KR102346892B1 - Vehicle parts manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 부품 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 서로 다른 강도를 가지는 부분을 포함하는 차량용 부품 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a component for a vehicle, and more particularly, to a method for manufacturing a component for a vehicle including parts having different strengths.
자동차 차체의 주요 측면부재인 사이드실(Side sill) 부품은, 차량 측면 하단부의 프레임을 대신하는 패널로서, 과거에는 980MPa급이나 1,180MPa급의 냉연소재가 적용되었으나, 최근에는 1,470MPa급의 소재가 개발이 되면서 점차 확대되고 있는 추세이다. 일반적으로, 사이드실 부품은, 'ㄷ'자 형태의 단면을 가지는 부품으로서, 1,470MPa급의 소재가 적용되면서 롤포밍을 이용하여 부품제작을 진행하고 있다.The side sill part, which is the main side member of the car body, is a panel that replaces the frame at the lower part of the side of the vehicle. In the past, cold-rolled materials of 980 MPa or 1,180 MPa were applied. It is a trend that is gradually expanding as it develops. In general, side sill parts are parts having a 'C'-shaped cross section, and while 1,470 MPa grade material is applied, parts are being manufactured using roll forming.
그러나, 이러한 종래의 사이드실 부품은, 차량의 측면 충돌 시 큰 변형으로 인하여 차체 용접부가 탈락하여 충돌성능 저하 문제가 있을 수 있으며, 1,470MPa급의 소재가 사용되면서 높은 탄소당량(CEQ)으로 인하여 용접부의 취성이 커져 더 큰 우려가 발생하고 있는 실정이다. 또한, 1,470MPa급 소재의 취성으로 인하여 충돌 시 소재 파단에 따른 충돌성능 열위가 발생할 수 있는 문제가 있었다.However, in these conventional side sill parts, there may be a problem in that the vehicle body welded portion falls off due to large deformation during a side collision of the vehicle, and thus there may be a problem of lowering collision performance. As the brittleness of the In addition, due to the brittleness of the 1,470 MPa class material, there was a problem that the impact performance could be inferior due to the material fracture during a collision.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 사이드실 부품의 용접 위치에 해당하는 부위나 충돌 시 소재 파단을 방지하기 위해 소재의 취성을 회피하기 위한 부위의 강도를 강성이 필요한 부위와 다르게 형성할 수 있는 차량용 부품 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve various problems including the above problems, and the strength of the part corresponding to the welding position of the side sill part of the vehicle or the part to avoid the brittleness of the material in order to prevent the material from breaking in the event of a collision An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vehicle part that can be formed differently from a region requiring rigidity. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 부품 제조 방법이 제공된다. 상기 차량용 부품 제조 방법은, 제 1 강도를 가지는 제 1 강판이 감긴 제 1 코일의 적어도 일측에 상기 제 1 강도 보다 낮은 제 2 강도를 가지는 제 2 강판이 감긴 제 2 코일을 배치하는 코일 준비 단계; 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 언코일링하여 상기 제 1 강판의 적어도 일측에 상기 제 2 강판이 배치되도록 한 후, 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판의 경계 부분을 길이 방향을 따라 용접하여 용접 강판을 형성하는 용접 단계; 상기 용접 강판을 소정의 길이로 절단하는 절단 단계; 및 절단된 상기 용접 강판을 롤포밍 성형하여 “ㄷ”형의 단면을 포함하는 최종 제품으로 형성하는 롤포밍 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a vehicle component. The vehicle component manufacturing method may include: a coil preparation step of disposing a second coil wound around a second steel sheet having a second strength lower than the first strength on at least one side of a first coil wound on a first steel sheet having a first strength; After the first coil and the second coil are uncoiled so that the second steel plate is disposed on at least one side of the first steel plate, a boundary portion between the first steel plate and the second steel plate is welded along the longitudinal direction. A welding step to form a welded steel sheet; a cutting step of cutting the welded steel sheet to a predetermined length; and a roll forming step of roll forming the cut welded steel sheet to form a final product including a “c”-shaped cross section.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 롤포밍 단계에서 롤포밍된 상기 최종 제품은, “ㄷ”형의 단면을 가지고 길이 방향으로 길게 연장되게 형성되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 양측으로부터 폭 방향으로 연장되게 형성되는 한쌍의 날개부;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the final product roll-formed in the roll forming step includes a body portion formed to extend long in the longitudinal direction having a “c”-shaped cross section; and a pair of wing portions extending in the width direction from both sides of the body portion.