KR102142092B1 - manufacturing method for panel of vehicle using high strength and low specific gravity - Google Patents

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Abstract

스프링백 효과로 인한 불량율이 저감되어 생산성이 향상되도록, 본 발명은 고강도 저비중 경량강재를 소재로 구비된 베이스패널이 차량용 판재의 기설정된 3차원 외형정보로부터 2차원으로 전개된 단면 형상에 따라 레이저로 절삭되어 블랭킹 가공되는 제1단계; 상기 블랭킹 가공된 베이스패널이 상기 3차원 외형정보의 표면 프로파일에 대응되는 표면 프로파일을 갖는 한쌍의 베이스금형 사이에서 프레스되어 포밍 가공되는 제2단계; 및 상기 포밍 가공된 베이스패널이 상기 3차원 외형정보로부터 산출된 타공부의 위치정보에 따라 수직 방향 및 측면 방향으로 피어싱 가공되는 제3단계를 포함하는 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법을 제공한다. In order to improve the productivity by reducing the defect rate due to the springback effect, the present invention provides a laser according to the cross-sectional shape of a base panel made of a high-strength, low-weight, light-weight steel material in two dimensions from preset three-dimensional appearance information of a vehicle plate. A first step of cutting with a blanking process; A second step in which the blanked base panel is pressed and formed between a pair of base molds having a surface profile corresponding to the surface profile of the 3D appearance information; And a third step in which the forming base panel is pierced in the vertical direction and the lateral direction according to the location information of the perforated portion calculated from the 3D appearance information. to provide.

Description

고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법{manufacturing method for panel of vehicle using high strength and low specific gravity}{Manufacturing method for panel of vehicle using high strength and low specific gravity}

본 발명은 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프링백 효과로 인한 불량율이 저감되어 생산성이 향상되는 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high-strength low-weight light-weight steel material, and more particularly, to a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high-strength low-weight light-weight steel material having improved productivity by reducing a defect rate due to a springback effect.

일반적으로, 차체 하부에는 충격 및 하중으로 인한 변형을 방지하고 탑승자의 안전을 확보하기 위한 차량용 판재가 구비된다. In general, a vehicle plate is provided at a lower portion of the vehicle body to prevent deformation due to impact and load and to secure passenger safety.

예를 들어, 상기 차량용 판재는 프런트 사이드 멤버, 리어 사이드 멤버, 크로스 멤버, 플로우 패널, 사이드 멤버 익스텐션 등을 포함하며, 엔진의 위치, 자석 배치, 차량의 크기 등에 따라 다양한 종류로 구비될 수 있다. For example, the vehicle plate includes a front side member, a rear side member, a cross member, a flow panel, a side member extension, and the like, and may be provided in various types according to the position of the engine, the arrangement of magnets, the size of the vehicle, and the like.

이러한, 차량용 판재는 엔진, 서스펜션, 구동장치 등을 안정적으로 지지하고, 충돌이나 하중으로 인한 외력을 차체의 다른 부분으로 분산하는 등 탑승자의 안전이나 차량의 내구성을 위해 중요한 역할을 하게 된다. Such a vehicle plate material plays an important role for the safety of the occupant or the durability of the vehicle, such as stably supporting the engine, suspension, and driving device, and distributing external forces due to collision or load to other parts of the vehicle body.

한편, 이러한 차량용 판재는 기본이 되는 차체 패널에 비해 두꺼운 두께로 구비된 고강도 강재로 구비되며, 차량의 중량에서 많은 부분을 차지하게 된다. 이때, 상기 차량용 판재는 드로잉 등으로 제조되는데, 고강도 강재의 경우에는 드로잉 성형 과정에서 다량의 주름이 발생되는 문제점이 있었다. On the other hand, such a vehicle plate material is provided with a high-strength steel material having a thicker thickness than the basic body panel, and occupies a large portion of the weight of the vehicle. At this time, the vehicle plate material is manufactured by drawing, etc. In the case of high-strength steel, there is a problem that a large amount of wrinkles is generated in the drawing molding process.

특히, 상기 차량용 판재는 차체 패널에 밀착된 상태에서 용접이나 볼팅 등으로 결합되며, 주름진 표면부로 인해 차체 패널과 차량용 판재 사이가 이격되어 결합력이 저하될 뿐만 아니라 주름 부분으로 인한 강도 저하가 발생되었다. In particular, the vehicle plate material is coupled by welding or bolting in a state of being in close contact with the vehicle body panel, and the space between the vehicle body panel and the vehicle plate material is reduced due to the corrugated surface portion, resulting in a decrease in strength due to the wrinkle portion.

이에, 차량의 연비 절감 추세에 대응하면서도 성형시 주름 발생으로 인한 결합력 저하 내지는 강도 저하를 방지하고, 탑승객의 안전을 개선하고자 최근에는 높은 연신율을 갖는 저비중의 강재를 이용하여 차량용 판재를 제조하고 있다. Accordingly, in order to prevent the reduction of the bonding strength or the strength due to the occurrence of wrinkles during molding and to improve the safety of passengers while responding to the trend of reducing fuel consumption of vehicles, recently, a vehicle plate has been manufactured using low specific gravity steel having a high elongation. .

그러나, 높은 연신율을 갖는 저비중 강재의 경우에 최초 설계된 형상으로 성형된 후 일정 시간이 경과하면 성형 전의 형상으로 복원되는 스프링백 효과로 인해 생산된 제품 중 불량품이 다량 발생되는 문제점이 있었다. However, in the case of a low specific gravity steel material having a high elongation, there is a problem in that a large number of defective products are generated due to the springback effect that is restored to the shape before molding when a certain period of time has elapsed after being molded into the first designed shape.

또한, 스프링백 효과를 방지하기 위해 고온에서 강재를 성형하는 열간 성형의 경우에는 900도 이상의 높은 온도 환경이 요구되므로 제조비용의 증가로 제품의 단가가 인상되는 문제점이 있었다. In addition, in the case of hot forming to form a steel material at a high temperature in order to prevent the springback effect, a high temperature environment of 900 degrees or more is required, so that the cost of the product is increased due to an increase in manufacturing cost.

