 충격 에너지를 흡수하는 설정된 강도 강화부(10)의 핫 스탬핑 영역에 연성을 지닌 적어도 하나의 패치드 블랭크(patched blank)(31) 강판이 접합된 저 강도부(30)를 포함하고 있다.
상기에서 강도 강화부(10)의 핫 스탬핑 영역이라 함은 복수의 블랭크를 일체로 결합하고 그 일체화 된 블랭크를 핫 스탬핑 금형을 통해 핫 스탬핑 성형한 강도 강화 영역을 의미한다.
여기서, 상기 강도 강화부(10)의 핫 스탬핑 영역은 보론이 함유된 강판을 오스테나이트화 온도로 가열한 후, 프레스로 성형 및 냉각하는 공정을 통하여 마르텐사이트 조직으로 이루어지는 고 강도 부분으로서, 사이드 패널에서 차량의 충돌 또는 전복 시 승객을 보호하는 부분을 포함할 수 있다.
또한, 상기 강도 강화부(10)의 핫 스탬핑 영역은 상기한 고 강도 부분보다 다소 약한 강도 재질을 갖는 강도 강화 영역으로, 차량의 충돌 시 충격 에너지를 흡수하는 부분을 포함할 수도 있다. 그러나, 이하에서 설명하는 강도 강화부(10)는 후자의 부분, 더 나아가서는 실 사이드(1b)와 연결되는 아웃터 필러(1c)의 하부 연결 부분으로 정의한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 저 강도부(30)는 충격 에너지를 흡수하는 저 강도 부위로서, 실 사이드(1b)와 연결되는 아웃터 필러(1c)의 하부, 더 나아가 센터 필러 아웃터 하부의 강도 강화부(10)에 상기한 패치드 블랭크(31) 강판이 접합된 부분으로 정의할 수 있다.
상기 패치드 블랭크(31)는 강도 강화부(10)와 서로 다른 두께를 지닌 연강 소재의 강판으로 이루어진다. 상기 연강 소재의 강판이라 함은 탄소의 함유량이 0.15~0.28%인 재료로 이루어진 강판으로서, 차량의 충돌 또는 전복 시 충격을 흡수하는 소재로 정의할 수 있다.
여기서, 상기 패치드 블랭크(31)는 강도 강화부(10)의 핫 스탬핑 영역에서 아웃터 필러(1c)의 하부 양측에 용접 접합되는 바, 그 하부 양측에 스폿 용접된다. 즉, 상기 패치드 블랭크(31)는 연강 소재의 강판에서 블랭킹 된 패치 블랭크를 위에서 언급한 바 있는 TWB 블랭크에 스폿 용접된 상태로 그 TWB 블랭크와 함께 스탬핑 금형을 통해 핫 스탬핑 성형된 것이다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(100)의 조립 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 복수의 원 소재 블랭크(101a, 101b, 101c)를 일체로 결합한 핫 스탬핑 블랭크(101)를 제공한다.
여기서, 상기 핫 스탬핑 블랭크(101)는 복수의 원 소재 블랭크(101a, 101b, 101c)를 일체로 결합한 TWB 블랭크로서, 이들 블랭크는 보론강 소재의 루프 사이드 블랭크(101a), 실 사이드 블랭크(101b) 및 아웃터 필러 블랭크(101c)를 포함할 수 있다.
상기 과정에서는 기 설정된 저 강도 구간에 대응하는 영역 즉, 실 사이드 블랭크(101b)와 연결된 아웃터 필러 블랭크(101c)의 하부 양측을 일부 컷팅하며 그 양측에 컷팅 영역(103)을 가공한다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서는 도 3b에서와 같이, 상기 컷팅 영역(103)에 대응하는 연강 소재의 패치 블랭크(201)를 제공한다. 여기서, 상기 패치 블랭크(201)는 연강 소재의 강판에서 핫 스탬핑 블랭크(101)의 컷팅 영역(103)에 대응하는 형상으로 블랭킹 된 것으로, 평판 형태의 블랭크로 제공된다.
이어서, 본 발명의 실시 예에서는 도 3c에서와 같이, 상기 핫 스탬핑 블랭크(101)의 컷팅 영역(103)에 패치 블랭크(201)를 용접하는데, 스폿 용접으로서 패치 블랭크(201)를 컷팅 영역(103)에 접합한다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 핫 스탬핑 블랭크(101)와 패치 블랭크(201)를 상호 스폿 용접한 결합체(203)를 핫 스탬핑 금형(도면에 도시되지 않음)을 통해 핫 스탬핑 성형한다.
이 과정에서 상기 결합체(203)를 설정된 온도로 가열한 후, 핫 스탬핑 금형으로 프레스 성형하고, 그 결합체(203)를 급랭하게 되면, 도 1 및 도 2에서와 같이 충격을 흡수하는 저 강도부(30)로서의 패치드 블랭크(31)를 강도 강화부(10)에 적용한 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(100)의 조립이 완료된다.