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 코일 준비 단계에서, 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 좌우방향으로 배치될 수 있도록, 상기 제 1 코일의 양측에 상기 제 2 코일을 배치하고, 상기 용접 단계에서, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 언코일링한 후, 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판과의 경계 부분이 용접될 수 있도록 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향과 평행한 방향으로 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판을 용접하여, 상기 제 1 강도를 가지는 제 1 부분과 상기 제 2 강도를 가지고 상기 제 1 부분의 양측에 형성되는 제 2 부분이 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 좌우방향으로 배치되는 상기 용접 강판을 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the coil preparation step, the second coil is disposed on both sides of the first coil so as to be disposed in the left and right directions based on the roll forming forming direction of the roll forming step, In the welding step, after uncoiling the first coil and the second coil, a boundary portion between the first steel plate and the second steel plate can be welded parallel to the roll forming forming direction of the roll forming step By welding the first steel plate and the second steel plate in one direction, a first portion having the first strength and a second portion having the second strength and formed on both sides of the first portion are formed in the roll forming step. The welded steel sheet disposed in the left and right directions based on the roll forming forming direction may be formed.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 절단 단계에서, 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향에 수직한 방향으로 상기 용접 강판을 절단하고, 상기 롤포밍 단계에서, 상기 최종 제품은, 상기 제 1 부분이 상기 몸체부로 롤포밍 성형되어 상기 몸체부가 상기 제 1 강도를 가지고, 상기 제 2 부분이 상기 한쌍의 날개부로 롤포밍 성형되어 상기 한쌍의 날개부가 상기 제 2 강도를 가짐으로써, 폭 방향으로 서로 다른 강도를 가지도록 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the cutting step, the welded steel sheet is cut in a direction perpendicular to the roll forming forming direction of the roll forming step, and in the roll forming step, the final product is the first part The body is roll-formed with the body part to have the first strength, and the second part is roll-formed to the pair of wing parts so that the pair of wing parts have the second strength. It may be formed to have strength.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 코일 준비 단계에서, 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 전후방향으로 배치될 수 있도록, 상기 제 1 코일의 일측에 상기 제 2 코일을 배치하고, 상기 용접 단계에서, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 언코일링한 후, 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판과의 경계 부분이 용접될 수 있도록 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향과 수직한 방향으로 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판을 용접하여, 상기 제 1 강도를 가지는 제 1 부분과 상기 제 2 강도를 가지고 상기 제 1 부분의 일측에 형성되는 제 2 부분이 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 전후방향으로 배치되는 상기 용접 강판을 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the coil preparation step, the second coil is disposed on one side of the first coil so that it can be disposed in the front and rear directions based on the roll forming forming direction of the roll forming step, In the welding step, after uncoiling the first coil and the second coil, a boundary portion between the first steel sheet and the second steel sheet is welded perpendicular to the roll forming forming direction of the roll forming step By welding the first steel plate and the second steel plate in one direction, the first part having the first strength and the second part having the second strength and formed on one side of the first part are formed in the roll forming step. It is possible to form the welded steel sheet disposed in the front-rear direction based on the roll forming forming direction.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 절단 단계에서, 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향에 평행한 방향으로 상기 용접 강판을 절단하고, 상기 롤포밍 단계에서, 상기 최종 제품은, 상기 제 1 부분이 상기 몸체부의 일부분과 상기 한쌍의 날개부의 일부분으로 롤포밍 성형되어 적어도 일부분이 상기 제 1 강도를 가지고, 상기 제 2 부분이 상기 몸체부의 타부분과 상기 한쌍의 날개부의 타부분으로 롤포밍 성형되어 나머지 타부분이 상기 제 2 강도를 가짐으로써, 길이 방향으로 서로 다른 강도를 가지도록 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the cutting step, the welded steel sheet is cut in a direction parallel to the roll forming forming direction of the roll forming step, and in the roll forming step, the final product is the first part A part of the body part and a part of the pair of wing parts are roll-formed, at least a part has the first strength, and the second part is roll-formed into the other part of the body part and the other part of the pair of wing parts. The other parts may be formed to have different strengths in the longitudinal direction by having the second strength.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용접 단계에서, 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판은 저입열 레이저 용접 공정으로 용접될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the welding step, the first steel sheet and the second steel sheet may be welded by a low heat input laser welding process.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용접 단계에서, 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판을 용접하는 용접 장치는, 상기 제 1 강판 및 상기 제 2 강판의 상면과 수직하게 형성되는 제 1 레이저 용접기; 및 상기 제 1 강판 및 상기 제 2 강판의 상면을 기준으로 소정 각도로 경사지게 형성되는 제 2 레이저 용접기;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the welding step, the welding device for welding the first steel sheet and the second steel sheet is a first laser welding machine formed perpendicular to upper surfaces of the first steel sheet and the second steel sheet. ; and a second laser welding machine inclined at a predetermined angle with respect to the upper surfaces of the first and second steel plates.