한국 공개특허 제10-2015-0047043호Korean Patent Publication No. 10-2015-0047043

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 스프링백 효과로 인한 불량율이 저감되어 생산성이 향상되는 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법을 제공하는 것으로 해결과제로 한다. In order to solve the above problems, the present invention is to solve the problem by providing a method for manufacturing a vehicle plate using a high-strength low-weight, light-weight steel material that improves productivity by reducing the defect rate due to the springback effect.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 고강도 저비중 경량강재를 소재로 구비된 베이스패널이 차량용 판재의 기설정된 3차원 외형정보로부터 2차원으로 전개된 단면 형상에 따라 레이저로 절삭되어 블랭킹 가공되는 제1단계; 상기 블랭킹 가공된 베이스패널이 상기 3차원 외형정보의 외면 프로파일에 대응되는 요철부를 갖는 한쌍의 베이스금형 사이에서 프레스되어 포밍 가공되는 제2단계; 및 상기 포밍 가공된 베이스패널이 상기 3차원 외형정보로부터 산출된 타공부의 위치정보에 따라 수직 방향 및 측면 방향으로 피어싱 가공되는 제3단계를 포함하되, 상기 제2단계는, 상기 베이스패널이 급격한 소성 변형으로 인한 국부적인 크랙이나 코팅 계면의 파손이 방지되도록 상기 베이스금형의 표면 프로파일에서 산출된 제1 함몰 깊이로부터 20%~40% 감소된 제3함몰 깊이로 보정된 표면 프로파일을 갖는 한쌍의 완충금형 사이에서 프레스되어 사전 가공되는 단계와, 상기 블래킹 가공된 베이스패널이 상기 베이스금형 중 하부금형의 상부를 따라 상기 베이스금형 중 상부금형의 하강으로 다운폼 가공되고, 가압점의 변화를 통해 프레스 가공에 따른 소성 변형이 유지되도록 상기 다운폼 가공된 베이스패널이 지그 고정되어 상기 상부금형의 하부를 따라 밀착 배치되되 상기 하부금형의 상승으로 업폼 가공되는 단계와, 상기 베이스패널이 스프링백 이후 최초 설계와 부합되는 형상을 가지도록, 상기 제1함몰 깊이 및 가공온도를 설계 변수로 사용하여 상기 베이스패널을 동일한 가공량으로 가공하여 복원된 후 잔여 가공량에 대한 평균치가 산출된 가공온도별 평균복원비율에 대응되는 변형량을 더하여 증가된 제2함몰 깊이로 보정된 표면 프로파일을 갖는 한쌍의 리스트라이킹금형 사이에서 프레스되어 순차 가공되는 단계를 포함하며, 상기 제3단계는, 상기 포밍 가공된 베이스패널이 상기 베이스금형으로부터 취출되는 단계와, 상기 취출된 베이스패널이 기설정된 레이저 가공 위치로 이송되어 고정되는 단계와, 상기 고정된 베이스패널의 3차원 위치정보가 검출되되, 상기 검출된 3차원 위치정보에 따라 상기 타공부에 대응되는 가공좌표가 산출되어 레이저 절삭으로 피어싱 가공되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a base panel provided with a high-strength, low-weight, light-weight steel material is cut with a laser in accordance with the cross-sectional shape developed in two dimensions from the predetermined three-dimensional appearance information of the vehicle plate material is blanked and processed First step; A second step in which the blanked base panel is pressed between a pair of base molds having a concave-convex portion corresponding to the outer surface profile of the 3D appearance information and forming; And a third step in which the forming processed base panel is pierced in the vertical direction and the lateral direction according to the positional information of the perforated portion calculated from the 3D appearance information, wherein in the second step, the base panel is sharp. A pair of buffers having a surface profile corrected to a third depression depth that is reduced by 20% to 40% from the first depression depth calculated from the surface profile of the base mold to prevent local cracking or damage to the coating interface due to plastic deformation. Pressing between the molds to be pre-processed, and the blocking-processed base panel is downformed to the lower of the upper mold among the base molds along the upper part of the lower mold among the base molds, and pressed through the change of the pressing point. The base plate of the down-form processed jig is fixed so as to maintain the plastic deformation according to the processing, and is closely arranged along the lower portion of the upper mold, but is upformed by the rise of the lower mold, and the base panel is designed for the first time after springback. To have a shape conforming to the above, the base panel is processed with the same machining amount using the first depression depth and the processing temperature as the design variables, and then restored and averaged. And a step of pressing and sequentially processing between a pair of list-driving molds having a surface profile corrected to an increased second depression depth by adding a corresponding deformation amount to the third step, wherein the forming step of the base panel includes The step of taking out from the base mold, and the step of moving and fixing the taken out base panel to a predetermined laser processing position, and detecting the three-dimensional position information of the fixed base panel, according to the detected three-dimensional position information It provides a method for manufacturing a sheet material for a vehicle using a high-strength, low-weight, lightweight steel, characterized in that the machining coordinates corresponding to the punched portion are calculated and include piercing by laser cutting.

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상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. Through the above solution, the present invention provides the following effects.

첫째, 상기 베이스패널이 상하방향으로 대향 배치된 베이스금형 사이에서 프레스되어 차량용 판재에 대응되는 3차원 형상으로 가공되므로 종래에 드로잉 공법과 달리 별도의 드로비드가 요구되지 않아 블랭크 가공시 요구면적이 감소되어 제조 원가가 절감될 수 있다. First, since the base panel is pressed between the base molds facing up and down and processed into a three-dimensional shape corresponding to a vehicle plate material, a separate draw bead is not required unlike the conventional drawing method, so the required area is reduced during blank processing. As a result, manufacturing costs can be reduced.

둘째, 가공시 파단, 주름 등의 결함이 최소화되는 고연신율의 베이스패널로 차량용 판재를 제조하여 생산 품질이 개선됨과 더불어, 베이스금형으로 1차 가공된 베이스패널이 리스트라이킹금형을 통해 증폭된 변형량으로 2차 가공됨에 따라 스프링백 효과가 상쇄되어 제품의 불량율이 저감되고 생산성이 향상될 수 있다. Second, manufacturing quality is improved by manufacturing a vehicle plate with a high elongation base panel that minimizes defects such as breakage and wrinkles during processing, and the base panel primarily processed as a base mold is transformed with amplified deformation amount through the list riking mold. As the secondary processing, the springback effect is offset, so the defect rate of the product can be reduced and productivity can be improved.

