KR102036750B1 - 프레스 성형품 및 그 설계 방법 - Google Patents

프레스 성형품 및 그 설계 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102036750B1
KR102036750B1 KR1020177036546A KR20177036546A KR102036750B1 KR 102036750 B1 KR102036750 B1 KR 102036750B1 KR 1020177036546 A KR1020177036546 A KR 1020177036546A KR 20177036546 A KR20177036546 A KR 20177036546A KR 102036750 B1 KR102036750 B1 KR 102036750B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
press
metal plate
distortion
weld line
formed product
Prior art date
Application number
KR1020177036546A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180010227A (ko
Inventor
마사히로 사이토
요시아키 나카자와
겐이치로 오쓰카
야스히로 이토
마사노리 야스야마
마사토시 도쿠나가
Original Assignee
닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 filed Critical 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Publication of KR20180010227A publication Critical patent/KR20180010227A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102036750B1 publication Critical patent/KR102036750B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/208—Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • 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
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/005—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00 characterized by the material of the blank or the workpiece
    • B21D35/006—Blanks having varying thickness, e.g. tailored blanks
    • 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
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

프레스 성형품은, 복수의 금속판을 맞대기 용접한 테일러드 블랭크로부터 프레스 가공에 의해 성형된 것이다. 프레스 성형품은, 플랜지부(10b)와, 플랜지부(10b)의 영역 중에서, 신장 플랜지 변형에 의해 형성되고, 또한 내주연(14b)이 개방된 원호형 영역(14)을 포함한다. 테일러드 블랭크의 용접선(L)이 원호형 영역(14)의 내주연(14b)과 외주연(14a)을 교차한다. 용접선(L)과 신장 플랜지 변형의 최대 주왜곡 방향이 이루는 각도 θ가 17~84°이다.

Description

프레스 성형품 및 그 설계 방법
본 발명은, 금속판의 소재로 프레스 가공에 의해 성형된 프레스 성형품(이하, 간단히 「성형품」이라고도 한다)에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 신장 플랜지 변형에 의해 형성된 플랜지부를 포함하는 프레스 성형품, 및 그 성형품의 설계 방법에 관한 것이다.
자동차의 차체를 구성하는 자동차용 골격 부품(이하, 간단히 「골격 부품」이라고도 한다)에는 경량화 및 고기능화(예：내충돌 성능의 향상)가 추진된다. 이 때문에, 골격 부품의 소재로서 테일러드 블랭크가 이용된다. 테일러드 블랭크는, 인장 강도, 판두께 등이 다른 복수의 금속판을 접합(예：맞대기 용접)에 의해 일체화한 것이다. 이하, 이러한 테일러드 블랭크를 TWB라고도 한다. TWB를 프레스 가공함으로써, 프레스 성형품이 얻어진다. 프레스 성형품은, 필요에 따라 트리밍, 리스트라이크 가공 등이 실시되어, 원하는 형상으로 마무리된다.
예를 들면 프런트 필러와 사이드 실은 골격 부품의 복합체이다. 프런트 필러는 차체의 앞쪽에 배치되며, 상하방향으로 신장된다. 사이드 실은 차체의 하부에 배치되며, 전후방향으로 신장된다. 프런트 필러의 하단부와 사이드 실의 전단부는 서로 결합된다. 여기서 프런트 필러의 구조로서, 상하로 분할된 구조가 채용되는 경우가 있다. 이 경우, 상부는 프런트 필러 어퍼라고 칭해지고, 하부는 프런트 필러 로어라고 칭해진다. 프런트 필러 어퍼의 하단부와 프런트 필러 로어의 상단부는 서로 결합된다.
프런트 필러 로어는, 골격 부품으로서 예를 들면, 프런트 필러 로어 아우터(이하, 간단히 「아우터」라고도 한다)와, 프런트 필러 로어 이너(이하, 간단히 「이너」라고도 한다)와, 프런트 필러 로어 리인포스(이하, 간단히 「리인포스」라고도 한다)를 구비한다. 아우터는 차폭 방향의 외측에 배치된다. 이너는 차폭 방향의 내측에 배치된다. 리인포스는 아우터와 이너의 사이에 배치된다. 이들 중 아우터는 길이방향을 따라 L자형으로 만곡되고, 그 단면 형상은 길이방향의 전역에 걸쳐 해트형이다. 통상, 아우터는 프레스 성형품이다.
도 1a 및 도 1b는 프레스 성형품인 프런트 필러 로어 아우터의 일례를 도시하는 모식도이다. 이들 도면 중, 도 1a는 평면도를 나타내고, 도 1b는 도 1a의 A-A 단면도를 나타낸다. 또한 형상의 이해를 용이하게 하기 위해, 도 1a에는, 사이드 실에 결합되는 측을 부호 「S」로 나타내고, 프런트 필러 어퍼에 결합되는 측을 부호 「U」로 나타낸다.
도 1a에 나타내는 바와 같이, 프런트 필러 로어 아우터(10)는, 길이방향을 따라 L자형으로 만곡된 만곡 부위(도 1a 중의 2점 쇄선으로 둘러싸인 영역 참조)(13)와, 이 만곡 부위(13)의 양단 각각에 연결되는 제1 부위(11) 및 제2 부위(12)를 구비한다. 제1 부위(11)는, 만곡 부위(13)로부터 자동차의 진행 방향의 후방을 향해 스트레이트형으로 연장되어 나와, 사이드 실에 결합된다. 제2 부위(12)는, 만곡 부위(13)로부터 상방을 향해 스트레이트형으로 연장되어 나와, 프런트 필러 어퍼에 결합된다.
또 도 1b에 나타내는 바와 같이, 아우터(10)의 단면 형상은, 프런트 필러 어퍼에 결합되는 끝으로부터 사이드 실에 결합되는 끝까지의 길이방향의 전역에 걸쳐 해트형이다. 이 때문에, 아우터(10)를 구성하는 만곡 부위(13), 제1 부위(11) 및 제2 부위(12)는 모두, 천판부(10a)와, 제1 세로벽부(10b)와, 제2 세로벽부(10c)와, 제1 플랜지부(10d)와, 제2 플랜지부(10e)를 포함한다. 제1 세로벽부(10b)는, 천판부(10a)의 양측부 중에서 만곡 내측이 되는 측부의 전범위에 연결된다. 제2 세로벽부(10c)는, 천판부(10a)의 양측부 중에서 만곡 외측이 되는 측부의 전범위에 연결된다. 제1 플랜지부(10d)는 제1 세로벽부(10b)에 연결된다. 제2 플랜지부(10e)는 제2 세로벽부(10c)에 연결된다.
이러한 프런트 필러 로어 아우터(10)의 제조에 TWB를 이용할 수 있다. TWB로 프레스 성형품을 성형하는 방법에 관해, 하기의 종래 기술이 있다.
일본국 특허공개 2006-198672호 공보(특허문헌 1)는, 프레스 가공시에 TWB의 용접선 근방에 작용하는 부하를 경감하는 기술을 개시한다. 이 기술에서는, TWB에는, 용접선으로부터 약간 떨어진 위치에 절결이 형성된다. 프레스 가공시, 용접선 근방에 발생하는 왜곡이 절결에 의해 분산되어, 성형품의 성형성이 향상된다고 특허문헌 1에 기재되어 있다.
일본국 특허공개 2001-1062호 공보(특허문헌 2)는, 인장 강도 및 판두께가 다른 2개의 금속판으로 구성되는 TWB에 프레스 가공을 실시하는 기술을 개시한다. 이 기술에서는, TWB가 아닌 단일한 금속판을 프레스 가공할 때에 왜곡의 구배가 생기는 부분에 TWB의 용접선이 배치된다. 그리고 왜곡이 큰 쪽에 고강도의 금속판이 배치됨과 더불어, 왜곡이 작은 쪽에 저강도의 금속판이 배치된다. 이에 따라, 딥 드로잉, 장출(張出) 등의 프레스 가공에서 왜곡이 저감된다. 그 결과, 저강도측의 금속판에서 생기는 모재의 균열이 억제되어, 성형품의 성형성이 향상된다고 특허문헌 2에 기재되어 있다.
일본국 특허공개 2002-20854호 공보(특허문헌 3)는, 인장 강도 및 연성이 동일한 정도인 2개의 금속판으로 구성되는 TWB에 프레스 가공을 실시하는 기술을 개시한다. 이 기술에서는, 프레스 가공에 의해 얻어진 성형품의 특정 부위에 질화 등의 열처리가 실시되어, 그 특정 부위가 강화된다. 열처리전의 프레스 가공시, 금속판의 변형 저항이 균일하므로, 성형품의 성형성이 향상된다고 특허문헌 3에 기재되어 있다.
일본국 특허공개 2006-198672호 공보 일본국 특허공개 2001-1062호 공보 일본국 특허공개 2002-20854호 공보
프레스 가공시, 주로 프레스 성형품의 형상에 따라, 블랭크(금속판)의 일부가 신장 플랜지 변형되는 경우가 있다. 신장 플랜지 변형이란, 블랭크로의 가공 공구(금형)의 진입 이동에 따라, 블랭크가 가공 공구의 이동 방향을 따른 방향으로 신장됨과 동시에, 그 이동 방향과 직각인 원주방향으로 신장되는 변형 형태를 말한다.