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용접 단계에서, 상기 제 1 레이저 용접기의 레이저 빔과 상기 제 2 레이저 용접기의 레이저 빔은, 소정의 간격으로 이격되게 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the welding step, the laser beam of the first laser welding machine and the laser beam of the second laser welding machine may be formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용접 단계에서, 상기 제 1 강판의 접합면과 상기 제 2 강판의 접합면은, 소정의 간격으로 이격되게 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the welding step, the joint surface of the first steel plate and the joint surface of the second steel plate may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 두께나 서로 다른 강도를 가지는 강판을 연속적으로 레이저 용접하여 제조된 용접 강판을 이용하여 차량의 사이드실 부품을 제조함으로써, 용접 위치에 해당하는 부위나 충돌 시 소재 파단을 방지하기 위해 소재의 취성을 회피하기 위한 부위의 강도가 강성이 필요한 타부분에 비해 낮은 사이드실 부품을 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention made as described above, by manufacturing a side sill part of a vehicle using a welded steel sheet manufactured by continuously laser welding steel sheets having different thicknesses or different strengths, corresponding to the welding position It is possible to manufacture side sill parts whose strength is lower than that of other parts that require rigidity in the part to avoid the brittleness of the material in order to prevent the material from breaking in the event of a collision.
이에 따라, 차량용 부품의 요구사항에 따라 두께나 강도를 부위별로 다르게 적용 가능함으로써, 차량의 경량화와 충돌 성능의 향상을 동시에 이룰 수 있는 차량용 부품 제조 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, it is possible to implement a vehicle component manufacturing method capable of simultaneously reducing the weight of the vehicle and improving the crash performance by applying different thickness or strength to each part according to the requirements of the vehicle component. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법을 순서대로 나타내는 순서도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법의 각 제조 공정을 개략적으로 나타내는 공정도들이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법의 각 제조 공정을 개략적으로 나타내는 공정도들이다.1 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing a vehicle component according to an embodiment of the present invention.
2 to 7 are process diagrams schematically illustrating each manufacturing process of a method for manufacturing a vehicle component according to an embodiment of the present invention.
8 to 11 are process diagrams schematically illustrating each manufacturing process of a method for manufacturing a vehicle component according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically illustrating ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the illustrated shape can be envisaged, for example depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the spirit of the present invention should not be construed as limited to the specific shape of the region shown in the present specification, but should include, for example, changes in shape caused by manufacturing.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법을 순서대로 나타내는 순서도이고, 도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법의 각 제조 공정을 개략적으로 나타내는 공정도들이다.1 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing a vehicle component according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 7 are process diagrams schematically illustrating each manufacturing process of the method for manufacturing a vehicle component according to an exemplary embodiment of the present invention .
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법은, 크게, 코일 준비 단계(S10)와, 용접 단계(S20)와 절단 단계(S30) 및 롤포밍 단계(S40)를 포함할 수 있다.First, as shown in Figure 1, the vehicle component manufacturing method according to an embodiment of the present invention is largely, a coil preparation step (S10), a welding step (S20), a cutting step (S30), and a roll forming step ( S40) may be included.
도 2에 도시된 바와 같이, 코일 준비 단계(S10)에서, 제 1 강도를 가지는 제 1 강판(10)이 감긴 제 1 코일(C1)의 적어도 일측에 상기 제 1 강도 보다 낮은 제 2 강도를 가지는 제 2 강판(20)이 감긴 제 2 코일(C2)을 배치할 수 있다.As shown in Figure 2, in the coil preparation step (S10), the
더욱 구체적으로, 코일 준비 단계(S10)에서 후술될 롤포밍 단계(S40)의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 좌우방향으로 배치될 수 있도록, 제 1 코일(C1)의 양측에 제 2 코일(C2)을 배치할 수 있다.More specifically, the second coil (C2) on both sides of the first coil (C1) so that it can be arranged in the left and right directions based on the roll forming forming direction of the roll forming step (S40) to be described later in the coil preparation step (S10). can be placed.