셋째, 상기 베이스패널이 스프링백 효과를 상쇄할 수 있는 증폭된 변형량으로 가공되기 전단계에서 소정의 완충 가공으로 거치게 되므로 급격한 소성 변형으로 인한 국부적인 크랙이나 코팅 계면의 파손 등의 결함 발생이 최소화되어 제품의 생산성이 현저히 향상될 수 있다. Third, since the base panel is subjected to a predetermined buffering process at a stage before being processed with an amplified deformation amount that can offset the springback effect, defects such as local cracks due to rapid plastic deformation or damage to the coating interface are minimized. Productivity can be significantly improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에서 차량용 판재의 3차원 외형정보 및 2차원 전개 단면을 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에서 차량용 판재의 3차원 외형정보를 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에서 베이스금형 및 완충금형의 표면 프로파일을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에서 평균복원비율을 산출과정을 나타낸 예시도.
1 is a flow chart showing a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high-strength, low specific gravity, light weight steel according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view showing a three-dimensional appearance information and a two-dimensional development cross-section of the vehicle plate material in the vehicle plate manufacturing method using a high-strength low specific gravity lightweight steel according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view showing the three-dimensional appearance information of the vehicle plate material in the vehicle plate manufacturing method using a high-strength low specific gravity lightweight steel according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing the surface profile of the base mold and the buffer mold in a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high-strength low specific gravity light weight steel according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an exemplary view showing a process for calculating the average restoration ratio in a method for manufacturing a sheet material for a vehicle using a high-strength, low-weight, lightweight steel according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high strength low specific gravity light weight steel according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에서 차량용 판재의 3차원 외형정보 및 2차원 전개 단면을 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에서 차량용 판재의 3차원 외형정보를 나타낸 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에서 베이스금형 및 완충금형의 표면 프로파일을 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법에서 평균복원비율을 산출과정을 나타낸 예시도이다. 1 is a flow chart showing a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high strength low specific gravity light weight steel material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high strength low specific gravity light weight steel material according to an embodiment of the present invention It is a plan view showing three-dimensional appearance information and a two-dimensional development cross-section of a vehicle plate material, and FIG. 3 is a side view showing three-dimensional profile information of a vehicle plate material in a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high-strength low specific gravity lightweight steel according to an embodiment of the present invention 4 is an exemplary view showing the surface profile of a base mold and a buffer mold in a method for manufacturing a vehicle plate using a high-strength low-weight and light-weight steel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is according to an embodiment of the present invention It is an exemplary view showing the process of calculating the average restoration ratio in the method of manufacturing a sheet material for a vehicle using high-strength low-weight and lightweight steel.

도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법을 다음과 같이 이루어진다. 1 to 5, a method for manufacturing a plate material for a vehicle using a high-strength, low-weight, lightweight steel of the present invention is made as follows.

먼저, 고강도 저비중 경량강재를 소재로 구비된 베이스패널이 차량용 판재의 기설정된 3차원 외형정보(1)로부터 2차원으로 전개된 단면 형상(2)에 따라 레이저로 절삭되어 블랭킹 가공된다(s10). First, the base panel provided with a high-strength low-weight light-weight steel material is cut with a laser according to a cross-sectional shape (2) developed in two dimensions from a predetermined three-dimensional appearance information (1) of the vehicle plate material and processed to be blanked (s10). .

여기서, 상기 고강도 저비중 경량강재는 780Mpa 이상의 높은 강도를 가지면서도 가볍고, 높은 연신율을 갖는 합금강을 의미한다. Here, the high-strength low specific gravity lightweight steel material means an alloy steel having a high strength of 780 Mpa or more while being light and having a high elongation.

예를 들어, 상기 고강도 저비중 경량강재는 철(Fe)을 기본으로 탄소(C), 실리콘(Si), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등이 첨가되어 오스테나이트상과 페라이트상이 일정한 면적분율로 동시에 나타나는 소재로 구비될 수 있다. For example, the high strength low specific gravity light weight steel is based on iron (Fe), and carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), aluminum (Al), titanium (Ti), etc. are added to the austenite phase. The ferrite phase may be provided as a material that simultaneously appears at a constant area fraction.

구분division 비중
(kg/㎤)
importance
(kg/cm3)
YS
(Mpa)
YS
(Mpa)
TS
(Mpa)
TS
(Mpa)
EL(%)EL(%)
U-ELU-EL T-ELT-EL 고강도강판High strength steel sheet 7.857.85 500500 893893 1919 저비중
경량강재
Low specific gravity
Lightweight steel
7.17.1 475475 807.5807.5 35.0235.02 41.6241.62

표 1은 종래의 고강도강판과 본 발명에 사용되는 고강도 저비중 경량강재의 물성을 비교하여 나타낸 것이다. Table 1 compares the physical properties of a conventional high strength steel sheet and a high strength low specific gravity light weight steel used in the present invention.

표 1에서 보는 바와 같이, 고강도 저비중 경량강재는 고강도강판과 동등한 수준의 강도를 보이면서도, 10% 이상 감소된 비중과 2배 이상 개선된 연신율을 나타낸다. As shown in Table 1, the high-strength low-specific gravity light-weight steel material exhibits the same level of strength as the high-strength steel sheet, but shows a reduced specific gravity of 10% or more and an improved elongation of more than twice.

그리고, 상기 차량용 판재는 프런트 사이드 멤버, 리어 사이드 멤버, 크로스 멤버, 플로우 패널, 사이드 멤버 익스텐션 등 다양한 차체 보강용 부품을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하며, 특히, 차체 하면부 양측을 보강하는 익스텐션 리어 플로어 프론트에 적용될 수 있다. In addition, the vehicle plate is preferably understood as a meaning encompassing various body reinforcement parts such as a front side member, a rear side member, a cross member, a flow panel, and a side member extension, and in particular, an extension rear that reinforces both sides of the lower surface of the vehicle body. It can be applied to the floor front.

여기서, 상기 베이스패널은 상기 고강도 저비중 경량강재가 시트 형태로 구비된 것을 의미하며, 상기 차량용 판재의 3차원 외형정보(1)는 3차원 벡터 데이터 등으로 구비된 설계 정보를 의미한다. Here, the base panel means that the high-strength low-weight, light-weight steel is provided in a sheet form, and the 3D appearance information 1 of the vehicle plate material means design information provided as 3D vector data.

이때, 도 2를 참조하면, 3차원 외형정보(1)는 플랜지형으로 절곡되는 테두리 부분(2a,2b)을 제외한 내부를 하나의 기준면을 따라 투사한 후, 투사된 단면에 절곡된 테두리 부분(2a,2b)의 면적을 추가하여 2차원으로 전개될 수 있다. In this case, referring to FIG. 2, the 3D appearance information 1 projects the inside except the edge portions 2a, 2b bent in a flange shape along one reference plane, and then the edge portion bent on the projected section ( It can be developed in two dimensions by adding an area of 2a, 2b).

그리고, 상기 베이스패널이 전개된 2차원 단면 형상(2)을 따라 레이저로 절삭되어 블랭킹 가공이 완료될 수 있다. Further, the blanking process may be completed by cutting with a laser along the two-dimensional cross-sectional shape 2 in which the base panel is deployed.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 블랭킹 가공(s10)된 베이스패널은 상기 3차원 외형정보의 표면 프로파일(3)에 대응되는 표면 프로파일을 갖는 한쌍의 베이스금형 사이에 프레스되어 포밍 가공된다(s20). On the other hand, referring to Figure 3, the blanking process (s10) the base panel is pressed between a pair of base molds having a surface profile corresponding to the surface profile (3) of the three-dimensional appearance information is formed (s20) .

여기서, 상기 3차원 외형정보의 표면 프로파일(3)은 3차원 외형정보의 하면 프로파일과 상면 프로파일을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다. Here, the surface profile 3 of the three-dimensional appearance information is preferably understood as a meaning encompassing the bottom surface profile and the top surface profile of the three-dimensional appearance information.