예를 들면, 상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 바와 같이, 길이방향을 따라 L자형으로 만곡되고, 단면 형상이 해트형인 프레스 성형품(프런트 필러 로어 아우터(10))은, 가공 공구로서 다이 및 펀치를 이용하여 제조된다. 프레스 성형품의 제조에서는, 필요에 따라 블랭크 홀더가 이용된다. 블랭크 홀더는 펀치에 인접하여 배치된다. 프레스 가공시, 블랭크 홀더와 다이의 사이에 블랭크의 가장자리부가 끼워 넣어져, 블랭크의 부정형 변형이 억제된다. 또 프레스 성형품의 제조에서는 패드가 이용되는 경우도 있다. 패드는 다이의 내부에서 펀치에 대향하여 배치된다. 프레스 가공시, 패드와 펀치의 사이에 블랭크가 끼워 넣어져, 블랭크의 부정형 변형이 억제된다.
상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 프레스 성형품을 성형할 때, 제1 플랜지부(10d)의 영역 중에서 만곡 부위(13)의 만곡 내측의 원호형 영역(14)은, 원호의 경방향(만곡 부위의 폭방향)으로 신장됨과 동시에, 원호의 원주방향(만곡 부위의 길이방향)으로 신장된다. 즉, 그 원호형 영역(14)은 신장 플랜지 변형에 의해 형성된다.
종래, TWB를 이용하여 프레스 성형품을 제조하는 경우, TWB의 용접선은, 신장 플랜지 변형되는 영역(이하, 「신장 플랜지 변형장」이라고도 한다)을 피하도록 배치된다. 용접선이 신장 플랜지 변형장에 배치되면, 용접 금속과 모재 금속판의 상호의 변형 저항이 다른 것에 기인하여, 용접선과 모재 금속판의 사이에 균열이 발생하기 때문이다.
따라서 종래, 상기 도 1a 및 도 1b에 나타내는 프레스 성형품에서 용접선의 배치 위치는, 사이드 실측(S)의 제1 부위(11)의 영역, 또는 프런트 필러 어퍼측(U)의 제2 부위(12)의 영역에 한정된다. 만곡 부위(13)의 영역은, 신장 플랜지 변형장이 되는 원호형 영역(14)을 포함하기 때문이다. 그 때문에, TWB를 이용한 프레스 성형품의 설계 자유도가 제한된다.
이러한 문제에 대해, 특허문헌 1의 기술에서는, TWB에 형성된 절결이 프레스 가공후의 성형품에 잔존한다. 그 때문에, 트리밍에 의해 절결을 제거하는 것이 불가결해진다. 그렇다면, 제조 공정의 저감이 곤란하다.
특허문헌 2의 기술에서는, 왜곡이 큰 쪽에 고강도의 금속판을 배치함과 더불어, 왜곡이 작은 쪽에 저강도의 금속판을 배치할 필요가 있다. 그 때문에, 경량화 및 고기능화가 방해될 우려가 있다. 또 TWB의 용접선의 배치 위치에 대해, 특허문헌 2에는 다음의 기재가 있는 것에 지나지 않는다. TWB의 용접선은, 단일한 블랭크를 프레스 가공할 때에 균열이 발생하는 개소로부터 5~10mm 이상, 200mm 이내의 부분에 배치된다.
특허문헌 3의 기술에서는, 프레스 가공후의 성형품에 질화 등의 열처리를 실시할 필요가 있다. 그 때문에, 과대한 열처리 비용의 부담이 강요될 뿐만 아니라, 제조 공정이 증가한다.
요컨대, 특허문헌 1~3의 어느 기술도, 프레스 성형품의 설계 자유도의 향상을 간단하게는 실현할 수 없다.
본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은, 하기의 특성을 갖는 프레스 성형품 및 그 설계 방법을 제공하는 것이다 :
TWB로 성형되는 프레스 성형품의 설계 자유도를 향상시키는 것.
본 발명의 한 실시형태에 의한 프레스 성형품은, 복수의 금속판이 맞대기 용접된 테일러드 블랭크로 이루어진다. 프레스 성형품은, 플랜지부와, 플랜지부의 영역 중에서, 내주연이 개방된 원호형 영역을 포함한다. 테일러드 블랭크의 용접선이 원호형 영역의 내주연과 원호형 영역의 외주연을 교차한다. 용접선과 최대 주왜곡 방향이 이루는 각도가 17~84°이다.
본 발명의 한 실시형태에 의한 설계 방법은, 상기의 프레스 성형품의 설계 방법이다. 프레스 성형품을 설계할 때, 프레스 가공 중에, 용접선의 폭방향 중앙에서의 용접선을 따른 방향의 왜곡 dεWLy＇와, 금속판의 용접선 근방에서의 용접선을 따른 방향의 왜곡 dεBMy＇의 상대차가 0.030 이하가 되도록 용접선을 배치한다.
본 발명의 프레스 성형품 및 그 설계 방법은, 하기의 현저한 효과를 갖는다 :
TWB로 성형되는 프레스 성형품의 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 것.
도 1a는 프레스 성형품인 프런트 필러 로어 아우터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 A-A 단면도이다.
도 2는 본 실시형태의 프레스 성형품으로서 프런트 필러 로어 아우터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 프런트 필러 로어 아우터를 제조할 때에 이용되는 TWB를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 프런트 필러 로어 아우터에서의 만곡 부위의 만곡 내측의 영역을 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 5는 신장 플랜지 변형장에서의 왜곡의 발생 상황을 도시하는 모식도이다.
도 6a는 평면 왜곡 변형장(신장 플랜지 변형장)에서의 용접선의 배치를 검토하기 위해 행한 FEM 해석의 개요를 모식적으로 나타내는 도면이며, 금형을 포함하는 해석 모델을 도시하는 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 해석 모델 중 블랭크의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 6c는 도 6a의 해석 모델을 이용하여 성형되는 성형품의 형상을 도시하는 사시도이다.
도 7은 단축 인장 변형장(신장 플랜지 변형장)에서의 용접선의 배치를 검토하기 위해 행한 구멍 확장 시험에 의한 프레스 성형품을 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 프레스 성형품의 신장 플랜지 변형에서의 왜곡의 발생 상황을 도시하는 모식도이다.
도 9는 용접선의 각도 γ와 모재 금속판의 r값의 상관을 나타내는 도면이다.
도 10은 구멍 확장 시험의 개요를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 11은 구멍 확장 시험에서 이용한 TWB를 도시하는 평면도이다.
도 12a는 구멍 확장 시험에 의한 대표적인 프레스 성형품의 외관을 나타내는 사진이며, 용접선 제2 각도 γ가 약 43°인 경우를 나타낸다.
도 12b는 구멍 확장 시험에 의한 대표적인 프레스 성형품의 외관을 나타내는 사진이며, 용접선 제2 각도 γ가 약 58°인 경우를 나타낸다.
도 12c는 구멍 확장 시험에 의한 대표적인 프레스 성형품의 외관을 나타내는 사진이며, 용접선 제2 각도 γ가 약 68°인 경우를 나타낸다.
도 12d는 구멍 확장 시험에 의한 대표적인 프레스 성형품의 외관을 나타내는 사진이며, 용접선 제2 각도 γ가 약 90°인 경우를 나타낸다.
도 13은 충돌 시험의 개요를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 14a는 충돌 시험에 이용한 비교예 1의 프런트 필러 로어 아우터를 도시하는 평면도이다.
도 14b는 충돌 시험에 이용한 본 발명예 1의 프런트 필러 로어 아우터를 도시하는 평면도이다.
도 14c는 충돌 시험에 이용한 비교예 2의 프런트 필러 로어 아우터를 도시하는 평면도이다.
도 15a는 충돌 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이며, 프런트 필러 로어 아우터의 흡수 에너지를 나타낸다.
도 15b는 충돌 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이며, 프런트 필러 로어 아우터의 단위 체적당의 흡수 에너지를 나타낸다.
도 16a는 비교예 3으로서, 프레스 성형에 이용한 블랭크의 형상과, 그 블랭크의 제작에 이용한 트리밍 가공전의 금속판의 형상을 도시하는 모식도이다.
도 16b는 비교예 4로서, 프레스 성형에 이용한 블랭크의 형상과, 그 블랭크의 제작에 이용한 트리밍 가공전의 금속판의 형상을 도시하는 모식도이다.
도 16c는 본 발명예 2로서, 프레스 성형에 이용한 블랭크의 형상과, 그 블랭크의 제작에 이용한 트리밍 가공전의 금속판의 형상을 도시하는 모식도이다.
도 16d는 비교예 5로서, 프레스 성형에 이용한 블랭크의 형상과, 그 블랭크의 제작에 이용한 트리밍 가공전의 금속판의 형상을 도시하는 모식도이다.
도 17은 본 발명예 2 및 비교예 3~5마다 트리밍 가공에 의해 제거된 블랭크의 면적을 도시하는 도면이다.