여기서, 제 1 코일(C1)은, 최종 제품(40)이 고강도를 가질 수 있도록 1,470MPa급의 초고강도 강이 감긴 코일일 수 있으며, 제 2 코일(C2)은, 최종 제품(40)에서 용접 부위가 되는 소재로서, 소재 취성에 의한 용접부의 탈락을 방지할 수 있도록, 780MPa급의 고강도 강이 감긴 코일일 수 있다.Here, the first coil C1 may be a coil wound with ultra-high strength steel of 1,470 MPa class so that the
이에 따라, 제 1 코일(C1)에 감긴 제 1 강판(10)이 제 2 코일(C2)에 감긴 제 2 강판(20)의 상기 제 2 강도 보다 높은 상기 제 1 강도를 가질 수 있다. 또한, 제 2 코일(C2)의 제 2 강판(20)은, 제 1 코일(C1)의 제 1 강판(10) 보다 낮은 강도를 가질 수 있도록, 제 1 강판(10) 보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 국한되지 않고, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)은 동일한 두께를 가지면서 서로 다른 강도로 형성될 수도 있다.Accordingly, the
아울러, 본 실시예에서는, 제 1 강판(10)이 감긴 제 1 코일(C1) 및 제 2 강판(20)이 감긴 제 2 코일(C2)을 준비하는 단계부터 예를 들었지만, 반드시 이에 국한되지 않고, 코일로부터 사각의 시트재 형태로 사전에 제작된 제 1 강판(10) 및 제 2 강판(20)을 바로 배치할 수도 있다.In addition, in this embodiment, an example is given from the step of preparing the first coil C1 on which the
이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 강판(10)의 적어도 일측에 제 2 강판(20)이 배치되도록 한 후, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)의 경계 부분을 길이 방향을 따라 용접하여 용접 강판(30)을 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3 , after the
예컨대, 용접 단계(S20)에서, 제 1 코일(C1) 및 제 2 코일(C2)을 언코일링한 후, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)과의 경계 부분이 용접될 수 있도록 롤포밍 단계(S40)의 롤포밍 성형 방향과 평행한 방향으로 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)을 용접할 수 있다.For example, in the welding step (S20), after the first coil (C1) and the second coil (C2) are uncoiled, the boundary portion between the
이때, 제 1 강판(10)의 제 1 폭(W1)과 제 1 강판(10)의 양측에 배치되는 제 2 강판(20)의 제 2 폭(W2)은, 롤포밍 단계(S40)에서 최종 성형되는 최종 제품(40)의 형상 및 요구 사항에 따라 다양하게 설정될 수 있다.At this time, the first width W1 of the
또한, 용접 단계(S20)에서, 제 1 강판(10) 및 제 2 강판(20)은, 초고장력 강판의 용접성 확보에 유리한 저입열 레이저 용접 공정으로 용접될 수 있다. 이와 같이, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)이 레이저 용접기를 이용한 저입열 용접으로 접합됨으로써, 용접 시 입열량을 최소화할 수 있어 용접부의 저온인성을 향상시키고, 균열을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the welding step (S20), the
더욱 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 용접 단계(S20)에서, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)을 용접하는 용접 장치는, 제 1 강판(10) 및 제 2 강판(20)의 상면과 수직하게 형성되는 제 1 레이저 용접기(R1) 및 제 1 강판(10) 및 제 2 강판(20)의 상면을 기준으로 소정 각도(a1)로 경사지게 형성되는 제 2 레이저 용접기(R2)를 포함하는 듀얼 레이저 용접기일 수 있다.More specifically, as shown in Figure 4, in the welding step (S20), the welding apparatus for welding the
이때, 제 2 레이저 용접기(R2)는, 제 1 강판(10) 및 제 2 강판(20)의 상면을 기준으로 35도 내지 45도의 소정 각도(a1)로 경사지게 형성되는 것이 바람직할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 40도의 소정 각도(a1)로 경사지게 형성되는 것이 가장 바람직할 수 있다.At this time, it may be preferable that the second laser welding machine R2 is inclined at a predetermined angle a1 of 35 degrees to 45 degrees with respect to the upper surfaces of the first and
또한, 제 1 레이저 용접기(R1)의 레이저 빔(B1)과 제 2 레이저 용접기(R2)의 레이저 빔(B2)은 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)의 용접 부위 상에 서로 겹치지 않게 위치할 수 있으며, 두 레이저 빔(B1, B2) 사이의 간격(d)은 두 레이저 빔(B1, B2)의 직경(D)과 동일하게 형성될 수 있다.In addition, the laser beam B1 of the first laser welding machine R1 and the laser beam B2 of the second laser welding machine R2 do not overlap each other on the welding site of the