상세히, 상기 베이스금형은 상부금형과 하부금형으로 구비되며, 상호 접촉된 상부금형 및 하부금형 사이에는 상기 차량용 판재의 3차원 외형정보에 대응되는 성형부가 형성될 수 있다. In detail, the base mold is provided with an upper mold and a lower mold, and a molded part corresponding to the three-dimensional appearance information of the plate material for the vehicle may be formed between the upper mold and the lower mold in contact with each other.

이때, 상기 베이스금형의 표면 프로파일은 상부금형의 하면 프로파일과 하부금형의 상면 프로파일을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다. At this time, it is preferable to understand the surface profile of the base mold in a sense encompassing the lower surface profile of the upper mold and the upper surface profile of the lower mold.

즉, 상기 상부금형은 상기 3차원 외형정보(1)의 상면 프로파일에 대응되는 하면 프로파일을 갖되, 상기 하부금형은 상기 3차원 외형정보(1)의 하면 프로파일에 대응되는 상면 프로파일을 갖도록 구비된다. That is, the upper mold has a lower surface profile corresponding to the upper surface profile of the 3D appearance information 1, and the lower mold is provided to have a upper surface profile corresponding to the lower surface profile of the 3D appearance information 1.

이때, 상부금형 및 하부금형이 밀착된 상태에서, 상기 상부금형의 하면 프로파일과 상기 하부금형의 상면 프로파일 사이는 상기 베이스패널 내지는 차량용 판재의 두께에 대응되도록 이격된다. At this time, in a state in which the upper mold and the lower mold are in close contact, a space between the lower surface profile of the upper mold and the upper surface profile of the lower mold is spaced to correspond to the thickness of the base panel or the vehicle plate.

그리고, 상기 상부금형 및 하부금형의 표면에는 3차원 외형정보(1)의 표면 프로파일(3)에 대응되는 요철홈 및 요철돌기가 형성될 수 있다. In addition, concave-convex grooves and concave-convex protrusions corresponding to the surface profile 3 of the 3D appearance information 1 may be formed on the surfaces of the upper mold and the lower mold.

예를 들어, 하나의 금형에 요철홈이 형성되면 다른 하나의 금형에는 요철홈과 대응되는 부분에 요철돌기가 형성될 수 있으며, 요철홈 및 요철돌기는 차량용 판재에 대한 3차원 외형정보(1)의 표면 프로파일(3)에 대응되도록 함몰 형성되고 돌출 형성될 수 있다. For example, if an uneven groove is formed in one mold, uneven protrusions may be formed in a portion corresponding to the uneven groove in the other mold, and the uneven grooves and uneven protrusions are three-dimensional appearance information for a vehicle plate (1) It may be recessed and protruded to correspond to the surface profile 3.

그리고, 상기 포밍 가공(s20)된 베이스패널이 상기 3차원 외형정보(1)로부터 산출된 타공부의 위치정보에 따라 수직 방향 및 측면 방향으로 피어싱 가공된다(s30). Then, the forming (s20) of the base panel is pierced in the vertical direction and the lateral direction according to the position information of the perforated portion calculated from the three-dimensional appearance information (1) (s30).

즉, 상기 포밍 가공(s20)을 통해 상기 차량용 판재(1)에 대응되는 3차원 형상으로 상기 베이스패널이 가공되면, 가공된 베이스패널에서 볼트 등의 체결수단 내지는 기타 부품이 연결될 타공부가 피어싱 가공되어 차량용 판재의 제조가 완료될 수 있다. That is, when the base panel is processed into a three-dimensional shape corresponding to the vehicle plate 1 through the forming process (s20), the machined base panel pierces the perforated part to be connected with fastening means such as bolts or other parts. As a result, manufacturing of a vehicle plate material can be completed.

이처럼, 상기 베이스패널이 상하방향으로 대향 배치된 금형 사이에서 프레스되어 차량용 판재에 대응되는 3차원 형상으로 가공됨에 따라 종래에 드로잉 공법과 달리 별도의 드로비드가 요구되지 않으므로 블랭킹 가공시 요구면적이 감소되어 제조 원가가 절감될 수 있다. As described above, as the base panel is pressed between the molds facing up and down and processed into a three-dimensional shape corresponding to a vehicle plate material, a separate draw bead is not required unlike the conventional drawing method, so the area required for blanking is reduced. As a result, manufacturing costs can be reduced.

한편, 상기 베이스금형 사이에서 상기 베이스패널이 프레스 가공되는 단계(s20)는 다운폼 가공단계와 업폼 가공단계를 포함함이 바람직하다. On the other hand, the step (s20) of the base panel is press-processed between the base mold preferably includes a down-form processing step and an up-form processing step.

즉, 상기 블랭킹 가공된 베이스패널은 상기 베이스금형 중 하부금형의 상부를 따라 배치되어 상기 베이스금형 중 상부금형의 하강으로 다운폼 가공되고, 상기 다운폼 가공된 상기 베이스패널은 상기 상부금형의 하부에 밀착되도록 지그 고정되어 상기 하부금형의 상승에 따라 업폼 가공된다. That is, the blanking-processed base panel is disposed along the upper portion of the lower mold among the base molds and is down-formed by descending the upper mold among the base molds, and the down-molded base panel is located at the lower portion of the upper mold. The jig is fixed to be in close contact, and the upform is processed according to the rise of the lower mold.

상세히, 상기 베이스패널은 포밍 가공 단계(s20)에서 베이스금형을 통해 2회에 걸쳐 가공될 수 있다. 이때, 상기 베이스패널은 블랭킹 가공 후 평탄한 상태에서 테두리부분이 상기 하부금형의 테두리에 정렬되도록 배치된 후 상부금형의 하강에 따라 1차 가공된다. In detail, the base panel may be processed twice through the base mold in the forming step (s20). At this time, the base panel is arranged in a flat state after blanking so that the rim portion is arranged to be aligned with the rim of the lower mold, and then processed first according to the descending of the upper mold.

그리고, 상기 베이스패널은 베이스금형의 표면 프로파일(d)에 따라 1차 가공된 상태에서, 상부금형의 하면 프로파일과 상기 베이스패널의 1차 가공된 상면 프로파일이 형합되도록 상기 상부금형의 하부에 밀착 배치된다. In addition, the base panel is disposed in close contact with the lower portion of the upper mold so that the lower surface profile of the upper mold and the primary processed upper surface profile of the base panel are matched in the first processed state according to the surface profile (d) of the base mold. do.

이때, 상기 베이스패널은 지그장치를 통해 상부금형의 하면부와 밀착 배치된 상태로 유지되고 하부금형의 상승에 따라 2차 가공된다. At this time, the base panel is maintained in close contact with the lower surface of the upper mold through a jig device and is processed secondarily according to the rise of the lower mold.