지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(100)에 의하면, 종래 기술과 달리 충격 에너지를 흡수하는 저 강도부(30)에 연강 소재의 패치드 블랭크(31)를 조립함으로써, 저 강도부(30)의 두께와 강도를 국부적으로 변경할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 차량의 측면 충돌 시, 연강 소재의 패치드 블랭크(31)에 의해 저 강도부(30)의 변형을 유도하면서 저 강도부(30)의 파단을 방지할 수 있으므로, 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 저 강도부(30)에 연강 소재의 패치드 블랭크(31)를 조립함에 따라, 충격 에너지를 흡수하는 부위의 국부 연화 및 고주파 연화를 위한 2차 가공 공정 없이 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체를 도시한 정면 구성도이고, 도 5는 도 4의 B-B 선에 따른 단면 구성도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(200)는 전기 실시 예의 구조를 기본으로 하면서, 강도 강화부(10)와의 사이에 소정의 폐 단면 구간(133)을 형성하는 패치드 블랭크(131)를 가진 저 강도부(130)를 구성할 수 있다.
여기서, 상기 패치드 블랭크(131)는 강도 강화부(10)의 핫 스탬핑 영역에서 아웃터 필러(1c)의 하부 양측에 스폿 용접된 것으로, 그 강도 강화부(10)의 핫 스탬핑 영역 내측에서 아웃터 필러(1c)의 하부 양측에 각각 용접되는 제1 부분(135)과, 그 양측의 제1 부분(135) 사이에서 내측으로 절곡된 제2 부분(137)으로 이루어진다. 예를 들면, 상기 제2 부분(137)은 제1 부분(135) 사이에서 사다리꼴 형상으로 절곡되어 있다.
따라서, 상기 패치드 블랭크(131)가 강도 강화부(10)의 핫 스탬핑 영역에서 아웃터 필러(1c)의 하부 양측에 스폿 용접됨에 따라, 그 패치드 블랭크(131)의 제2 부분(137)과 강도 강화부(10) 사이에는 상기한 바와 같은 폐 단면 구간(133)이 형성된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(200)의 조립 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 본 발명의 실시 예에서는 앞서 개시한 도 3a에서와 같이, 복수의 원 소재 블랭크(101a, 101b, 101c)를 일체로 결합한 핫 스탬핑 블랭크(101)를 제공한다. 그리고 상기 핫 스탬핑 블랭크(101)에서 기 설정된 저 강도 구간에 대응하는 영역 즉, 실 사이드 블랭크(101b)와 연결된 아웃터 필러 블랭크(101c)의 하부 양측을 일부 컷팅하며 그 양측에 컷팅 영역(103)을 가공한다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서는 도 6a에서와 같이 상기 컷팅 영역(103)에 대응하는 연강 소재의 패치 블랭크(301)를 제공하는데, 연강 소재의 강판에서 평판 형태로 블랭킹 된 블랭크를 프레스 성형하며, 설정된 절곡 형상의 단면을 가진 패치 블랭크(301)를 제공한다. 예를 들면, 상기 패치 블랭크(301)는 양쪽 부분(303)의 평면 사이에 사다리꼴 형태의 절곡 부분(305)을 지닌 형태로 프레스 성형된 블랭크로 제공된다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 도 6b에서와 같이 상기 아웃터 필러 블랭크(101c)의 하부 내측에서 패치 블랭크(301)의 양쪽 부분(303)을 핫 스탬핑 블랭크(101: 이하 도 3a 참조)의 컷팅 영역(103)에 용접하는데, 스폿 용접으로 접합한다.
그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 핫 스탬핑 블랭크(101)와 패치 블랭크(301)를 상호 스폿 용접한 결합체(307)를 핫 스탬핑 금형(도면에 도시되지 않음)을 통해 핫 스탬핑 성형한다.
이 과정에서는 상기 결합체(307)를 설정된 온도로 가열한 후, 핫 스탬핑 금형으로 프레스 성형하고, 그 결합체(307)를 급랭하는데, 패치 블랭크(301)의 절곡 부분(305)을 회피하며 프레스 성형한다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기한 바와 같은 과정을 거치며, 도 4 및 도 5에서와 같이, 설정된 강도 강화부(10)에 폐 단면 구간(133)을 가진 연강 소재의 패치드 블랭크(131)를 접합한 저 강도부(130)를 포함하는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(200)를 조립할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 핫 스탬핑 조립체(200)에 의하면, 차량의 측면 충돌 시 폐 단면 구간(133)을 가진 패치드 블랭크(131)에 의해 저 강도부(130)의 변형을 용이하게 유도하면서 저 강도부(130)의 파단을 방지할 수 있으므로, 충돌 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에서는 저 강도부(130)의 패치드 블랭크(131)에 폐 단면 구간(133)을 형성하므로, 사이드 패널의 경우 센터 아웃터 필러에 대한 힌지 장착부의 단면을 보강할 수 있고, 이로 인해 별도로 추가되는 보강재를 삭제할 수 있으며, 도어의 처짐을 개선할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.