예컨대, 제 1 레이저 용접기(R1) 및 제 2 레이저 용접기(R2)의 레이저 빔(B1, B2)의 직경(D)은 0.8mm 내지 1.2mm일 수 있으며, 제 1 레이저 용접기(R1)의 레이저 빔(B1)과 제 2 레이저 용접기(R2)의 레이저 빔(B2) 사이의 간격(d)은, 0.8mm 내지 1.2mm일 수 있다. 이와 같이, 반복적인 실험 결과, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)의 효과적인 용접을 위해서는 제 1 레이저 용접기(R1) 및 제 2 레이저 용접기(R2)의 레이저 빔(B1, B2)의 조건은 상술한 조건의 범위가 바람직한 것으로 나타났으며, 더욱 바람직하게는 1.0mm의 레이저 빔(B1, B2)의 직경(D)과 1.0mm의 레이저 빔(B1, B2) 간격이 가장 바람직한 것으로 나타났다.For example, the diameter D of the laser beams B1 and B2 of the first laser welding machine R1 and the second laser welding machine R2 may be 0.8 mm to 1.2 mm, and the laser beam of the first laser welding machine R1 The distance d between (B1) and the laser beam B2 of the second laser welding machine R2 may be 0.8 mm to 1.2 mm. As such, as a result of repeated experiments, in order to effectively weld the
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 조건으로 제 1 레이저 용접기(R1) 및 제 2 레이저 용접기(R2)를 세팅하고, 제 1 두께(t1)를 가지는 제 1 강판(10)의 접합면과(11)과 제 1 두께(t1) 보다 얇은 제 2 두께(t2)를 가지는 제 2 강판(20)의 접합면(21)을 0.8mm 내지 1.2mm의 간격으로 이격되게 배치한 후 용접을 실시하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 강판(10)의 접합면(11)과 제 2 강판(20)의 접합면(21)이 용접 비드(B)를 사이에 두고 접합될 수 있다. 이때, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)의 용접 시, 제 1 강판(10)의 접합면과(11)과 제 2 강판(20)의 접합면(21)의 갭은 레이저 빔(B1, B2)의 직경(D)과 동일한 1.0mm가 가장 바람직할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 4 , the first laser welding machine R1 and the second laser welding machine R2 are set under the above-described conditions, and the bonding surface of the
도 5에 도시된 바와 같이, 용접 단계(S20)에서, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)의 용접 부위에 형성되는 용접 비드(B)는, 1.5mm 내지 2.5mm의 폭(W4)을 가지고, 제 2 강판(20) 측을 기준으로 135도 내지 145도의 토우각(a2)을 가질 수 있다. 이때, 두께 차이로 인해 서로 높이가 다르게 형성되는 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)의 효과적인 접합을 위해서는, 용접 단계(S20)에서, 용접 비드(B)가 약 2.0mm의 폭으로 약 140도의 토우각을 가지도록 생성되는 것이 가장 바람직할 수 있다.As shown in Figure 5, in the welding step (S20), the weld bead (B) formed in the welding portion of the
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 강판(10)과 제 1 강판(10)의 양측에 형성된 제 2 강판(20)이 용접에 의해 접합되어 소정의 폭(W3)을 가지는 용접 강판(30)이 형성될 수 있다. 이러한, 용접 강판(30)은, 상기 제 1 강도를 가지는 제 1 부분(31)과 상기 제 2 강도를 가지고 제 1 부분(31)의 양측에 형성되는 제 2 부분(32)이 롤포밍 단계(S40)의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 좌우방향으로 배치될 수 있다.Next, as shown in FIG. 6, the
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 절단 단계(S30)를 통해 용접 강판(30)을 소정의 길이(L)로 절단할 수 있다. 예컨대, 절단 단계(S30)에서, 롤포밍 단계(S40)의 롤포밍 성형 방향에 수직한 방향으로 용접 강판(30)을 절단할 수 있다. 이때, 용접 강판(30)이 절단되는 소정의 길이(L)는, 롤포밍 단계(S40)에서 최종적으로 완성될 차량용 사이드실 부품인 최종 제품(40)의 길이를 고려하여 결정될 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 6 , the welded
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 롤포밍 단계(S40)에서, 절단된 용접 강판(30)을 롤포밍 성형하여 “ㄷ”형의 단면을 포함하는 최종 제품(40)으로 형성할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 7 , in the roll forming step ( S40 ), the cut welded
이와 같이, 롤포밍 단계(S40)에서 롤포밍된 최종 제품(40)은, “ㄷ”형의 단면을 가지고 길이 방향으로 길게 연장되게 형성되는 몸체부(41) 및 다른 차량용 부품과의 용접 부분으로서 몸체부(41)의 양측으로부터 폭 방향으로 연장되게 형성되는 한쌍의 날개부(42)를 포함하는 형상으로 형성될 수 있다.As such, the
더욱 구체적으로, 최종 제품(40)은, 차량용 사이드실 부품으로, 용접 강판(30)의 제 1 부분(31)이 몸체부(41)로 롤포밍 성형되어 몸체부(41)가 상기 제 1 강도를 가지고, 용접 강판(30)의 제 2 부분(32)이 용접 부분인 한쌍의 날개부(42)로 롤포밍 성형되어 한쌍의 날개부(42)가 상기 제 2 강도를 가짐으로써, 폭 방향으로 서로 다른 강도를 가지도록 형성될 수 있다.More specifically, the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법에 따르면, 서로 다른 두께나 서로 다른 강도를 가지는 강판(10, 20)을 연속적으로 레이저 용접하여 제조된 용접 강판(30)을 이용하여 차량의 사이드실 부품을 제조함으로써, 용접 위치에 해당하는 한쌍의 날개부(42) 부위가 큰 취성에 의한 파단 및 용접부 탈락 발생이 방지될 수 있도록, 강성이 필요한 몸체부(41)에 비해 낮은 강도로 형성되어 소재의 취성을 회피할 수 있다.Therefore, according to the method for manufacturing a vehicle component according to an embodiment of the present invention, the welded