이에 따라, 1차 가공 및 2차 가공시 가압점의 미세한 변화를 통해 프레스 가공에 따른 소성 변형이 더욱 안정적으로 유지될 수 있으며, 스프링백으로 인한 가공량 변화의 저감으로 제품의 불량율을 최소화하는 효과를 제공할 수 있다. Accordingly, the plastic deformation caused by press working can be more stably maintained through the minute change of the pressing point during the first and second processing, and the effect of minimizing the defect rate of the product is minimized by reducing the change in the processing amount due to springback. Can provide.

한편, 도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 포밍 가공 단계(s20)는 상기 포밍 가공(s20)된 베이스패널이 상기 베이스금형의 표면 프로파일로부터 상기 베이스패널에 대해 기산출된 가공온도별 평균복원비율에 대응되도록 증가된 함몰 깊이(b)로 보정된 표면 프로파일(d)을 갖는 한쌍의 리스트라이킹금형 사이에서 프레스되는 단계를 포함함이 바람직하다. On the other hand, referring to Figures 4 to 5, the forming processing step (s20), the forming processing (s20) the base panel of the base mold from the surface profile of the base mold is calculated relative to the base panel from the average recovery ratio by processing temperature It is preferred to include the step of being pressed between a pair of wrist riking molds having a surface profile (d) corrected to an increased depression depth (b) corresponding to.

여기서, 상기 리스트라이킹금형의 표면 프로파일은 상부 리스트라이킹금형의 하면 프로파일과, 하부 리스트라이킹금형의 상면 프로파일을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다. Here, it is preferable to understand the surface profile of the list riking mold in a sense that encompasses the lower surface profile of the upper list ripping mold and the upper surface profile of the lower list ripping mold.

상세히, 상기 베이스패널은 온도에 따라 상이한 스프링백 거동량을 보인다. In detail, the base panel exhibits different springback behavior depending on temperature.

가공온도Processing temperature 평균복원비율Average restoration rate 20℃20℃ 78%78% 100℃100℃ 66%66% 200℃200℃ 50%50% 350℃350℃ 33%33% 450℃450℃ 17%17%

표 2는 평판 형태의 베이스패널을 90도로 절곡 가공한 상태에서 가공된 온도별로 절곡 가공량이 평판 형태로 복원된 비율을 나타낸 것이다. Table 2 shows the ratio of the amount of bending processed to be restored to the shape of a plate by the temperature processed in a state where the base plate of the flat plate was bent at 90 degrees.

즉, 20℃에서 90도로 가공된 베이스패널은 일정 시간 경과 후 70도(θ1)가 복원되어 20도로 절곡 가공량이 감소했으며, 100℃에서는 60도(θ2)가 복원되어 30도로 절곡 가곡량이 감소했다. In other words, the base panel processed at 90°C at 20°C restored 70° (θ1) after a certain period of time, resulting in a decrease in bending amount of 20°C, and at 100°C, 60°(θ2) was restored to decrease the bending amount at 30°C. .

그리고, 200℃에서는 45도(θ3)가 복원되어 45도로 절곡 가곡량이 감소했으며, 350℃에서는 30도(θ4)가 복원되어 60도로 절곡 가곡량이 감소하고, 450℃에서는 15도(θ5)가 복원되어 75도로 절곡 가공량이 감소되는 것으로 나타났다. In addition, 45 degrees (θ3) was restored at 200°C and the amount of bending curvature decreased by 45 degrees, and 30 degrees (θ4) was restored at 350 degrees Celsius to reduce the amount of bending curvature at 60 degrees, and 15 degrees (θ5) was restored at 450°C. As a result, the bending amount was reduced by 75 degrees.

이때, 상기 평균복원비율은 동일한 재질 및 두께로 구비된 복수의 베이스패널을 동일한 가공량으로 가공하여 복원된 후 잔여 가공량에 대한 평균치를 산출한 것이며, 상기 평균복원비율은 가공온도별로 산출될 수 있다. In this case, the average restoration ratio is calculated by processing a plurality of base panels made of the same material and thickness with the same machining amount and restoring, to calculate an average value for the remaining machining amount, and the average restoration ratio can be calculated for each processing temperature. have.

상세히, 상기 베이스금형의 표면 프로파일은 차량용 판재에 대한 3차원 외형정보(1)의 표면 프로파일(3)에 대응하여 설정되되, 상기 리스트라이킹금형의 표면 프로파일(d)은 상기 베이스금형의 표면 프로파일로부터 가공온도별 평균복원비율에 대응되도록 증폭되어 설정된다. In detail, the surface profile of the base mold is set corresponding to the surface profile 3 of the three-dimensional appearance information 1 for the vehicle plate material, and the surface profile d of the list riking mold is from the surface profile of the base mold. It is amplified and set to correspond to the average restoration ratio for each processing temperature.

즉, 상기 3차원 외형정보(1)의 표면 프로파일(3) 내지는 베이스금형의 표면 프로파일에서 기설정된 복수 지점에 대해 제1함몰 깊이(a)를 산출하고, 각 지점에서 산출된 복수의 제1함몰 깊이(a)에 가공온도별 평균복원비율에 대응되는 변형량을 더하여 복수의 제2함몰 깊이(b)가 산출될 수 있다. That is, the first depression depth a is calculated for a plurality of predetermined points from the surface profile 3 of the 3D appearance information 1 or the surface profile of the base mold, and the plurality of first depressions calculated at each point A plurality of second depression depths b may be calculated by adding a deformation amount corresponding to the average restoration ratio for each processing temperature to the depth a.

여기서, 상기 함몰 깊이(a)는 3차원 외형정보(1)의 표면 프로파일(3) 내지는 베이스금형의 표면 프로파일 중 평면부를 기준면으로 하여 산출될 수 있으며, 상기 평균복원비율은 실제 가공 환경의 온도를 기준으로 한 값을 적용함이 바람직하다. Here, the depression depth (a) can be calculated by using the flat portion of the surface profile (3) of the 3D appearance information (1) or the surface profile of the base mold as a reference plane, and the average restoration ratio is the temperature of the actual processing environment. It is preferable to apply a value as a reference.

그리고, 변형량이 합산된 각 지점의 제2함몰 깊이(b)를 3차원 렌더링 기법 등으로 처리하여 보정된 표면 프로파일(d)이 산출될 수 있으며, 보정된 표면 프로파일(d)에 따라 리스트라이킹금형이 설계 및 제조될 수 있다. In addition, the corrected surface profile (d) may be calculated by processing the second depression depth (b) at each point where the deformation amount is added by a 3D rendering technique, etc., and a list-driving mold according to the corrected surface profile (d) It can be designed and manufactured.