도 18은 최대 주왜곡 dεx에 대한 WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇의 비율 χ와, 왜곡비 β의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해, 다양한 시험을 행하여 열심히 검토를 거듭하였다. 그 결과, 하기의 지견을 얻었다. 프레스 가공에 의해 TWB로 프레스 성형품을 제조할 때, 용접선이 신장 플랜지 변형장에 단순히 배치되면, 용접선 근방에 균열이 발생하여, 성형품의 성형성이 악화된다. 단, 용접선이 신장 플랜지 변형장에 배치되는 경우여도, 용접선의 위치가 적절히 설정되면, 균열의 발생을 억제하는 것이 가능해져, 성형품의 성형성을 확보할 수 있다. 그 결과, TWB를 이용한 프레스 성형품의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 프레스 성형품 및 그 설계 방법은, 상기의 지견에 의거하여 완성된 것이다.
본 발명의 한 실시형태에 의한 프레스 성형품은, 복수의 금속판이 맞대기 용접된 테일러드 블랭크로 이루어진다. 프레스 성형품은, 플랜지부와, 플랜지부의 영역 중에서, 내주연이 개방된 원호형 영역을 포함한다. 테일러드 블랭크의 용접선이 원호형 영역의 내주연과 원호형 영역의 외주연을 교차한다. 용접선과 최대 주왜곡 방향이 이루는 각도가 17~84°이다. 전형적인 예에서는, 프레스 성형품은 프레스 가공에 의해 성형된다. 그때, 원호형 영역은 신장 플랜지 변형에 의해 형성된다. 최대 주왜곡 방향은 신장 플랜지 변형의 최대 주왜곡 방향이다.
상기의 프레스 성형품에서, 용접선과 내주연의 교점에서의 내주연의 접선과 용접선이 이루는 각도가 40~75°인 것이 바람직하다.
상기의 프레스 성형품에서, 테일러드 블랭크를 구성하는 금속판이 2개이며, 2개의 금속판은 인장 강도 및 판두께 중 적어도 한쪽이 다른 것이 바람직하다.
이 프레스 성형품의 경우, 하기의 구성을 채용할 수 있다. 프레스 성형품은 길이방향을 따라 L자형으로 만곡되는 자동차용 골격 부품이다. 골격 부품의 단면 형상이 길이방향의 전역에 걸쳐 해트형이다. 골격 부품은, 길이방향을 따라 만곡되는 만곡 부위와, 만곡 부위의 양단 각각으로부터 연장되어 나오는 제1 부위 및 제2 부위를 구비한다. 골격 부품은, 제1 부위가 연장되어 나오는 방향을 따라 충돌 하중을 받는 것이 상정된 부품이다. 원호형 영역이, 만곡 부위의 만곡 내측의 플랜지부이다. 제1 부위측에 배치된 금속판의 판두께가, 제2 부위측에 배치된 금속판의 판두께보다 두껍다.
이러한 구성을 채용한 프레스 성형품의 경우, 하기의 구성을 채용할 수 있다. 골격 부품이 프런트 필러 로어 아우터이다. 제1 부위가 사이드 실에 결합되고, 제2 부위가 프런트 필러 어퍼에 결합된다.
이러한 구성을 채용한 프레스 성형품에서, 제1 부위측에 배치된 금속판의 인장 강도와 판두께의 적산치가, 제2 부위측에 배치된 금속판의 인장 강도와 판두께의 적산치와 대략 동일한 것이 바람직하다. 전형적인 예로서, 그들 적산치의 차가 600mm·MPa 이하이다.
본 발명의 한 실시형태에 의한 설계 방법은, 상기의 프레스 성형품을 설계할 때, 다음의 상태가 되도록 용접선을 배치한다. 프레스 가공 중에, 용접선의 폭방향 중앙에서의 용접선을 따른 방향의 왜곡 dεWLy＇와, 금속판의 용접선 근방에서의 용접선을 따른 방향의 왜곡 dεBMy＇의 상대차가 0.030 이하이다. 보다 바람직하게는, 왜곡 dεWLy＇와 왜곡 dεBMy＇의 상대차가 0(제로)이다.
이하에, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 상술한다. 여기서는 프레스 성형품으로서 자동차용 골격 부품 중 프런트 필러 로어 아우터를 예로 든다.
［프레스 성형품］
도 2는 본 실시형태의 프레스 성형품으로서 프런트 필러 로어 아우터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 3은 도 2에 나타내는 프런트 필러 로어 아우터(10)를 제조할 때에 이용되는 TWB를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 4는 도 2에 나타내는 프런트 필러 로어 아우터에서의 만곡 부위의 만곡 내측의 영역을 확대하여 도시하는 사시도이다. 도 2에 나타내는 본 실시형태의 아우터(10)는, 상기 도 1a에 나타내는 아우터와 동일하게, 길이방향을 따라 L자형으로 만곡되고, 그 단면 형상이 길이방향의 전역에 걸쳐 해트형이다(도 1b 참조).
도 2에 나타내는 바와 같이, 아우터(10)는 길이방향을 따라 L자형으로 만곡된 만곡 부위(13)와, 이 만곡 부위(13)의 양단 각각에 연결되는 제1 부위(11) 및 제2 부위(12)를 구비한다. 제1 부위(11)는, 만곡 부위(13)로부터 자동차의 진행 방향의 후방을 향해 스트레이트형으로 연장되어 나와, 사이드 실에 결합된다. 제2 부위(12)는, 만곡 부위(13)로부터 상방을 향해 스트레이트형으로 연장되어 나와, 프런트 필러 어퍼에 결합된다. 아우터(10)는, 프런트 필러 로어를 구성하고, 사이드 실에 결합되는 제1 부위(11)가 연장되어 나오는 방향을 따라 충돌 하중을 받는 것이 상정된 골격 부품이다.
본 실시형태의 아우터(10)는, 도 3에 나타내는 TWB(20)로 프레스 가공에 의해 성형된다. TWB(20)의 용접선(L)은, 아우터(10)의 만곡 부위(13)의 영역에 대응하도록 배치된다. 아우터(10)에서, 제1 플랜지부(10d)의 영역 중에서 만곡 부위(13)의 만곡 내측의 원호형 영역(14)은, 프레스 가공시에 신장 플랜지 변형장이 된다. 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 원호형 영역(14)의 외주연(14a)은, 제1 세로벽부(10b)에 연결되는 능선이 된다. 원호형 영역(14)의 내주연(14b)은 개방되어 있다. 용접선(L)은 원호형 영역(14)의 내주연(14b)과 외주연(14a)을 교차한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, TWB(20)는 2개의 금속판을 맞대기 용접에 의해 접합한 것이며, 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)으로 구성된다. TWB(20)에서, 제1 금속판(21)은 아우터(10)의 제1 부위(11)측(사이드 실측)이 되도록 배치되고, 제2 금속판(22)은 아우터(10)의 제2 부위(12)측(프런트 필러 어퍼측)이 되도록 배치된다. 제1 금속판(21)의 인장 강도는, 제2 금속판(22)의 인장 강도보다 낮다. 단, 제1 금속판(21)의 인장 강도는, 제2 금속판(22)의 인장 강도와 동일해도 되고, 제2 금속판(22)의 인장 강도보다 높아도 된다. 또한 제1 금속판(21)의 판두께는, 제2 금속판(22)의 판두께보다 두껍다.
본 실시형태의 아우터(10)에서, 사이드 실측(제1 부위(11)측)의 판두께는 제1 금속판(21)의 판두께에 상당하며, 프런트 필러 어퍼측(제2 부위(12)측)의 판두께는 제2 금속판(22)의 판두께에 상당한다. 즉 사이드 실측의 판두께는, 프런트 필러 어퍼측의 판두께보다 두껍다. 사이드 실에 결합되는 제1 부위(11)측의 판두께가 두껍기 때문에, 제1 부위(11)의 축 압괴 성능이 높아진다. 이에 따라, 아우터(10)의 내충돌 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 프런트 필러 어퍼에 결합되는 제2 부위(12)측의 판두께가 얇기 때문에, 아우터(10)의 경량화를 실현할 수 있다. 제2 부위(12)측의 판두께는 제1 부위(11)의 축 압괴 성능에 대한 기여도가 낮기 때문에, 내충돌 성능에 지장은 생기지 않는다.
［용접선의 배치］
아우터(10)의 원호형 영역(14)에 TWB(20)의 용접선(L)이 단순히 배치되면, 용접선(L)의 근방에서 균열이 발생한다. 원호형 영역(14)은, 프레스 가공시에 신장 플랜지 변형장이 되기 때문이다. 본 실시형태에서는, 아우터(10)의 원호형 영역(14)에서, 용접선(L)과 신장 플랜지 변형의 최대 주왜곡 방향이 이루는 각도 θ(이하, 「용접선 제1 각도」라고도 한다)가 17~84°가 된다. 최대 주왜곡 방향이란, 프레스 가공시에 신장 플랜지 변형에 의해 판두께가 감소하는 원호형 영역(14) 중에서, 판두께 감소율이 최대인 부분(이하, 「최대 판두께 감소부」라고도 한다)에서의 만곡 원호의 원주방향을 말한다(도 4 중의 점선 화살표 참조).