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법은, 차량용 부품의 요구사항에 따라 두께나 강도를 부위별로 다르게 적용 가능함으로써, 차량의 경량화와 충돌 성능의 향상을 동시에 달성할 수 있는 효과를 가질 수 있다.Therefore, in the method for manufacturing a vehicle component according to an embodiment of the present invention, the thickness or strength can be applied differently for each part according to the requirements of the vehicle component, thereby achieving the effect of simultaneously achieving the weight reduction of the vehicle and the improvement of the collision performance. can have
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법의 각 제조 공정을 개략적으로 나타내는 공정도들이다.8 to 11 are process diagrams schematically illustrating each manufacturing process of a method for manufacturing a vehicle component according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 코일 준비 단계(S10)에서, 롤포밍 단계(S40)의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 전후방향으로 배치될 수 있도록, 제 1 코일(C1)의 일측에 제 2 코일(C2)을 배치할 수 있다.According to the method for manufacturing a vehicle component according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8 , in the coil preparation step ( S10 ), to be arranged in the front and rear direction based on the roll forming forming direction of the roll forming step ( S40 ) Thus, the second coil C2 may be disposed on one side of the first coil C1.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 용접 단계(S20)에서, 제 1 코일(C1) 및 제 2 코일(C2)을 언코일링한 후, 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)과의 경계 부분이 용접될 수 있도록 롤포밍 단계(S40)의 롤포밍 성형 방향과 수직한 방향으로 제 1 강판(10)과 제 2 강판(20)을 용접하여 용접 강판(30)을 형성할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 9 , in the welding step S20 , after uncoiling the first coil C1 and the second coil C2 , the
이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 용접 강판(30)은, 상기 제 1 강도를 가지는 제 1 부분(31)과 상기 제 2 강도를 가지고 제 1 부분(31)의 일측에 형성되는 제 2 부분(32)이 롤포밍 단계(S40)의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 전후방향으로 배치되도록 형성될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 10 , the welded
이어서, 절단 단계(S30)를 통해 용접 강판(30)을 소정의 길이(L)로 절단할 수 있다. 예컨대, 절단 단계(S30)에서, 롤포밍 단계(S40)의 롤포밍 성형 방향에 평행한 방향으로 용접 강판(30)을 절단할 수 있다. 이때, 용접 강판(30)이 절단되는 소정의 길이(L)는, 롤포밍 단계(S40)에서 최종적으로 완성될 차량용 사이드실 부품인 최종 제품(40)의 폭을 고려하여 결정될 수 있다.Subsequently, the welded
이어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 롤포밍 단계(S40)에서, 절단된 용접 강판(30)을 롤포밍 성형하여 “ㄷ”형의 단면을 포함하는 최종 제품(40)으로 형성할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 11 , in the roll forming step ( S40 ), the cut welded
이와 같이, 롤포밍 단계(S40)에서 롤포밍된 최종 제품(40)은, “ㄷ”형의 단면을 가지고 길이 방향으로 길게 연장되게 형성되는 몸체부(41) 및 몸체부(41)의 양측으로부터 폭 방향으로 연장되게 형성되는 한쌍의 날개부(42)를 포함하는 형상으로 형성될 수 있다.In this way, the
더욱 구체적으로, 최종 제품(40)은, 차량용 사이드실 부품으로, 용접 강판(30)의 제 1 부분(31)이 몸체부(41)의 일부분과 상기 한쌍의 날개부(42)의 일부분으로 롤포밍 성형되어 적어도 일부분이 상기 제 1 강도를 가지고, 용접 강판(30)의 제 2 부분(32)이 몸체부(41)의 타부분과 한쌍의 날개부(42)의 타부분으로 롤포밍 성형되어 나머지 타부분이 상기 제 2 강도를 가짐으로써, 길이 방향으로 서로 다른 강도를 가지도록 형성될 수 있다.More specifically, the
예컨대, 충돌 시 적절한 변형이 일어나 충격을 흡수해야 하는 최종 제품(40)의 전방 부분(40-2)은 상대적으로 강도가 낮은 상기 제 2 강도로 형성됨으로써, 차량의 충돌 시 높은 취성으로 인한 파단을 방지하고, 전방 부분(40-2)에서 발생한 충격을 버티면서 지지해줘야되는 후방 부분(40-1)은 상대적으로 강도가 높은 상기 제 1 강도로 형성되어 최종 제품(40) 전체의 강도를 보강할 수 있다.For example, the front portion 40-2 of the
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법에 따르면, 서로 다른 두께나 서로 다른 강도를 가지는 강판(10, 20)을 연속적으로 레이저 용접하여 제조된 용접 강판(30)을 이용하여 차량의 사이드실 부품을 제조함으로써, 최종 제품(40)의 부위별 필요한 특성에 따라 강도를 다르게 형성하여 소재의 취성을 회피할 수 있다.Therefore, according to the method for manufacturing parts for a vehicle according to another embodiment of the present invention, using the welded