예를 들어, 상기 포밍 가공시 가공온도가 200℃인 경우에, 상기 베이스금형이 일지점에서 10mm로 함몰된 홈부를 갖는 경우에, 상기 리스트라이킹금형은 상기 홈부에 대응되는 부분에 15mm로 확장된 홈부를 가지게 된다. For example, when the processing temperature is 200°C during the forming process, when the base mold has a groove recessed to 10 mm at a point, the list riking mold is extended to 15 mm in the portion corresponding to the groove. It has a groove.

즉, 상기 리스트라이킹금형은 스프링백 효과를 상쇄할 수 있도록 베이스금형의 표면 프로파일로부터 증폭된 가공량을 갖는 표면 프로파일(d)로 설계되며, 증폭된 가공량은 가공온도를 고려한 평균복원비율에 따라 결정된다. That is, the list riking mold is designed as a surface profile (d) having a processing amount amplified from the surface profile of the base mold so as to offset the springback effect, and the amplified processing amount depends on the average restoration ratio considering the processing temperature. Is decided.

이처럼, 가공시 파단, 주름 등의 결함이 최소화되는 고연신율의 베이스패널로 차량용 판재를 제조하여 생산 품질이 개선됨과 더불어, 베이스금형으로 1차 가공된 베이스패널이 리스트라이킹금형을 통해 증폭된 변형량으로 2차 가공됨에 따라 스프링백 효과가 상쇄되어 제품의 불량율이 저감되고 생산성이 향상될 수 있다. In this way, the production quality is improved by manufacturing a vehicle plate with a high elongation base panel that minimizes defects such as breakage and wrinkles during processing, and the base panel primarily processed with the base mold is transformed with amplified deformation amount through the list riking mold. As the secondary processing, the springback effect is offset, so the defect rate of the product can be reduced and productivity can be improved.

즉, 베이스금형 및 리스트라이킹금형을 거쳐 제조된 베이스패널은 스프링백 이후 최초 설계와 부합되는 형상을 가지게 된다. That is, the base panel manufactured through the base mold and the list riking mold has a shape conforming to the original design after the springback.

또한, 표면 프로파일(3)의 각 부분에서 측정된 복수의 제1함몰 깊이(a) 및 목표된 가공온도를 설계 변수로 사용하여, 복잡한 연산과정 없이 단순한 3차원 이미지 처리 과정을 통해 다양한 제품에 대한 리스트라이킹금형이 용이하게 설계 및 제조될 수 있다. In addition, by using a plurality of first depression depths (a) measured at each part of the surface profile (3) and the target processing temperature as design variables, a variety of products can be processed through a simple three-dimensional image processing process without complicated computation. List riking molds can be easily designed and manufactured.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 베이스금형 사이에서 상기 베이스패널이 프레스 가공되는 단계(s20)는 상기 블랭킹 가공된 베이스패널이 상기 베이스금형을 통한 포밍 단계 이전에 상기 베이스금형의 표면 프로파일(d)로부터 20%~40% 감소된 함몰 깊이로 보정된 표면 프로파일(e)을 갖는 한쌍의 완충금형 사이에서 프레스되는 단계를 더 포함함이 바람직하다. On the other hand, referring to Figure 4, the step of the base panel is pressed between the base mold (s20) is the blanking of the base panel before the forming step through the base mold surface profile (d) of the base mold It is preferable to further include the step of being pressed between a pair of buffer molds having a surface profile (e) corrected to a depression depth reduced by 20% to 40% from.

즉, 상기 베이스패널은 완충금형 사이에서 사전 가공된 후 상기 베이스금형을 통해 포밍 가공되고, 상기 리스트라이킹금형을 통해 리스트라이킹 가공될 수 있다. That is, the base panel may be pre-processed between the buffer molds, and then formed through the base mold, and list-listed through the list-like mold.

상세히, 상기 완충금형은 상부완충금형과 하부완충금형으로 구비될 수 있으며, 상부완충금형과 하부완충금형 사이에서 블랭킹 가공된 베이스패널이 프레스 가공될 수 있다. In detail, the buffer mold may be provided as an upper buffer mold and a lower buffer mold, and a blanked base panel may be press-processed between the upper buffer mold and the lower buffer mold.

이때, 상기 완충금형의 표면 프로파일(e)은 상부완충금형의 하면 프로파일과 하부완충금형의 상면 프로파일을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다. 예를 들어, 두 완충금형 중 하나에 완충요철홈이 형성되면, 상기 완충요철홈과 대응되는 다른 완충금형에는 완충요철돌기가 형성될 수 있다. At this time, it is preferable to understand that the surface profile (e) of the buffer mold encompasses the lower surface profile of the upper buffer mold and the upper surface profile of the lower buffer mold. For example, if a buffering recessed groove is formed in one of the two buffering molds, a buffering protrusion may be formed in another buffering mold corresponding to the buffering recessed groove.

그리고, 상기 상부완충금형 및 상기 하부완충금형이 상호 접촉된 상태에서 상기 완충요철홈 및 완충요철돌기 사이는 베이스패널 내지는 차량용 판재의 두께에 대응되도록 이격된다. In addition, in the state where the upper buffer mold and the lower buffer mold are in contact with each other, the buffer recesses and grooves are spaced apart to correspond to the thickness of the base panel or the vehicle plate.

여기서, 상기 완충금형의 표면 프로파일(e)은 베이스금형의 표면 프로파일로부터 20%~40% 감소된 함몰 깊이(c)를 갖도록 형성된다. Here, the surface profile (e) of the buffer mold is formed to have a depression depth (c) reduced by 20% to 40% from the surface profile of the base mold.

즉, 상기 베이스금형의 표면 프로파일에서 기설정된 복수 지점에 대해 제1함몰 깊이(a)를 산출하고, 각 지점에서 산출된 복수의 제1함몰 깊이(a)에서 20%~40% 감소된 복수의 제3함몰 깊이(c)가 산출될 수 있다. That is, a first depression depth (a) is calculated for a plurality of predetermined points in the surface profile of the base mold, and a plurality of 20% to 40% reductions in the plurality of first depression depths (a) calculated at each point are reduced. The third depression depth c may be calculated.

그리고, 감소 보정된 복수의 제3함몰 깊이(c)를 3차원 렌더링 기법 등으로 처리하여 보정된 표면 프로파일(e)이 산출될 수 있으며, 보정된 표면 프로파일(e)에 따라 완충금형이 설계 및 제조될 수 있다. In addition, the corrected surface profile (e) may be calculated by processing the plurality of reduction-corrected third depression depths (c) using a 3D rendering technique, etc., and the buffer mold is designed and designed according to the corrected surface profile (e). Can be manufactured.

예를 들어, 상기 베이스금형이 일지점에서 10mm로 함몰된 홈부를 갖는 경우에, 상기 완충금형은 상기 홈부에 대응되는 부분에 6~8mm로 축소된 홈부를 가지게 된다. For example, in the case where the base mold has a recessed portion 10 mm from one point, the buffer mold has a groove portion reduced to 6 to 8 mm in a portion corresponding to the groove portion.