그 최대 판두께 감소부는, 용접선(L)을 사이에 두고 접합된 제1 및 제2 금속판(21 및 22) 중에서, 상당 강도가 낮은 금속판측의 용접선(L) 근방에 나타난다. 금속판의 상당 강도란, 그 금속판의 인장 강도[MPa]와 판두께[mm]의 적산치[mm·MPa]를 말한다. 용접선(L) 근방은, 예를 들면, 용접선(L)과 저상당 강도측의 금속판의 경계로부터 0.5~4mm의 범위 내이다. 저상당 강도측의 금속판의 판두께가 t[mm]일 때, 용접선(L) 근방은, 용접선(L)과 저상당 강도측의 금속판의 경계로부터 0.5×t~4×t[mm]의 범위 내로 해도 된다. 최대 판두께 감소부는, 저상당 강도측의 금속판의 가공 경화 계수(n값)의 값, 또는 그 n값의 0.8배까지의 판두께 감소를 나타내는 부위이다.
최대 주왜곡 방향은, 프레스 성형품(아우터(10))의 형상으로부터 용이하게 인식할 수 있다. 구체적으로는, 원호형 영역(14)의 외주연(14a)의 원호 중심을 중심으로 하는 동심 원호를 그렸을 때, 최대 판두께 감소부에서의 원호의 접선을 따른 방향이 최대 주왜곡 방향이 된다.
용접선 제1 각도 θ가 17~84°이면, 최대 판두께 감소부에서의 판두께 감소율을 저감하는 것이 가능하여, 균열의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 성형품의 성형성을 확보할 수 있다.
또 아우터(10)의 원호형 영역(14)에 TWB(20)의 용접선(L)이 단순히 배치되면, 용접선(L)과 원호형 영역(14)의 내주연(14b)의 교점 근방에서 균열이 발생하기 쉽다. 이 균열도, 용접선(L)을 사이에 두고 접합된 제1 및 제2 금속판(21 및 22) 중에서, 상당 강도가 낮은 금속판측의 용접선(L) 근방에 발생한다. 그래서 본 실시형태에서는, 아우터(10)의 원호형 영역(14)에서, 용접선(L)과 내주연(14b)의 교점에서의 내주연(14b)의 접선과, 용접선(L)이 이루는 각도 γ(이하, 「용접선 제2 각도」라고도 한다)가 40~75°가 된다.
용접선 제2 각도 γ가 40~75°이면, 원호형 영역의 내주연에서의 균열의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 성형품의 성형성을 확보할 수 있다.
본 실시형태의 아우터(10)를 제조하기 위한 프레스 성형의 양태는, 성형품의 형상에 따라 적절히 선택하면 된다. 예를 들면, 플랜지 성형뿐만 아니라, 굽힘 성형, 드로잉 성형, 장출 성형, 구멍 확장 성형 등을 조합할 수 있다. 금형으로서는, 쌍이 되는 다이 및 펀치를 이용한다. 또한 블랭크를 유지하기 위해 블랭크 홀더, 패드 등을 이용할 수도 있다.
또 본 실시형태의 아우터(10)에서는, 용접선(L)이 만곡 부위(13)에 배치된다. 이에 따라, 제1 부위(11)(사이드 실측) 또는 제2 부위(12)(프런트 필러 어퍼측)의 스트레이트형 부분에 용접선이 배치된 경우에 비해, 재료 수율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 성형품의 제조 비용을 삭감할 수 있다.
또한 본 실시형태의 아우터(10)는, 사이드 실에 결합되는 제1 부위(11)측의 스트레이트형 부분에 용접선이 배치된 경우에 비해, 충돌시의 흡수 에너지가 높고, 내충돌 성능을 향상시킬 수 있다. 또 본 실시형태의 아우터(10)는, 프런트 필러 어퍼에 결합되는 제2 부위(12)측의 스트레이트형 부분에 용접선이 배치된 경우에 비해, 단위 체적당으로 보면, 충돌시의 흡수 에너지가 높다. 따라서, 경량화와 고기능화를 밸런스 좋게 양립시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태의 아우터(10)는 제1 금속판(21)과 제2 금속판(22)으로 구성되는 TWB(20)로 성형된 것이다. 이 경우, 제1 부위(11)측에 배치된 제1 금속판(21)의 상당 강도가, 제2 부위(12)측에 배치된 제2 금속판(22)의 상당 강도와 대략 동일한 것이 바람직하다. 프레스 가공시에 제1 및 제2 금속판(21 및 22)의 변형 저항이 동등해져, 성형품의 성형성을 보다 향상시킬 수 있기 때문이다. 「상당 강도가 대략 동일하다」는 것은, 상당 강도의 차가 600mm·MPa까지인 것을 허용한다. 즉, 제1 금속판(21)의 상당 강도와 제2 금속판(22)의 상당 강도의 차가 600mm·MPa 이하인 것이 바람직하다. 그들 상당 강도의 차는, 보다 바람직하게는 400mm·MPa 이하이며, 더욱 바람직하게는 350mm·MPa 이하이다.
본 실시형태의 아우터(10)를 제조할 때, TWB(20)의 용접선(L)의 폭은 좁은 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 용접선(L) 및 그 근방을 포함하는 영역의 용접선 방향의 변형에 주목하여, 그 변형을 실태에 입각하여 검토하고 있기 때문이다. 그 변형은, 용접선(L)의 폭방향 중앙에서의 용접선 방향의 왜곡량에 의거한다. 폭이 좁은 용접선(L)을 형성하는 용접법으로서, 레이저 용접을 채용할 수 있다. 그 외에, 플라즈마 용접을 채용할 수도 있다.
［용접선의 적정한 배치의 설계］
프레스 성형품의 신장 플랜지 변형장이 되는 원호형 영역에서, TWB의 용접선이 원호형 영역의 내주연과 외주연을 교차하도록 배치된 경우, 용접선 및 그 근방을 포함하는 영역의 변형장(왜곡장)은, 엄밀하게는 단축 인장의 변형장 또는 평면 왜곡에 가까운 변형장이다. 특히, 원호형 영역 중 내주연 이외의 영역에서는, 평면 왜곡에 가까운 변형장(이하, 「평면 왜곡 변형장」이라고도 한다)이 된다. 한편, 원호형 영역의 내주연에서는, 단축 인장 변형장이 된다. 내주연은 개방되어 있기 때문이다.
도 5는 신장 플랜지 변형장에서의 왜곡의 발생 상황을 도시하는 모식도이다. 실제로는 용접선(L)은 폭을 갖는다(도 5 중의 해칭부 참조). 여기서는, 용접선(L)이 원호형 영역의 만곡 원호의 원주방향(즉, 플랜지 변형의 최대 주왜곡 방향)에 대해, 각도 θ(즉, 상기의 용접선 제1 각도)로 교차하는 경우를 생각한다. 신장 플랜지 변형장이 되는 원호형 영역에서, 용접선 근방의 모재 금속판(21, 22)에는, 만곡 원호의 원주방향으로 왜곡 dεx가 발생한다. 이하, 이 왜곡 dεx를 원주방향 왜곡이라고도 한다. 또한 만곡 원호의 원주방향과 직각인 방향(즉, 만곡 원호의 경방향)으로 왜곡 dεy가 발생한다. 이하, 이 왜곡 dεy를 경방향 왜곡이라고도 한다. 양자의 왜곡비 β(=dεy/dεx)는, 모재 금속판의 랭크포드값(Lankford)(이하, 「r값」이라고도 한다)에 따라 변화한다.
이 경우, 경방향 왜곡 dεy는, 하기의 식 (1)에 의해 나타낼 수 있다.
dεy=dεx×(-r)/(1＋r) …(1)
여기서 r은 r값이다.
또 용접선 근방의 모재 금속판(21, 22)에 발생하는 원주방향 왜곡 dεx 및 경방향 왜곡 dεy에 의거한 왜곡 성분에 대해, 용접선(L)을 따른 방향(이하, 「용접선 방향」이라고도 한다)의 왜곡 dεy＇는, 하기의 식 (2)에 의해 나타낼 수 있다. 이하, 이 왜곡 dεy＇를 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇(또는 「dεBMy＇」)라고도 한다. 이 식 (2)는, 텐서의 좌표 변환법칙을 이용하여, 원주방향 왜곡 dεx 및 경방향 왜곡 dεy를 좌표 변화함으로써 도출된다.
dεy＇=dεx×(cosθ)2＋dεy×(sinθ)2 …(2)
상기 식 (1)을 상기 식 (2) 식에 대입하면, BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇는, 하기의 식 (3)에 의해 나타낼 수도 있다.
dεy＇=dεx×(cosθ)2＋dεx×(-r)/(1＋r)×(sinθ)2 …(3)
상기 식 (1)~(3)은 모두, 단축 인장 변형장 및 평면 왜곡 변형장에 공통된다. 이러한 신장 플랜지 변형장에서, 최대 판두께 감소부는, 용접선(L)을 사이에 두고 접합된 2개의 금속판(21 및 22) 중에서, 상당 강도가 낮은 금속판측의 용접선 근방에 나타난다. 여기서, 최대 판두께 감소부에 만곡 원호의 원주방향에서 인접하는 용접선의 부분에 대해, 그 용접선의 폭방향 중앙에서의 용접선 방향의 왜곡을 dεWLy＇로 한다. 이하, 이 왜곡 dεWLy＇를 WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇라고도 한다.