그러므로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 부품 제조 방법은, 차량용 부품의 요구사항에 따라 두께나 강도를 부위별로 다르게 적용 가능함으로써, 차량의 경량화와 충돌 성능의 향상을 동시에 달성할 수 있는 효과를 가질 수 있다.Therefore, in the method for manufacturing vehicle parts according to another embodiment of the present invention, the thickness or strength can be applied differently for each part according to the requirements of the vehicle parts, thereby achieving the effect of simultaneously achieving the weight reduction of the vehicle and the improvement of the crash performance. can have
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 제 1 강판
20: 제 2 강판
30: 용접 강판
31: 제 1 부분
32: 제 2 부분
40: 최종 제품
41: 몸체부
42: 한쌍의 날개부
C1: 제 1 코일
C2: 제 2 코일
R1: 제 1 레이저 용접기
R2: 제 2 레이저 용접기10: first steel plate
20: second steel plate
30: welded steel plate
31: first part
32: second part
40: final product
41: body part
42: a pair of wings
C1: first coil
C2: second coil
R1: 1st laser welding machine
R2: 2nd laser welding machine
Claims (10)
상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 언코일링하여 상기 제 1 강판의 적어도 일측에 상기 제 2 강판이 배치되도록 한 후, 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판의 경계 부분을 길이 방향을 따라 용접하여 용접 강판을 형성하는 용접 단계;
상기 용접 강판을 소정의 길이로 절단하는 절단 단계; 및
절단된 상기 용접 강판을 롤포밍 성형하여 “ㄷ”형의 단면을 포함하는 최종 제품으로 형성하는 롤포밍 단계;를 포함하고,
상기 코일 준비 단계에서,
상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 좌우방향으로 배치될 수 있도록, 상기 제 1 코일의 양측에 상기 제 2 코일을 배치하고,
상기 용접 단계에서,
상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 언코일링한 후, 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판과의 경계 부분이 용접될 수 있도록 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향과 평행한 방향으로 상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판을 용접하여, 상기 제 1 강도를 가지는 제 1 부분과 상기 제 2 강도를 가지고 상기 제 1 부분의 양측에 형성되는 제 2 부분이 상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향을 기준으로 좌우방향으로 배치되는 상기 용접 강판을 형성하고,
상기 롤포밍 단계에서 롤포밍된 상기 최종 제품은,
상기 용접 강판의 상기 제 1 강도를 가지는 상기 제 1 부분이 롤포밍 성형되어, “ㄷ”형의 단면을 가지고 길이 방향으로 길게 연장되게 형성되는 몸체부; 및
상기 용접 강판의 상기 제 1 강도 보다 낮은 상기 제 2 강도를 가지는 상기 제 2 부분이 롤포밍 성형되어, 상기 몸체부의 양측으로부터 폭 방향으로 연장되게 형성되는 한쌍의 날개부;를 포함하여,
다른 부품과의 용접 위치에 해당하는 상기 한 쌍의 날개부 부위가 강성이 필요한 상기 몸체부에 비해 낮은 강도로 형성되는, 차량용 부품 제조 방법.a coil preparation step of arranging a second coil wound around a second steel sheet having a second strength lower than the first strength on at least one side of the first coil wound on the first steel sheet having a first strength;
After the first coil and the second coil are uncoiled so that the second steel plate is disposed on at least one side of the first steel plate, a boundary portion between the first steel plate and the second steel plate is welded along the longitudinal direction. A welding step to form a welded steel sheet;
a cutting step of cutting the welded steel sheet to a predetermined length; and
A roll forming step of roll forming the cut welded steel sheet to form a final product including a “c”-shaped cross section;
In the coil preparation step,
disposing the second coil on both sides of the first coil so as to be arranged in the left and right directions based on the roll forming forming direction of the roll forming step;
In the welding step,
After uncoiling the first coil and the second coil, the first and second coils are uncoiled in a direction parallel to the roll forming forming direction of the roll forming step so that a boundary portion between the first and second steel sheets can be welded. By welding the first steel plate and the second steel plate, the first portion having the first strength and the second portion having the second strength and formed on both sides of the first portion determine the roll forming forming direction of the roll forming step. Forming the welded steel sheet disposed in the left and right direction as a reference,