10... 강도 강화부
30, 130... 저 강도부
31, 131... 패치드 블랭크
101... 핫 스탬핑 블랭크
103... 커팅 영역
133... 폐 단면 구간
201, 301... 패치 블랭크

Claims (12)

  1. 복수의 블랭크를 일체로 결합하고 그 일체화 된 블랭크를 핫 스탬핑 성형하여 이루어지는 일체형 핫 스탬핑 조립체로서,
    충격을 흡수하는 설정된 강도 강화부의 핫 스탬핑 영역에 연성을 지닌 적어도 하나의 패치드 블랭크(patched blank) 강판이 접합된 저 강도부를 포함하며,
    상기 저 강도부는 기 설정된 저 강도 구간에 대응하는 영역이 컷팅된 핫 스탬핑 블랭크의 컷팅 영역에 연강 소재의 패치드 블랭크를 용접하여 형성되는 일체형 핫 스탬핑 조립체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 패치드 블랭크는 상기 강도 강화부와 서로 다른 두께를 지닌 연강 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 패치드 블랭크는,
    상기 강도 강화부의 핫 스탬핑 영역에 스폿 용접된 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 일체형 핫 스탬핑 조립체는 일체형 사이드 패널을 포함하고,
    상기 저 강도부는 상기 사이드 패널의 아웃터 필러 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 패치드 블랭크는,
    상기 강도 강화부와의 사이에 소정의 폐 단면 구간을 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체.
  6. 일체형 핫 스탬핑 조립체를 조립하는 방법으로서,
    (a) 기 설정된 저 강도 구간에 대응하는 영역이 컷팅된 보론강 소재의 핫 스탬핑 블랭크를 제공하고,
    (b) 상기 핫 스탬핑 블랭크의 컷팅 영역에 대응하는 연강 소재의 패치 블랭크를 제공하며,
    (c) 상기 핫 스탬핑 블랭크의 컷팅 영역에 상기 패치 블랭크를 용접하고,
    (d) 상기 핫 스탬핑 블랭크와 패치 블랭크의 결합체를 핫 스탬핑 성형하는 과정을 포함하는 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 (a) 과정에서는,
    복수의 원 소재 블랭크를 일체로 결합한 핫 스탬핑 블랭크를 제공하는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 (a) 과정에서는,
    상기 원 소재 블랭크의 연결 부위 양측을 일부 컷팅하며 상기 컷팅 영역을 가공하는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 (b) 과정에서는,
    평판 형태의 패치 블랭크를 제공하는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 (b) 과정에서는,
    평판 형태의 블랭크를 프레스 성형하여 설정된 절곡 형상의 단면을 가진 패치 블랭크를 제공하는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는,
    상기 핫 스탬핑 블랭크의 컷팅 영역에 상기 패치 블랭크를 스폿 용접하는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법.
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서는,
    상기 핫 스탬핑 블랭크와 패치 블랭크의 결합체를 설정된 온도로 가열한 후, 프레스로 성형 및 냉각하는 것을 특징으로 하는 일체형 핫 스탬핑 조립체의 조립 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022013294A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Autotech Engineering S.L. Metal structural component comprising a higher-ductility patch and method of manufacture thereof
KR20230081442A (ko) 2021-11-30 2023-06-07 현대제철 주식회사 블랭크의 제조 방법 및 핫 스탬핑 부품의 제조 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110216196A (zh) * 2019-06-14 2019-09-10 江苏财经职业技术学院 钢补丁板的浮动凸模热成形模具和热冲压成形方法
CN111085587A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 东莞市豪斯特热冲压技术有限公司 一种冲压工艺
CN114714045B (zh) * 2021-01-05 2023-07-25 广州汽车集团股份有限公司 一种一体式门环的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002178069A (ja) * 2000-10-07 2002-06-25 Daimler Chrysler Ag 局所的に補強されたシート・メタル成形品を製造する方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100692723B1 (ko) * 2005-07-26 2007-03-09 현대자동차주식회사 고온동시성형에 의한 자동차용 부품의 제조방법
SE530228C2 (sv) * 2006-08-25 2008-04-01 Gestamp Hardtech Ab Sätt att varmforma och härda en plåtdetalj, samt en B-stolpe till ett fordon
DE102009043926A1 (de) * 2009-09-01 2011-03-10 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Metallbauteils

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002178069A (ja) * 2000-10-07 2002-06-25 Daimler Chrysler Ag 局所的に補強されたシート・メタル成形品を製造する方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022013294A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Autotech Engineering S.L. Metal structural component comprising a higher-ductility patch and method of manufacture thereof
KR20230081442A (ko) 2021-11-30 2023-06-07 현대제철 주식회사 블랭크의 제조 방법 및 핫 스탬핑 부품의 제조 방법

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