신장 플랜지 변형장에 용접선(L)이 배치된 경우, 용접선 근방에 발생하는 균열은, 용접선(L)과 저상당 강도측의 모재 금속판(도 5에서는 금속판(22))의 사이에 발생하는 전단 변형에 기인한다. 그 전단 변형은, 용접 금속과 모재 금속판의 상호의 재료 특성이 다른 것에 의해 발생한다. 이로부터, 전단 변형을 작게 하면, 균열의 발생을 억제할 수 있다고 할 수 있다.
그래서 본 실시형태에서는, 프레스 성형품을 설계할 때, 프레스 가공 중에, WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇와 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇의 상대차가 작아지도록 용접선을 배치한다. 구체적으로는 실태에 입각하여, WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇와 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇의 상대차가 0.030 이하가 되도록 용접선을 배치하면 된다. WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇와 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇의 상대차가 작으면, 용접선과 저상당 강도측의 모재 금속판의 사이에 발생하는 전단 변형이 작아진다. 이에 따라, 균열의 발생을 억제하는 것이 가능해져, 성형품의 성형성을 확보할 수 있다. 그 결과, TWB를 이용한 프레스 성형품의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다. 특히, WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇와 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇의 상대차가 0이 되도록 용접선을 배치하면, 가장 효과적으로 균열의 발생을 억제할 수 있다.
［평면 왜곡 변형장에서의 용접선의 배치：용접선 제1 각도 θ］
도 6a~도 6c는, 평면 왜곡 변형장(신장 플랜지 변형장)에서의 용접선의 배치를 검토하기 위해 행한 FEM 해석의 개요를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이들 도면 중, 도 6a는 금형을 포함하는 해석 모델을 도시하는 사시도이다. 도 6b는 블랭크의 형상을 도시하는 평면도이다. 도 6c는 성형품의 형상을 도시하는 사시도이다.
도 6c에 나타내는 바와 같이, 신장 플랜지 변형의 평면 왜곡 변형장을 포함하는 성형품으로서, 길이방향을 따라 L자형으로 만곡된 프레스 성형품(15)을 채용하였다. 이 프레스 성형품(15)은, L자형으로 만곡된 천판부(15a)와, 이 천판부(15a)의 만곡 내측의 측부에 연결되는 세로벽부(15b)와, 이 세로벽부(15b)에 연결되는 플랜지부(15c)를 포함한다. 플랜지부(15c)는, 신장 플랜지 변형에 의해 형성되는 원호형 영역(16)을 포함한다. 이 성형품(15)은, 원호형 영역(16)의 내주연(16b)과 외주연(16a)을 교차하도록 용접선(L)을 구비한다.
프레스 성형품(15)을 성형하기 위한 블랭크로서, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 2개의 금속판 A 및 B로 이루어지는 TWB(25)를 채용하였다. 이 TWB(25)에서 용접선(L)은, 프레스 성형품(15)의 원호형 영역(16)에 대응하는 위치에 배치하였다. 금속판 A는, 일본 철강 연맹 규격의 JAC980Y 상당의 고장력 강판(이하, 「980MPa급 하이텐」이라고도 한다)이며, 금속판 B는, 동규격의 JAC780Y 상당의 고장력 강판(이하, 「780MPa급 하이텐」이라고도 한다)이었다. 어느 판두께나 1.6mm였다. 즉, 금속판 A의 상당 강도가 금속판 B의 상당 강도보다 높았다.
프레스 가공은, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 다이(26), 펀치(27) 및 패드(28)를 이용하여 행하였다. 그때 성형품(15)에서, 용접선(L)과 신장 플랜지 변형의 최대 주왜곡 방향이 이루는 각도 θ(용접선 제1 각도)가 23°, 40°, 72° 및 86°의 4수준이 되도록, TWB(25)의 용접선(L)의 배치를 변경하였다. 어느 수준의 경우에서나, 최대 판두께 감소부는, 원호형 영역(16)의 내주연(16b)이 아니라, 세로벽부(15b)에 연결되는 외주연(16a)의 근방에 나타났다. 또한 그 최대 판두께 감소부의 발생 부분은, 용접선(L) 근방의 저상당 강도측의 금속판(금속판 B)이었다. 하기의 표 1에 결과를 나타낸다.
[표 1]
Figure 112017126526251-pct00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 용접선 제1 각도 θ가 40°인 경우에 판두께 감소율이 가장 낮았다. 따라서, 본 실시형태에서는, 프레스 가공에서 실제로 이용되는 조건에 근거하여, 용접선 제1 각도 θ를 17~84°로 하는 것이 바람직하다. 판두께 감소율을 낮게 유지할 수 있으며, 용접선 근방에서의 균열의 발생을 억제할 수 있기 때문이다. 용접선 제1 각도 θ는 바람직하게는 17~71°이고, 보다 바람직하게는 19~71°이며, 더욱 바람직하게는 25~71°이다.
WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇와 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇의 상대차(|dεy＇-dεWLy＇|)는 작으면 작을수록 좋다. 따라서, 그 상대차는 바람직하게는 0.030 이하이고, 보다 바람직하게는 0.025 이하이며, 더욱 바람직하게는 0이다.
［단축 인장 변형장에서의 용접선의 배치：용접선 제2 각도 γ］
도 7은 단축 인장 변형장(신장 플랜지 변형장)에서의 용접선의 배치를 검토하기 위해 행한 구멍 확장 시험에 의한 프레스 성형품을 도시하는 사시도이다. 도 8은 도 7에 나타내는 프레스 성형품의 신장 플랜지 변형에서의 왜곡의 발생 상황을 도시하는 모식도이다. 또한 구멍 확장 시험의 상세한 것은 하기의 실시예에서 서술한다.
구멍 확장 시험은, 원형의 구멍이 형성된 블랭크에 펀치를 밀어넣음으로써, 그 구멍을 동심형으로 넓히는 시험이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 구멍 확장 시험에 의해 성형된 프레스 성형품(30)은 구멍(30a)을 갖는다. 이 구멍(30a) 주위의 원형 영역(31)이 신장 플랜지 변형장이 된다. 이 때문에, 원형 영역(31)이 상기 원호형 영역(14)에 상당하고, 구멍(30a)이 상기 원호형 영역(14)의 내주연(14b)에 상당한다. 여기서는 용접선(L)이 구멍(30a)의 원주방향(즉, 용접선(L)과 구멍(30a)의 교점에서의 구멍(30a)의 접선 방향)에 대해, 각도 γ(즉, 상기의 용접선 제2 각도)로 교차하는 경우를 생각한다.
구멍 확장 시험에서의 신장 플랜지 변형장에서는, 가공 공구(펀치)의 진입 이동에 따라, 블랭크가 가공 공구의 이동 방향을 따른 방향으로 신장된다. 이 방향은, 도 8 중의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이, 구멍(30a)의 경방향이다. 또 구멍(30a)의 확대에 따라, 블랭크가 가공 공구의 이동 방향을 따른 방향과 직각인 방향으로 신장된다. 이 방향은, 도 8 중의 해칭 화살표로 나타내는 바와 같이, 구멍(30a)의 원주방향(구멍(30a)의 접선 방향)이다. 여기서 구멍(30a)의 경방향으로의 블랭크의 변형은, 단축 인장의 왜곡비 β에 의해 정해진다. 즉, 구멍(30a)의 원주방향의 왜곡을 dεx로 하면, 상기 식 (1)에 의해 경방향의 왜곡 dεy가 정해진다. 이러한 신장 플랜지 변형장은 단축 인장 변형장으로 간주된다.
구멍 확장 시험에 의한 성형품(30)에서는, 구멍(30a)과 원형 영역(31)의 외주연이 동심원이므로, 상기 식 (3)에서 θ를 γ로 치환할 수 있다. 이 경우, dεx를 1로 가정하면, 하기의 식 (4)가 도출된다. 이 식 (4)에 나타내는 바와 같이, BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇는, 용접선의 각도 γ(즉, 용접선 제2 각도) 및 모재 금속판의 r값에 따라 변화한다.
dεy＇=(cosγ)2＋(-r)/(1＋r)×(sinγ)2 …(4)
도 9는 용접선의 각도 γ와 모재 금속판의 r값의 상관을 나타내는 도면이다. 도 9에는 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇가 -0.2, -0.1, 0, 0.1 및 0.2가 되는 경우의 상황을 각각 나타낸다.