The final product roll-formed in the roll-forming step is,
a body portion in which the first portion having the first strength of the welded steel sheet is roll-formed to extend long in the longitudinal direction having a “c”-shaped cross-section; and
A pair of wing portions formed to extend in the width direction from both sides of the body portion by roll forming the second portion having the second strength lower than the first strength of the welded steel sheet; including,
A method of manufacturing a vehicle component, wherein the pair of wing portions corresponding to the welding positions with other components are formed with lower strength than the body portion requiring rigidity.
상기 절단 단계에서,
상기 롤포밍 단계의 롤포밍 성형 방향에 수직한 방향으로 상기 용접 강판을 절단하고,
상기 롤포밍 단계에서, 상기 최종 제품은,
상기 제 1 부분이 상기 몸체부로 롤포밍 성형되어 상기 몸체부가 상기 제 1 강도를 가지고, 상기 제 2 부분이 상기 한쌍의 날개부로 롤포밍 성형되어 상기 한쌍의 날개부가 상기 제 2 강도를 가짐으로써, 폭 방향으로 서로 다른 강도를 가지도록 형성되는, 차량용 부품 제조 방법.The method of claim 1,
In the cutting step,
Cutting the welded steel sheet in a direction perpendicular to the roll forming forming direction of the roll forming step,
In the roll forming step, the final product is
The first part is roll-formed into the body part so that the body part has the first strength, and the second part is roll-formed into the pair of wing parts so that the pair of wing parts has the second strength, so that the width A method of manufacturing a vehicle component, which is formed to have different strengths in the direction.
상기 용접 단계에서,
상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판은 저입열 레이저 용접 공정으로 용접되는, 차량용 부품의 제조 방법.The method of claim 1,
In the welding step,
The method of manufacturing a vehicle component, wherein the first steel plate and the second steel plate are welded by a low heat input laser welding process.
상기 용접 단계에서,
상기 제 1 강판과 상기 제 2 강판을 용접하는 용접 장치는,
상기 제 1 강판 및 상기 제 2 강판의 상면과 수직하게 형성되는 제 1 레이저 용접기; 및
상기 제 1 강판 및 상기 제 2 강판의 상면을 기준으로 소정 각도로 경사지게 형성되는 제 2 레이저 용접기;
를 포함하는, 차량용 부품의 제조 방법.8. The method of claim 7,
In the welding step,
A welding device for welding the first steel plate and the second steel plate,
a first laser welding machine formed perpendicular to upper surfaces of the first and second steel plates; and
a second laser welding machine formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the upper surfaces of the first and second steel plates;
A method of manufacturing a vehicle component comprising a.
상기 용접 단계에서,
상기 제 1 레이저 용접기의 레이저 빔과 상기 제 2 레이저 용접기의 레이저 빔은, 소정의 간격으로 이격되게 형성되는, 차량용 부품의 제조 방법.9. The method of claim 8,
In the welding step,
The laser beam of the first laser welding machine and the laser beam of the second laser welding machine are formed to be spaced apart by a predetermined interval, the method of manufacturing a vehicle component.
상기 용접 단계에서,
상기 제 1 강판의 접합면과 상기 제 2 강판의 접합면은, 소정의 간격으로 이격되게 배치되는, 차량용 부품의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
In the welding step,
The joint surface of the first steel plate and the joint surface of the second steel plate are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval, the method of manufacturing a vehicle component.
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