이때, 상기 베이스패널은 비교적 낮은 가공변형량을 갖는 완충금형을 통해 사전 가공된 후, 비교적 높은 가공변형량을 갖는 베이스금형 및 리스트라이킹금형을 통해 순차 가공될 수 있다. At this time, the base panel may be pre-processed through a buffer mold having a relatively low processing deformation amount, and then sequentially processed through a base mold having a relatively high processing deformation amount and a list riking mold.

이처럼, 상기 베이스패널은 스프링백 효과를 상쇄할 수 있는 증폭된 변형량으로 가공되기 전단계에서 소정의 완충 가공으로 거치게 되므로 급격한 소성 변형으로 인한 국부적인 크랙이나 코팅 계면의 파손 등의 결합 발생이 최소화될 수 있다. 이로 인해, 불량품의 생산비율이 감소되고 제품의 생산성이 현저히 향상될 수 있다. As described above, since the base panel is subjected to a predetermined buffering process at a stage before being processed with an amplified deformation amount capable of offsetting the springback effect, the occurrence of binding such as local cracks due to rapid plastic deformation or damage to the coating interface can be minimized. have. Due to this, the production rate of defective products can be reduced and the productivity of products can be significantly improved.

이때, 상기 완충금형에 대한 표면 프로파일(e)의 보정량이 20% 미만이거나 40%를 초과하는 경우에는 완충 가공 효과가 부족할 우려가 있다. At this time, if the correction amount of the surface profile (e) for the buffer mold is less than 20% or exceeds 40%, there is a fear that the buffering effect is insufficient.

한편, 상기 타공부가 형성되는 피어싱 가공단계(s30)는 상기 포밍 가공(s20)된 베이스패널이 상기 베이스금형으로부터 취출되는 단계와, 상기 취출된 베이스패널이 기설정된 레이저 가공 위치로 이송되어 고정되는 단계와, 상기 고정된 베이스패널의 3차원 위치정보가 검출되되 상기 검출된 3차원 위치정보에 따라 상기 타공부에 대응되는 가공좌표가 산출되어 레이저로 절삭 가공되는 단계를 포함함이 바람직하다. On the other hand, the piercing processing step (s30) in which the perforated portion is formed is a step in which the formed base panel (s20) is taken out from the base mold, and the taken out base panel is transferred to a predetermined laser processing position and fixed. It is preferable to include the step and the step of detecting the 3D position information of the fixed base panel but calculating the machining coordinates corresponding to the punched part according to the detected 3D position information to be processed by laser.

상세히, 상기 베이스금형을 통한 포밍 가공이 완료되면, 로봇암이나 크레인 등의 이송수단을 통해 베이스패널이 베이스금형으로 취출될 수 있다. In detail, when the forming process through the base mold is completed, the base panel may be taken out as a base mold through a transfer means such as a robot arm or a crane.

그리고, 상기 취출된 베이스패널은 레이저 가공장치가 구비된 작업 공간으로 이송될 수 있다. 이때, 상기 작업 공간은 베이스패널이 블랭킹 가공(s10)되는 작업 공간과 공유되는 것도 가능하며, 연속적인 가공 공정을 위해서는 별도의 작업 공간이 구비되는 것이 더욱 바람직하다. And, the taken out base panel can be transferred to a working space equipped with a laser processing device. At this time, the working space may be shared with a working space in which the base panel is blanked (s10), and it is more preferable that a separate working space is provided for a continuous processing process.

또한, 상기 이송된 베이스패널은 흡착판 내지는 자력결합부가 구비되는 지그 장치를 통해 고정되어 상기 작업 공간 내에 일정한 위치에 배치될 수 있다. In addition, the transferred base panel may be fixed through a jig device provided with an adsorbing plate or a magnetic coupling portion and disposed at a certain position in the working space.

이때, 상기 베이스패널이 작업 공간 내의 일정한 위치에 배치되면 작업 공간 내에 구비된 레이저 센서 등을 통해 베이스패널의 3차원 위치정보가 검출될 수 있다. At this time, when the base panel is disposed at a certain position in the work space, 3D position information of the base panel may be detected through a laser sensor or the like provided in the work space.

여기서, 3차원 위치정보는 베이스패널의 표면 프로파일과 차량용 판재의 3차원 외형정보의 표면 프로파일이 상호 정렬/비교될 수 있는 특징점에 대해 검출됨이 바람직하며, 3개소 이상에서 산출되면 베이스패널의 표면 프로파일과 차량용 판재의 3차원 외형정보가 하나의 좌표계에서 정합될 수 있다. Here, it is preferable that the 3D position information is detected for a feature point in which the surface profile of the base panel and the surface profile of the 3D appearance information of the vehicle plate are mutually aligned/comparable, and when calculated in 3 or more places, the surface of the base panel Profiles and three-dimensional appearance information of the vehicle plate can be matched in one coordinate system.

그리고, 상기 검출된 3차원 위치정보에 따라 상기 타공부에 대응되는 가공좌표가 산출되어 레이저로 절삭 가공된다. 즉, 차량용 판재의 3차원 외형정보로부터 산출된 각 타공부의 면적 및 위치가 상기 3차원 위치정보에 따라 작업 공간 내에 배치된 베이스패널에 대한 가공좌표로 산출될 수 있다.Then, a machining coordinate corresponding to the punched portion is calculated according to the detected 3D location information and is cut by laser. That is, the area and position of each punched portion calculated from the 3D appearance information of the vehicle plate material can be calculated as processing coordinates for the base panel disposed in the working space according to the 3D location information.

이때, 상기 가공좌표에 대해 레이저 절삭 가공이 수행되어 상기 베이스패널에 타공부가 형성될 수 있다. At this time, a laser cutting process is performed on the machining coordinates to form a punched portion in the base panel.

이처럼, 베이스패널에 대해 검출된 3차원 위치를 기준으로 3차원 외형정보의 타공부에 대응되는 가공좌표를 산출하여 레이저 절삭을 통해 타공부가 형성되므로 전단 가공시 베이스패널의 고연신율로 인한 결함이 방지되는 정밀한 피어싱 가공이 이루어질 수 있다. As described above, since the machining coordinates corresponding to the perforated portion of the 3D appearance information are calculated based on the 3D position detected with respect to the base panel, a perforated portion is formed through laser cutting, so that defects due to high elongation of the base panel during shear processing Precise piercing processing can be prevented.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다. As described above, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and it is possible to be modified by a person skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the scope of the claims of the present invention. And, such modifications are included in the scope of the present invention.

1: 차량용 판재의 3차원 외형정보 s10: 블랭킹 가공
s20: 포밍 가공 s30: 피어싱 가공
1: 3D outline information of vehicle plate material s10: Blanking processing
s20: Foaming s30: Piercing

Claims (5)

고강도 저비중 경량강재를 소재로 구비된 베이스패널이 차량용 판재의 기설정된 3차원 외형정보로부터 2차원으로 전개된 단면 형상에 따라 레이저로 절삭되어 블랭킹 가공되는 제1단계;
상기 블랭킹 가공된 베이스패널이 상기 3차원 외형정보의 표면 프로파일에 대응되는 표면 프로파일을 갖는 한쌍의 베이스금형 사이에서 프레스되어 포밍 가공되는 제2단계; 및
상기 포밍 가공된 베이스패널이 상기 3차원 외형정보로부터 산출된 타공부의 위치정보에 따라 수직 방향 및 측면 방향으로 피어싱 가공되는 제3단계를 포함하되,
상기 제2단계는, 상기 베이스패널이 급격한 소성 변형으로 인한 국부적인 크랙이나 코팅 계면의 파손이 방지되도록 상기 베이스금형의 표면 프로파일에서 산출된 제1 함몰 깊이로부터 20%~40% 감소된 제3함몰 깊이로 보정된 표면 프로파일을 갖는 한쌍의 완충금형 사이에서 프레스되어 사전 가공되는 단계와, 상기 블랭킹 가공된 베이스패널이 상기 베이스금형 중 하부금형의 상부를 따라 상기 베이스금형 중 상부금형의 하강으로 다운폼 가공되고, 가압점의 변화를 통해 프레스 가공에 따른 소성 변형이 유지되도록 상기 다운폼 가공된 베이스패널이 지그 고정되어 상기 상부금형의 하부를 따라 밀착 배치되되 상기 하부금형의 상승으로 업폼 가공되는 단계와, 상기 베이스패널이 스프링백 이후 최초 설계와 부합되는 형상을 가지도록, 상기 제1함몰 깊이 및 가공온도를 설계 변수로 사용하여 상기 베이스패널을 동일한 가공량으로 가공하여 복원된 후 잔여 가공량에 대한 평균치가 산출된 가공온도별 평균복원비율에 대응되는 변형량을 더하여 증가된 제2함몰 깊이로 보정된 표면 프로파일을 갖는 한쌍의 리스트라이킹금형 사이에서 프레스되어 순차 가공되는 단계를 포함하며,
상기 제3단계는, 상기 포밍 가공된 베이스패널이 상기 베이스금형으로부터 취출되는 단계와, 상기 취출된 베이스패널이 기설정된 레이저 가공 위치로 이송되어 고정되는 단계와, 상기 고정된 베이스패널의 3차원 위치정보가 검출되되, 상기 검출된 3차원 위치정보에 따라 상기 타공부에 대응되는 가공좌표가 산출되어 레이저 절삭으로 피어싱 가공되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 고강도 저비중 경량강재를 이용한 차량용 판재 제조방법.
A first step in which the base panel provided with a high-strength, low-weight, light-weight steel material is cut with a laser according to a cross-sectional shape developed in two dimensions from preset three-dimensional appearance information of a vehicle plate material and processed into a blanking process;
A second step in which the blanked base panel is pressed and formed between a pair of base molds having a surface profile corresponding to the surface profile of the 3D appearance information; And
A third step in which the forming base panel is pierced in the vertical direction and the lateral direction according to the positional information of the perforated portion calculated from the 3D appearance information,
In the second step, the third depression is reduced by 20% to 40% from the first depression depth calculated from the surface profile of the base mold to prevent local cracks or damage to the coating interface due to rapid plastic deformation of the base panel. Pressing between a pair of buffer molds having a depth-corrected surface profile and pre-processing, and the blanked base panel is downformed by descending the upper mold among the base molds along the upper portion of the lower mold among the base molds. Processed, the base panel is jig-fixed so that the plastic deformation according to press processing is maintained through the change of the pressing point is placed in close contact along the lower portion of the upper mold, but up-formed by the rise of the lower mold and , After the base panel has a shape conforming to the initial design after the spring back, using the first depression depth and processing temperature as design variables, the base panel is processed and restored to the same processing amount, and then the residual processing amount And a step in which the average value is calculated by adding a deformation amount corresponding to the average restoration ratio for each processing temperature and sequentially pressed between a pair of list-driving molds having a surface profile corrected to an increased second depression depth,
In the third step, the forming the base panel is taken out from the base mold, the taken out base panel is transferred to a predetermined laser processing position and fixed, and the three-dimensional position of the fixed base panel A method of manufacturing a plate material for a vehicle using high-strength low-weight and lightweight steel, characterized in that information is detected, and processing coordinates corresponding to the perforated portion are calculated and pierced by laser cutting according to the detected 3D location information. .
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110548811A (en) * 2019-10-17 2019-12-10 湖北省齐星汽车车身股份有限公司 Novel side plastic mould of whole side wall of processing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3169787B2 (en) 1995-03-13 2001-05-28 本田技研工業株式会社 Press forming method for sheet material
JP2004243358A (en) 2003-02-13 2004-09-02 Toyota Motor Corp Device and method for regulating circumferential length of endless metal ring
KR100993988B1 (en) * 2010-01-29 2010-11-11 현대하이스코 주식회사 Indirect hot stamping
JP2012020297A (en) * 2010-07-12 2012-02-02 Opton Co Ltd Method of trimming press-formed article
KR101130861B1 (en) 2011-08-10 2012-03-28 에스아이에스 주식회사 Hot stamping forming system and method there for
KR101234112B1 (en) 2011-06-14 2013-02-19 주재혁 Method reducing spri ngback of body panel of motor vehicle using Upform method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2633573T3 (en) * 2012-12-19 2017-09-22 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Stamping tool and method for manufacturing a stamped product
EP2954961B1 (en) * 2013-02-08 2022-11-30 JFE Steel Corporation Press-forming analysis method
KR20150017935A (en) * 2013-08-08 2015-02-23 대구대학교 산학협력단 Variable upform equipment for decreasing springback in automotive structural panel and method thereof
KR20150047043A (en) 2013-10-23 2015-05-04 주식회사 포스코 High strength cold rolled steel sheet with low specific gravity and manufacturing method the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3169787B2 (en) 1995-03-13 2001-05-28 本田技研工業株式会社 Press forming method for sheet material
JP2004243358A (en) 2003-02-13 2004-09-02 Toyota Motor Corp Device and method for regulating circumferential length of endless metal ring
KR100993988B1 (en) * 2010-01-29 2010-11-11 현대하이스코 주식회사 Indirect hot stamping
JP2012020297A (en) * 2010-07-12 2012-02-02 Opton Co Ltd Method of trimming press-formed article
KR101234112B1 (en) 2011-06-14 2013-02-19 주재혁 Method reducing spri ngback of body panel of motor vehicle using Upform method
KR101130861B1 (en) 2011-08-10 2012-03-28 에스아이에스 주식회사 Hot stamping forming system and method there for

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