구멍 확장 시험에 의한 성형품의 구멍(즉, 프레스 성형품의 원호형 영역의 내주연)과 용접선의 교점 근방에서 균열의 발생을 억제하기 위해서는, BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇를 -0.2~0.2로 할 필요가 있다. 여기서 일반적인 금속판(예：열연 강판, 냉연 강판, 도금 강판, Al 합금판, Ti 합금판)의 r값은 0.5~3.0이다. r값은, 균열이 발생하기 쉬운 저상당 강도측의 모재 금속판의 것이다. 이로부터, 도 9로부터 용접선 제2 각도 γ를 42~72°로 하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 용접선 제2 각도 γ를 42~72°보다 약간 넓은 40~75°로 규정할 수 있다. 용접선 근방에서 용접열에 의해 연화되는 영역의 변형량을 고려하면, 각도 γ의 약간의 확대는 허용할 수 있기 때문이다.
BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇는 작으면 작을수록 좋다. 따라서, BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇는 바람직하게는 -0.1~0.1이고, 보다 바람직하게는 -0.025~0.025이며, 더욱 바람직하게는 0이다. 그에 따라, 도 9로부터, 용접선 제2 각도 γ는 바람직하게는 45~66°이고, 보다 바람직하게는 47~62°이며, 더욱 바람직하게는 48~60°이다.
본 실시형태의 프레스 성형품으로서 아우터를 성형하는 경우, 금속판으로서, 인장 강도 440MPa급 이상의 강판, Al 합금판, Ti 합금판이 이용된다. 이들 금속판의 r값은 0.5~3.0이다. 따라서, 이 경우는, 용접선 제2 각도 γ를 45~72°로 하는 것이 바람직하다.
그 외 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 여러 가지의 변경이 가능하다. 예를 들면, 프레스 성형품은, 신장 플랜지 변형에 의해 형성된 플랜지부를 포함하는 한 특별히 한정되지 않는다. 또 프레스 성형품으로서의 자동차용 골격 부품은, 길이방향을 따라 L자형으로 만곡되고, 제1 부위가 연장되어 나오는 방향을 따라 충돌 하중을 받는 것이 상정된 부품인 한, 프런트 필러 로어 아우터에 한정되지 않으며, 리어 사이드 아우터 등이어도 상관없다.
또 TWB는 복수의 금속판을 맞대기 용접한 것인 한 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, TWB가 2개의 금속판으로 구성되는 경우, 금속판의 인장 강도 및 판두께 중 적어도 한쪽이 다르면 된다. TWB는 3개 이상의 금속판으로 구성되어도 된다.
실시예
［구멍 확장 시험］
TWB를 이용하여 구멍 확장 시험을 행하여, 용접선 제2 각도 γ와 성형성의 관계를 조사하였다.
도 10은 구멍 확장 시험의 개요를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 11은 구멍 확장 시험에서 이용한 TWB를 도시하는 평면도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 구멍 확장 시험에서는, 상부 금형으로서 다이(41)를 이용하고, 다이(41)의 중앙에 직경 54mm의 구멍(41a)을 형성하였다. 그 구멍(41a)의 입구의 둘레 가장자리에는, 반경 5mm의 둥근 모따기부(41b)를 형성하였다. 한편 하부 금형으로서, 다이(41)의 구멍(41a)의 중심축 상에 원기둥형의 펀치(42)를 배치하였다. 펀치(42)의 직경은 50mm이며, 펀치(42)의 숄더부(42a)의 둥근 모따기 반경은 5mm였다. 프레스 성형(구멍 확장 성형)은 블랭크(35)에 펀치(42)를 밀어넣음으로서 행하였다. 그 밀어넣기는 블랭크(35)의 구멍(35a)에 균열이 발생한 시점에서 종료하였다. 프레스 성형시, 다이(41)와 블랭크 홀더(43)에 의해 블랭크(35)의 주연부를 유지하였다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 블랭크로서, 2개의 금속판 C 및 D를 맞대기 용접한 TWB(35)를 이용하였다. TWB(35)는, 한 변의 길이가 100mm인 정사각형상이었다. TWB(35)의 중앙에 직경 30mm의 구멍(35a)을 형성하였다. 성형전의 TWB(35)에서, 용접선(L)과 구멍(35a)의 교점에서의 구멍(35a)의 접선과, 용접선(L)이 이루는 각도 α(이하, 「성형전의 용접선 각도」라고도 한다)를 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120° 및 135°의 7수준으로 변경하였다. 7개의 수준마다 5장씩 TWB를 준비하고, 모든 TWB에 구멍 확장 시험을 행하였다. 금속판 C 및 D의 용접은, 레이저 용접에 의해 행하였다.
금속판 C는 980MPa급 하이텐이며, 그 판두께는 1.6mm였다. 금속판 D는 780MPa급 하이텐이며, 그 판두께는 1.4mm였다. 즉, 금속판 C의 상당 강도가 금속판 D의 상당 강도보다 높았다.
저상당 강도측의 금속판 D에 대해, JIS Z 2254(1996년)에 준거하여, 부가 왜곡량이 10%에서의 평균 r값(평균 소성 왜곡비)을 산출한 결과 0.712였다. r값이 0.712인 경우, 각도 γ를 57.2°로 하면, 상기 식 (4)에서의 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇가 0(제로)이 된다.
상기 도 7에 나타내는 바와 같이, 프레스 성형(구멍 확장 성형)후의 각 성형품(30)에서, 넓어진 구멍(30a)의 직경 d2(mm)를 측정하였다. 성형전의 구멍(35a)의 직경 d1(mm)과 성형후의 구멍(30a)의 직경 d2(mm)로부터, 하기 (5) 식에 의해 구멍 확장률 λ(%)를 산출하였다. 또한 성형후의 각 성형품(30)에서, 용접선(L)과 구멍(30a)의 교점에서의 구멍(30a)의 접선과, 용접선(L)이 이루는 각도, 즉, 용접선 제2 각도 γ를 측정하였다.
λ=(d2-d1)/d1×100 …(5)
도 12a~도 12d는 구멍 확장 시험에 의한 대표적인 프레스 성형품의 외관을 나타내는 사진이다. 이들 도면 중, 도 12a는 용접선 제2 각도 γ가 약 43°(성형전의 용접선 각도가 45°)인 경우를 나타낸다. 도 12b는 용접선 제2 각도 γ가 약 58°(성형전의 용접선 각도가 60°)인 경우를 나타낸다. 도 12c는 용접선 제2 각도 γ가 약 68°(성형전의 용접선 각도가 75°)인 경우를 나타낸다. 도 12d는 용접선 제2 각도 γ가 약 90°(성형전의 용접선 각도가 90°)인 경우를 나타낸다. 도 12a~도 12d는 모두, 상단의 사진이 구멍(30a)의 전체를 나타내고, 하단의 사진이 용접선(L)과 구멍(30a)의 교점 부분을 확대하여 나타낸다. 또 하단의 확대 사진에는, 균열의 발생 개소를 2점 쇄선으로 둘러싸 나타낸다.
도 12a~도 12d에 나타내는 바와 같이, 신장 플랜지 변형장에 용접선이 배치되면, 용접선(L)과 구멍(30a)의 교점 근방의 모재 금속판에서 균열이 발생하는 것이 확인되었다. 또 어느 수준에서나, 상당 강도가 낮은 쪽의 금속판(본 시험에서는 금속판 D)에 균열이 발생하였다. 하기의 표 2에 결과를 나타낸다.
[표 2]
Figure 112017126526251-pct00002
표 2 중의 구멍 확장률은, 각 수준에서의 평균치를 나타낸다. 용접선 제2 각도 γ가 59°인 경우에 구멍 확장률이 가장 양호해졌다. 즉, 상기 식 (4) 식에 의해 규정되는 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇가 작아지도록 용접선을 배치하면, 균열의 발생을 억제하면서 성형성을 향상시킬 수 있는 것이 확인되었다.
［충돌 시험］
본 실시형태의 프레스 성형품으로서 프런트 필러 로어 아우터를 채용하고, 이 아우터에 대해, FEM 해석에 의해, 전면 충돌시의 내충돌 성능을 확인하는 시험을 행하였다.
도 13은 충돌 시험의 개요를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 13에는 아우터(10)와 타격자(임팩터)(51)를 나타낸다. FEM 해석에 의한 충돌 시험에서는, 아우터(10)의 제1 부위(11)의 선단부, 즉 사이드 실측의 선단부를 고정하여, 그 선단부의 변위를 구속하였다. 이 상태에서, 타격자(51)를 속도 15km/h로 수평방향으로 이동시켜, 아우터(10)의 만곡 부위(13)에 충돌시켰다. 그리고 아우터(10)로의 타격자(51)의 진입량이 100mm가 된 시점에서 타격자(51)를 정지시켰다.
그때, 타격자(51)가 아우터(10)에 진입함에 따라 아우터(10)가 흡수하는 에너지를 구하였다. 이 아우터(10)의 흡수 에너지를 아우터(10)의 체적으로 나눔으로써, 단위 체적당의 흡수 에너지를 산출하였다.
도 14a~도 14c는 충돌 시험에 이용한 프런트 필러 로어 아우터를 도시하는 평면도이다. 이들 도면 중, 도 14a는 비교예 1을 나타낸다. 도 14b는 본 발명예 1을 나타낸다. 도 14c는 비교예 2를 나타낸다. 비교예 1에서는, 도 14a에 나타내는 바와 같이, 제1 부위(11)(사이드 실측)의 스트레이트형 부분에 용접선(L)을 배치하였다. 비교예 2에서는, 도 14c에 나타내는 바와 같이, 제2 부위(12)(프런트 필러 어퍼측)의 스트레이트형 부분에 용접선(L)을 배치하였다. 한편 본 발명예 1에서는, 도 14b에 나타내는 바와 같이, 신장 플랜지 변형에 의해 성형되는 원호형 영역(14)를 포함하는 만곡 부위(13)에 용접선(L)을 배치하였다. 본 발명예 1의 용접선 제1 각도 θ는 58.2°로 하고, 용접선 제2 각도 γ는 54.6°로 하였다.
본 발명예 1 및 비교예 1 및 2는 모두, 용접선(L)으로부터 제2 부위(12)측(프런트 필러 어퍼측)의 금속판으로서, 금속판 E를 이용하고, 용접선(L)으로부터 제1 부위(11)측(사이드 실측)의 금속판으로서, 금속판 F를 이용하였다. 금속판 E는 980MPa급 하이텐이며, 그 판두께는 1.2mm였다. 금속판 F는 780MPa급 하이텐이며, 그 판두께는 1.5mm였다. 금속판 E는 금속판 F와 비교하여 균열이 발생하기 쉬운 특성을 가지며, 금속판 E의 r값은 0.790이었다.
도 15a 및 도 15b는 충돌 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이다. 이들 도면 중, 도 15a는 아우터의 흡수 에너지를 나타낸다. 도 15b는 아우터의 단위 체적당의 흡수 에너지를 나타낸다. 도 15a 및 도 15b의 결과로부터 하기의 것이 나타난다.
도 15a에 나타내는 바와 같이, 비교예 1에서는, 사이드 실측의 스트레이트형 부분에 용접선이 배치되어 있으므로, 흡수 에너지가 떨어졌다. 한편 본 발명예 1에서는, 본 실시형태에서 규정한 영역 내에 용접선이 배치되어 있으므로, 흡수 에너지가 양호하였다. 또 비교예 2에서는, 프런트 필러 어퍼측의 스트레이트형 부분에 용접선이 배치되어 있으므로, 흡수 에너지가 양호하였다.
여기서 충돌 시험시의 흡수 에너지는 판두께에 따라 변화한다. 판두께가 두꺼운 영역이 넓어지면, 흡수 에너지가 증가하는 경향이 있다. 이 때문에, 판두께가 두꺼운 금속판 F의 영역이 넓은 비교예 2의 흡수 에너지가, 본 발명예 1의 흡수 에너지보다 약간 양호해졌다.
한편, 도 15b에 나타내는 바와 같이, 단위 체적당의 흡수 에너지에 관해서는, 본 발명예 1이 비교예 2보다 양호해졌다. 아우터의 중량에 관해, 본 발명예 1이 비교예 2보다 가볍기 때문이다. 따라서, 경량화와 고기능화를 밸런스 좋게 양립시키는 관점에서는, 본 실시형태의 아우터가 우수한 것이 확인되었다.
［재료 수율］
본 실시형태의 프레스 성형품으로서 프런트 필러 로어 아우터를 채용하고, 이 아우터를 금속판으로 제작하는 경우에 대해 재료 수율을 조사하였다.
도 16a~도 16d는 프레스 성형에 이용한 블랭크의 형상과, 그 블랭크의 제작에 이용한 트리밍 가공전의 금속판의 형상을 도시하는 모식도이다. 이들 도면 중, 도 16a, 도 16b 및 도 16d는 각각 비교예 3, 비교예 4 및 비교예 5를 나타낸다. 도 16c는 본 발명예 2를 나타낸다. 도 16a~도 16d에는, 프레스 성형에 이용한 블랭크(61)의 형상을 2점 쇄선으로 나타내고, 그 블랭크(61)의 제작에 이용한 트리밍 가공전의 제1 금속판(62) 및 제2 금속판(63)의 형상을 실선으로 나타내며, 용접선(L)을 굵은 선으로 나타낸다. 트리밍 가공전의 제1 금속판(62) 및 제2 금속판(63)은 모두 직사각형으로 하였다. 제1 금속판(62)에서 트리밍 가공으로 제거되는 영역(62a)과, 제2 금속판에서 트리밍 가공으로 제거되는 영역(63a)에 각각 사선을 그었다.
도 16a에 나타내는 바와 같이, 비교예 3에서는, TWB가 아니라, 단일한 금속판(제1 금속판(62))을 프레스 성형용의 블랭크로 하였다. 도 16b에 나타내는 바와 같이, 비교예 4에서는, 사이드 실측의 스트레이트형 부분에 용접선(L)을 배치하였다. 도 16d에 나타내는 바와 같이, 비교예 5에서는, 프런트 필러 어퍼측의 스트레이트형 부분에 용접선(L)을 배치하였다. 한편 도 16c에 나타내는 바와 같이, 본 발명예 2에서는, 본 실시형태에서 규정한 영역 내에 용접선(L)을 배치하였다.
도 17은 본 발명예 2 및 비교예 3~5마다 트리밍 가공에 의해 제거된 블랭크의 면적을 도시하는 도면이다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 블랭크의 제거 면적은, 본 발명예 2가 가장 작아졌다. 따라서, 본 실시형태의 아우터에 의하면, 재료 수율을 향상시킬 수 있는 것이 확인되었다.
［용접선 제1 각도 θ(제2 각도 γ)의 간이한 설정 방법］
상기한 바와 같이, WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇와 BM 용접선 방향 왜곡 dεy＇(dεBMy＇)의 상대차가 0.030 이하가 되도록 용접선을 배치하면, 균열의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 균열을 억제하기 위한 최적의 조건은, dεWLy＇와 dεy＇의 상대차가 0이 되는 것이다. 즉, dεWLy＇와 dεy＇가 같아지는 것이다. 이 조건(dεWLy＇=dεy＇)을 상기 식 (2)에 대입하고, 또한 상기 식 (2)의 양변을 용접선 근방의 모재 금속판에서의 원주방향 왜곡 dεx로 나누면, 하기의 식 (6)이 도출된다.
dεWLy＇/dεx=(cosθ)2＋dεy/dεx×(sinθ)2 …(6)
식 (6)에서, 우변 중의 「dεy/dεx」는 왜곡비 β이므로, 좌변의 「dεWLy＇/dεx」를 χ로 두면, 하기의 식 (7)이 도출된다.
χ=(cosθ)2＋β×(sinθ)2 …(7)
식 (7)로부터, 용접선 제1 각도 θ마다, 용접선 근방의 모재 금속판에서의 최대 주왜곡 dεx에 대한 WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇의 비율 χ와, 왜곡비 β의 관계가 정해진다.
도 18은 최대 주왜곡 dεx에 대한 WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇의 비율 χ와, 왜곡비 β의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 왜곡비 β의 증가에 따라 비율 χ가 증가한다. 또한 같은 왜곡비 β이면, 용접선 제1 각도 θ가 작을수록, 비율 χ가 크다. 따라서, WL 용접선 방향 왜곡 dεWLy＇, 최대 주왜곡 dεx 및 왜곡비 β를 알면, 균열의 억제에 적합한 용접선 제1 각도 θ를 설정할 수 있다. dεWLy＇, dεx 및 β는, FEM 해석 등에 의해 용이하게 산출할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은 자동차용 골격 부품 및 그 제조에 유용하다.
10：프런트 필러 로어 아우터(프레스 성형품)
10a：천판부
10b：제1 세로벽부
10c：제2 세로벽부
10d：제1 플랜지부
10e：제2 플랜지부
11：제1 부위
12：제2 부위
13：만곡 부위
14：원호형 영역
15：프레스 성형품
15a：천판부
15b：세로벽부
15c：플랜지부
16：원호형 영역
16a：원호형 영역의 외주연
16b：원호형 영역의 내주연
20：블랭크(TWB)
21：제1 금속판
22：제2 금속판
25：블랭크(TWB)
A, B：금속판
26：다이
27：펀치
28：패드
30：구멍 확장 시험에 의한 프레스 성형품
30a：구멍
31：원형 영역
35：구멍 확장 시험용의 블랭크(TWB)
35a：구멍
41：다이
41a：구멍
41b：둥근 모따기부
42：펀치
42a：숄더부
43：블랭크 홀더
51：타격자
61：블랭크
62：제1 금속판
62a：제1 금속판에서 트리밍에 의해 제거되는 영역
63：제2 금속판
63a：제2 금속판에서 트리밍에 의해 제거되는 영역
L：용접선

Claims (8)

  1. 복수의 금속판이 맞대기 용접된 테일러드 블랭크로 이루어지는 프레스 성형품으로서,
    상기 프레스 성형품은, 플랜지부와, 상기 플랜지부의 영역 중에서, 내주연이 개방된 원호형 영역을 포함하고,
    상기 테일러드 블랭크의 용접선이 상기 원호형 영역의 상기 내주연과 상기 원호형 영역의 외주연을 교차하며,
    상기 용접선과 최대 주왜곡 방향이 이루는 각도가 17~84°인, 프레스 성형품.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접선과 상기 내주연의 교점에서의 상기 내주연의 접선과, 상기 용접선이 이루는 각도가 40~75°인, 프레스 성형품.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 테일러드 블랭크를 구성하는 상기 금속판이 2개이며, 상기 2개의 금속판은 인장 강도 및 판두께 중 적어도 한쪽이 다른, 프레스 성형품.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 프레스 성형품은 길이방향을 따라 L자형으로 만곡되는 자동차용 골격 부품이며, 상기 골격 부품의 단면 형상이 길이방향의 전역에 걸쳐 해트형이고,
    상기 골격 부품은, 길이방향을 따라 만곡되는 만곡 부위와, 상기 만곡 부위의 양단 각각으로부터 연장되어 나오는 제1 부위 및 제2 부위를 구비하며, 상기 제1 부위가 연장되어 나오는 방향을 따라 충돌 하중을 받는 것이 상정된 부품이고,
    상기 원호형 영역이 상기 만곡 부위의 만곡 내측의 플랜지부이며,
    상기 제1 부위측에 배치된 상기 금속판의 판두께가, 상기 제2 부위측에 배치된 상기 금속판의 판두께보다 두꺼운, 프레스 성형품.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 골격 부품이 프런트 필러 로어 아우터이며,
    상기 제1 부위가 사이드 실에 결합되고, 상기 제2 부위가 프런트 필러 어퍼에 결합되는, 프레스 성형품.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 부위측에 배치된 상기 금속판의 인장 강도와 판두께의 적산치와, 상기 제2 부위측에 배치된 상기 금속판의 인장 강도와 판두께의 적산치의 차가, 600mm·MPa 이하인, 프레스 성형품.
  7. 복수의 금속판이 맞대기 용접된 테일러드 블랭크로부터 프레스 가공에 의해 성형되는 프레스 성형품의 설계 방법으로서,
    상기 프레스 성형품은, 플랜지부와, 상기 플랜지부의 영역 중에서, 신장 플랜지 변형에 의해 형성되고, 또한 내주연이 개방된 원호형 영역을 포함하며, 상기 테일러드 블랭크의 용접선이 상기 원호형 영역의 상기 내주연과 상기 원호형 영역의 외주연을 교차하고 있으며,
    상기 프레스 성형품을 설계할 때, 프레스 가공 중에, 상기 용접선의 폭방향 중앙에서의 상기 용접선을 따른 방향의 왜곡 dεWLy＇와, 상기 금속판의 상기 용접선 근방에서의 상기 용접선을 따른 방향의 왜곡 dεy＇의 상대차가 0.030 이하가 되도록, 상기 용접선을 배치하는, 프레스 성형품의 설계 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 왜곡 dεWLy＇와 상기 왜곡 dεy＇의 상대차가 0인, 프레스 성형품의 설계 방법.
KR1020177036546A 2015-05-22 2016-05-10 프레스 성형품 및 그 설계 방법 KR102036750B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015104700 2015-05-22
JPJP-P-2015-104700 2015-05-22
PCT/JP2016/063867 WO2016190083A1 (ja) 2015-05-22 2016-05-10 プレス成形品及びその設計方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180010227A KR20180010227A (ko) 2018-01-30
KR102036750B1 true KR102036750B1 (ko) 2019-10-25

Family

ID=57392723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177036546A KR102036750B1 (ko) 2015-05-22 2016-05-10 프레스 성형품 및 그 설계 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10695815B2 (ko)
EP (1) EP3278896B1 (ko)
JP (1) JP6439868B2 (ko)
KR (1) KR102036750B1 (ko)
CN (1) CN107614139B (ko)
CA (1) CA2984746C (ko)
ES (1) ES2774475T3 (ko)
MX (1) MX2017014727A (ko)
RU (1) RU2688112C1 (ko)
WO (1) WO2016190083A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7156343B2 (ja) * 2020-07-29 2022-10-19 Ｊｆｅスチール株式会社 プレス成形方法及びプレス成形金型
JPWO2022230836A1 (ko) * 2021-04-28 2022-11-03

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001001062A (ja) * 1999-06-23 2001-01-09 Nippon Steel Corp 成形性の優れた異材質テーラードブランク材のプレス成形法
JP2006198672A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Mitsubishi Motors Corp テーラード素材製パネル部品の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU390856A1 (ru) * 1972-05-22 1973-07-25 В. Г. Кондратенко , Э. А. Назар Московское высшее техническое училище Н. Э. Баумана Листовая заготовка для вытяжки цилиндрического
RU2056199C1 (ru) * 1993-02-03 1996-03-20 Тульский государственный технический университет Заготовка для вытяжки цилиндрического полуфабриката
JP4654490B2 (ja) 2000-07-04 2011-03-23 マツダ株式会社 板状部材でなる成形体の製造方法
RU2317170C2 (ru) * 2005-07-07 2008-02-20 Открытое акционерное общество "Калужский завод автомобильного электрооборудования" (ОАО "КЗАЭ") Способ изготовления глубоких цилиндрических изделий из квадратных заготовок
CN100507776C (zh) * 2007-11-30 2009-07-01 江苏大学 差厚高强度钢激光拼焊板曲线焊缝布置和成形方法
US20100055488A1 (en) * 2008-08-30 2010-03-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Non-linear welded blank and method of reducing mass
JP5390152B2 (ja) 2008-09-25 2014-01-15 Ｊｆｅスチール株式会社 閉構造部材の製造方法、プレス成形装置及び閉構造部材
CN102317002A (zh) * 2009-05-08 2012-01-11 丰田自动车株式会社 拼焊板材及使用该拼焊板材的结构件的制造方法
CN102482741B (zh) * 2009-08-06 2013-10-16 新日铁住金株式会社 辐射传热加热用金属板及其制造方法、以及具有不同强度部分的金属加工件及其制造方法
CN101739489B (zh) * 2009-12-04 2013-02-13 同济大学 激光拼焊板成形极限图的建立和使用方法
EP2711104B1 (en) 2011-05-20 2023-01-11 Nippon Steel Corporation Press forming method
JP2015016486A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 スズキ株式会社 差厚鋼板およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001001062A (ja) * 1999-06-23 2001-01-09 Nippon Steel Corp 成形性の優れた異材質テーラードブランク材のプレス成形法
JP2006198672A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Mitsubishi Motors Corp テーラード素材製パネル部品の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX2017014727A (es) 2018-04-24
JPWO2016190083A1 (ja) 2018-03-08
US10695815B2 (en) 2020-06-30
ES2774475T3 (es) 2020-07-21
CA2984746A1 (en) 2016-12-01
US20180126439A1 (en) 2018-05-10
KR20180010227A (ko) 2018-01-30
EP3278896A4 (en) 2019-01-23
EP3278896B1 (en) 2020-01-01
EP3278896A1 (en) 2018-02-07
RU2688112C1 (ru) 2019-05-17
CN107614139A (zh) 2018-01-19
WO2016190083A1 (ja) 2016-12-01
JP6439868B2 (ja) 2018-12-19
CN107614139B (zh) 2019-05-10
CA2984746C (en) 2020-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102028068B1 (ko) 패널형상 성형품의 제조 방법
JP5076690B2 (ja) 車体閉断面構造部材の製造方法
WO2014050973A1 (ja) センターピラーリンフォースメントの製造方法
KR102032185B1 (ko) 도어 이너 패널 및 도어 이너 패널 제조 방법
CN104918725A (zh) 冲压成型方法
CN107206454B (zh) 冲压成型品、以及该冲压成型品的制造方法和制造设备列
US20210114442A1 (en) Reinforcement element for a vehicle, method for producing the same and door assembly
KR102036750B1 (ko) 프레스 성형품 및 그 설계 방법
EP2443263B1 (en) A method of shaping and hardening a sheet steel blank
JP5278445B2 (ja) 中空部材
JP7422080B2 (ja) テーラードブランク、テーラードブランクの製造方法、プレス成形品、及び、プレス成形品の製造方法
US9669877B2 (en) Vehicle body framework structure and method of manufacturing the same
JP6052890B2 (ja) 構造部材用アルミニウム合金押出管および車体構造部材
JP6687110B2 (ja) 自動車構造部材用絞り成形体、自動車構造部材用絞り成形体の製造方法、および自動車構造部材用絞り成形体の製造装置
CN114746327A (zh) 用于机动车辆的后底置结构
JP7155923B2 (ja) 成形品の製造方法
US20190084095A1 (en) High strength, air hardening steel for use as weld filler
KR102330195B1 (ko) 성형체, 구조 부재, 및 성형체의 제조 방법
CN114641355A (zh) 成型品、使用其的构造部件及成型品的制造方法
JP5251764B2 (ja) 車両用構造部材とその製造方法
JP2020121336A (ja) 車両構造部材を製造する方法
JP4948808B2 (ja) 自動車部品の製造法及び溶接ブランク材
CN204713067U (zh) 一种具有弧面的板材加工件及托架
JPH07284971A (ja) プレス成形用立体形状品及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant