KR102395284B1

KR102395284B1 - Apparatus and method for electric heating

Info

Publication number: KR102395284B1
Application number: KR1020160170643A
Authority: KR
Inventors: 김영태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2022-05-09
Also published as: KR20180068700A

Abstract

본 발명은, 통전 가열 장치에 관한 것으로서, 가공 대상물의 미리 정해진 제1 연화 영역과 접촉되는 양극; 및 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제2 연화 영역과 접촉되는 음극을 포함하며; 상기 양극과 상기 음극은, 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역을 통해 상기 가공 대상물에 전류를 인가하여 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역의 가열 온도가 상기 가공 대상물의 나머지 영역의 가열 온도에 비해 낮도록 상기 가공 대상물을 가열한다.The present invention relates to an energized heating apparatus, comprising: an anode in contact with a predetermined first softening region of a workpiece; and a cathode in contact with the second predetermined softening region of the workpiece; The positive electrode and the negative electrode apply a current to the object to be processed through the first softening region and the second softening region so that the heating temperature of the first softening region and the second softening region is the remaining region of the processing object. The object to be processed is heated so as to be lower than the heating temperature.

Description

Electric current heating device and method

본 발명은 통전 가열 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energized heating apparatus and method.

핫스탬핑 공법은 성형성 향상 및 초고강도 확보 등을 위한 성형법의 일종이다. 핫스탬핑 공법은, 블랭킹 공정과, 가열 공정과, 프레싱 및 급냉 공정과, 및 후가공 공정을 포함한다. 블랭킹 고정은 강판을 미리 정해진 크기를 갖도록 절단하여 수행한다. 가열 공정은 블랭킹된 강판을 오스테나이즈화(austenitizing) 온도 이상으로 가열하여 수행한다. 프레싱 및 급냉 공정은, 가열된 강판을 프레스를 이용해 성형 및 급냉시켜 수행한다. 후가공 공정은, 성형 및 급냉된 강판을 대상으로 트리밍, 펀칭 등의 가공을 실시하여 수행한다. 이러한 핫스탬핑 공법에 의하면, 1,400MPa 수준 이상의 치수정합성이 확보된 초고강도 부품을 얻을 수 있다.The hot stamping method is a kind of forming method for improving formability and securing ultra-high strength. The hot stamping method includes a blanking process, a heating process, a pressing and quenching process, and a post-processing process. Blanking fixing is performed by cutting a steel plate to have a predetermined size. The heating process is performed by heating the blanked steel sheet to an austenitizing temperature or higher. The pressing and quenching process is performed by forming and quenching the heated steel sheet using a press. The post-processing process is performed by performing processing such as trimming, punching, etc. targeting the formed and quenched steel sheet. According to this hot stamping method, it is possible to obtain ultra-high strength parts with dimensional consistency of 1,400 MPa or higher.

핫스탱핑 처리된 초고강도 부품(이하, '핫스탬핑 부품'이라고 함)은 일반적으로 점 용접(spot welding)에 의해 타 부품과 조립된다. 점 용접이란, 핫스탬핑 부품의 모재부와 타 부품의 모재부를 서로 겹쳐 놓은 상태에서, 전극을 이용해 상기 모재부들을 국부적으로 밀착시킴과 동시에 국부적으로 밀착된 부위에 전류를 인가함으로써, 국부적으로 밀착된 부위에 모재부가 용융되어 형성된 점 모양의 용접부를 통해 상기 모재부들을 용접하는 용접법을 말한다.Hot-stamped ultra-high-strength parts (hereinafter, referred to as 'hot stamping parts') are generally assembled with other parts by spot welding. Spot welding is a state in which the base metal part of the hot stamping part and the base metal part of other parts are superimposed on each other, and the base metal parts are locally brought into close contact using an electrode and at the same time a current is applied to the locally closely adhered area. It refers to a welding method in which the base metal parts are welded through a point-shaped weld formed by melting the base metal part in the region.

도 1은 종래의 핫스탬핑 부품을 이용해 점 용접을 실시한 경우에, 용접부와 열영향부가 형성되는 양상을 나타내는 도면이며, 도 2는 종래의 핫스탬핑 부품을 이용해 점 용접을 실시한 경우에, 용접부, 열영향부 및 모재부의 강도를 비교한 그래프이다.1 is a view showing an aspect in which a weld and a heat-affected zone are formed when spot welding is performed using a conventional hot stamping part, and FIG. 2 is a case in which spot welding is performed using a conventional hot stamping part It is a graph comparing the strength of the affected zone and the base metal part.

그런데, 핫스탬핑 부품(100)을 점 용접하는 경우에는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 용접부(104)의 주위에는 점 용접 시 발생한 열에 의해 용접부(104)와 모재부(102)에 비해 낮은 강도를 갖도록 열 변형된 열영향부(Heat Affected Zone, HAZ)(106)가 형성된다. 일반적으로 용접된 제품은 강도가 가장 낮은 부위에서 변형이 시작되므로, 핫스탬핑 부품(100)은 열영향부(106)에서부터 변형이 시작된다. 그런데, 열영향부(106)는 모재부(102)의 전체 면적에 비해 협소한 면적을 가지므로 상대적으로 낮은 에너지 흡수능을 갖는다. 따라서, 핫스탬핑 부품(100)은 열영향부(106)에 응력이 집중되는 금속학적 노치 효과로 인해 열영향부(106)나 용접부(104)에 버튼 파단(button fracture)이 발생한다는 문제점이 있다.However, in the case of spot welding the hot stamping part 100, as shown in FIGS. 1 and 2, around the welding part 104, the welding part 104 and the base material part 102 by the heat generated during the spot welding. A heat-affected zone (HAZ) 106 that is thermally deformed to have a lower strength as compared is formed. In general, since the welded product begins to deform at the region with the lowest strength, the hot stamping part 100 begins to deform from the heat-affected zone 106 . However, since the heat-affected zone 106 has a narrower area compared to the total area of the base material part 102 , it has a relatively low energy absorption capacity. Therefore, the hot stamping part 100 has a problem that button fracture occurs in the heat-affected zone 106 or the weld 104 due to the metallurgical notch effect in which stress is concentrated in the heat-affected zone 106 . .

이러한 핫스탬핑 부품(100)의 버튼 파단을 방지하기 위하여, 모재부(102)가 외력을 흡수하는 버퍼로 작용할 수 있도록 모재부(102)를 연화시켜 열영향부(106)로의 응력 집중을 방지하는 방법이 개발되었다.In order to prevent the button breakage of the hot stamping part 100, the base material 102 is softened so that it can act as a buffer absorbing external force to prevent stress concentration to the heat-affected area 106. method has been developed.

예를 들어, 종래에는, 핫스탬핑 부품(100)의 제조 후 모재부(102)를 레이저 가열, 유도 가열 등을 이용해 별도로 열처리하는 방법(제1 방법)과, 프레싱 및 냉각 공정을 수행할 때 가열 금형, 저열전도도 금형 등을 이용해 모재부(102)의 냉각 속도를 저하시키는 방법(제2 방법)과, 가열 공정을 수행할 때 모재부(102)를 강판의 나머지 부분(고온부)에 비해 낮은 온도를 갖도록 가열하는 방법(제3 방법)이 개발되었다.For example, in the prior art, after manufacturing the hot stamping part 100, a method of separately heat-treating the base material 102 using laser heating, induction heating, etc. (first method), and heating when performing a pressing and cooling process A method (second method) of lowering the cooling rate of the base material part 102 using a mold, a low thermal conductivity mold, etc. A method of heating to have a temperature (third method) has been developed.

그런데, 제1 방법은, 모재부(102)의 열처리 설비의 설치로 인해 비용이 증가한다는 문제점과, 부품 단위로 개별적으로 열처리를 실시함으로 인해 대량 생산에 적용하기 부적합하다는 문제점이 있다. 또한, 제2 방법은, 가열 금형과 저열전도도 금형이 고가라는 문제점과, 냉각 공정의 소요 시간이 증가되어 부품의 생산성이 저하된다는 문제점이 있다. 또한, 제3 방법은, 모재부(102)와 고온부 간의 열전도로 인해 모재부(102)의 가열 온도를 단속적으로 제어하는데 한계가 있다는 문제점이 있다.However, the first method has a problem in that the cost increases due to the installation of the heat treatment facility of the base material part 102, and is not suitable for mass production due to the individual heat treatment in units of parts. In addition, the second method has a problem that the heating mold and the low thermal conductivity mold are expensive, and the required time for the cooling process is increased, thereby reducing the productivity of the parts. In addition, the third method has a problem in that there is a limit to intermittently controlling the heating temperature of the base material portion 102 due to heat conduction between the base material portion 102 and the high temperature portion.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 핫스탬핑 부품의 모재부의 연화에 소요되는 시간, 비용 등을 줄일 수 있도록 개선한 핫스탬핑용 통전 가열 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide an improved energized heating apparatus and method for hot stamping so as to reduce the time and cost required for softening the base part of the hot stamping part. there is.

나아가, 본 발명은, 핫스탬핑 부품의 모재부의 가열 온도를 정밀하게 제어할 수 있도록 개선한 핫스탬핑용 통전 가열 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Furthermore, an object of the present invention is to provide a energized heating apparatus and method for hot stamping, which is improved to precisely control the heating temperature of the base material of the hot stamping part.

나아가, 본 발명은, 핫스탬핑 부품의 모재부의 점 용접 후 모재부의 탄성으로 인해 잔류 응력이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 개선한 핫스탬핑용 통전 가열 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Furthermore, an object of the present invention is to provide an improved energized heating apparatus and method for hot stamping to prevent residual stress from occurring due to the elasticity of the base material after spot welding of the base material of the hot stamping part.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 통전 가열 장치는, 가공 대상물의 미리 정해진 제1 연화 영역과 접촉되는 양극; 및 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제2 연화 영역과 접촉되는 음극을 포함하며; 상기 양극과 상기 음극은, 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역을 통해 상기 가공 대상물에 전류를 인가하여 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역의 가열 온도가 상기 가공 대상물의 나머지 영역의 가열 온도에 비해 낮도록 상기 가공 대상물을 가열한다.Electric heating apparatus according to an aspect of the present invention for solving the above-described problems, a positive electrode in contact with a predetermined first softening region of the object to be processed; and a cathode in contact with the second predetermined softening region of the workpiece; The positive electrode and the negative electrode apply a current to the object to be processed through the first softening region and the second softening region so that the heating temperature of the first softening region and the second softening region is the remaining region of the processing object. The object to be processed is heated so as to be lower than the heating temperature.

바람직하게, 상기 양극과 상기 음극은, 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역의 가열 온도가 상기 가공 대상물의 미리 정해진 변태 온도 범위에 비해 낮도록 상기 가공 대상물을 가열한다.Preferably, the anode and the cathode heat the object to be processed so that heating temperatures of the first softening region and the second softening region are lower than a predetermined transformation temperature range of the object to be processed.

바람직하게, 상기 양극과 상기 음극은, 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역 사이에 위치하는 강화 영역의 온도가 상기 변태 온도 범위에 비해 높도록 상기 가공 대상물을 가열한다.Preferably, the anode and the cathode heat the object to be processed so that a temperature of a strengthening region positioned between the first softening region and the second softening region is higher than the transformation temperature range.

바람직하게, 상기 변태 온도 범위는, 상기 가공 대상물의 오스테나이즈화 온도 범위이다.Preferably, the transformation temperature range is the austenization temperature range of the object to be processed.

바람직하게, 상기 양극과 상기 음극은, 상기 제1 연화 영역과 상기 강화 영역 사이, 및 상기 제2 연화 영역과 상기 강화 영역 사이에 각각 위치하는 천이 영역들의 가열 온도가 각각 상기 변태 온도 범위에 속하도록 상기 가공 대상물을 가열한다.Preferably, the anode and the cathode are configured so that heating temperatures of transition regions respectively positioned between the first softening region and the strengthening region and between the second softening region and the strengthening region fall within the transformation temperature range, respectively. The object to be processed is heated.

바람직하게, 상기 양극과 상기 음극은, 상기 가공 대상물에 비해 낮은 내부 저항을 갖는다.Preferably, the positive electrode and the negative electrode have a lower internal resistance compared to the object to be processed.

바람직하게, 상기 양극은 상기 제1 연화 영역을 선택적으로 커버 가능하도록 상기 제1 연화 영역의 면적과 동일한 면적을 갖고, 상기 음극은 상기 제2 연화 영역을 선택적으로 커버 가능하도록 상기 제2 연화 영역의 면적과 동일한 면적을 갖는다.Preferably, the anode has the same area as the area of the first softened region so as to selectively cover the first softened region, and the negative electrode has an area of the second softened region to selectively cover the second softened region. has the same area as the area.

바람직하게, 상기 가공 대상물은 핫스탬핑용 강판이고, 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역은, 상기 가공 대상물의 미리 정해진 모재부에 위치하도록 설정된다.Preferably, the object to be processed is a steel sheet for hot stamping, and the first softening region and the second softening region are set to be located in a predetermined base material portion of the object to be processed.

바람직하게, 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제3 연화 영역과 접촉되며, 상기 가공 대상물에 비해 낮은 저항을 갖는 저 저항 전도체를 더 포함한다.Preferably, it further comprises a low resistance conductor in contact with the third predetermined softening region of the workpiece and having a lower resistance compared to the workpiece.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 양상에 따른 통전 가열 방법은, (a) 양극을 가공 대상물의 미리 정해진 제1 연화 영역과 접촉되도록 배치함과 함께, 음극을 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제2 연화 영역과 접촉되도록 배치하는 단계; 및 (b) 상기 제1 연화 영역과 제2 연화 영역을 통해 상기 가공 대상물에 전류를 인가하여, 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역의 가열 온도가 상기 가공 대상물의 나머지 영역들의 가열 온도에 비해 낮도록 상기 가공 대상물을 가열하는 단계를 포함한다.In an electric heating method according to another aspect of the present invention for solving the above-described problems, (a) the anode is arranged to be in contact with a predetermined first softening region of the object to be processed, and the negative electrode is placed in a predetermined manner of the object to be processed. placing it in contact with the second softening region; and (b) applying an electric current to the object to be processed through the first softening region and the second softening region so that the heating temperature of the first softening region and the second softening region is the heating temperature of the remaining regions of the object to be processed. and heating the object to be processed to be lower than that.

바람직하게, 상기 양극과 상기 음극은 각각, 상기 가공 대상물에 비해 낮은 저항을 갖는다.Preferably, the anode and the cathode each have a lower resistance than the object to be processed.

바람직하게, 상기 (b) 단계는, 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역의 가열 온도가 상기 가공 대상물의 미리 정해진 변태 온도 범위에 비해 낮도록 수행한다.Preferably, the step (b) is performed so that the heating temperatures of the first softening region and the second softening region are lower than a predetermined transformation temperature range of the object to be processed.

바람직하게, 상기 (b) 단계는, 상기 제1 연화 영역과 상기 제2 연화 영역에 사이에 위치하는 강화 영역의 온도가 상기 변태 온도 범위에 비해 높도록 수행한다.Preferably, the step (b) is performed so that the temperature of the strengthening region positioned between the first softening region and the second softening region is higher than the transformation temperature range.

바람직하게, 상기 (b) 단계는, 상기 제1 연화 영역과 상기 강화 영역 사이, 및 상기 제2 연화 영역과 상기 강화 영역 사이에 각각 위치하는 천이 영역들의 온도가 상기 변태 온도 범위에 속하도록 수행한다.Preferably, the step (b) is performed so that the temperatures of the transition regions respectively positioned between the first softening region and the strengthening region and between the second softening region and the strengthening region fall within the transformation temperature range. .

바람직하게, 상기 (a) 단계는, 상기 가공 대상물에 비해 낮은 저항을 갖는 저 저항 전도체를 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제3 연화 영역에 접촉되도록 배치하여 수행한다.Preferably, the step (a) is performed by disposing a low-resistance conductor having a lower resistance than that of the object to be in contact with the third predetermined softening region of the object to be processed.

본 발명에 따른 통전 가열 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The energization heating apparatus and method according to the present invention have the following effects.

첫째, 본 발명은, 가공 대상물과 용접 대상물을 점 용접할 때 모재부로서 사용되는 가공 대상물의 미리 정해진 연화 영역을 점 용접에 의해 발생하는 열영향부와 유사한 강도를 갖도록 연화시킬 수 있으므로, 연화 영역을 열영향부에 대한 에너지 버퍼로서 활용하여 용접부나 열영향부가 버튼 파단되는 것을 방지할 수 있다.First, the present invention can soften the predetermined softening region of the processing object used as the base metal part when spot welding the processing object and the welding object to have similar strength to the heat-affected zone generated by spot welding, so that the softening region can be used as an energy buffer for the heat-affected zone to prevent button breakage of the weld zone or the heat-affected zone.

둘째, 본 발명은, 통전 가열을 이용해 연화 영역을 형성하므로, 연화에 소요되는 시간, 비용 등을 줄일 수 있고, 연화 영역과 강화 영역 사이의 열전도를 최소화시켜 연화 영역의 가열 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.Second, in the present invention, since the softening area is formed using energized heating, the time and cost required for softening can be reduced, and the heating temperature of the softening area can be precisely controlled by minimizing heat conduction between the softening area and the reinforcing area. can

셋째, 본 발명은, 가공 대상물과 용접 대상물을 점 용접할 때 가압되어 용접 대상물과 밀착되는 연화 영역을 연화시킬 수 있으므로, 용접부에 탄성으로 인한 잔류 응력이 발생하는 것을 최소화시킬 수 있다.Third, according to the present invention, since it is possible to soften the softening region in close contact with the welding object by being pressurized during point welding of the object to be processed and the object to be welded, it is possible to minimize the occurrence of residual stress due to elasticity in the welded portion.

도 1은 종래의 핫스탬핑 부품을 이용해 점 용접을 실시한 경우에, 용접부와 열영향부가 형성되는 양상을 나타내는 도면.
도 2는 종래의 핫스탬핑 부품을 이용해 점 용접을 실시한 경우에, 용접부, 열영향부 및 모재부의 강도를 비교한 그래프.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 장치의 정면도.
도 4는 도 3에 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 장치의 평면도.
도 5는 도 3에 도시된 가공 대상물의 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 가공 대상물이 통전 가열 장치에 의해 통전 가열되는 양상을 나타내는 도면.
도 7은 도 3에 도시된 가공 대상물이 통전 가열된 상태를 나타내는 도면.
도 8은 도 7에 도시된 가공 대상물의 천이 영역을 설명하기 위한 그래프.
도 9는 도 7에 도시된 가공 대상물이 프레싱 및 급냉된 상태를 나타내는 도면.
도 10은 도 9에 도시된 가공 대상물이 점 용접되는 양상을 나타내는 도면.
도 11은 도 10에 도시된 연화 영역에 용접부와 열영향부가 형성된 상태를 나타내는 도면.
도 12는 도 10에 도시된 용접부, 열영향부 및 모재부의 강도를 비교한 그래프.
도 13은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 장치의 정면도.
도 14는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 방법을 설명하기 위한 순서도.1 is a view showing an aspect in which a weld zone and a heat-affected zone are formed when spot welding is performed using a conventional hot stamping part.
Figure 2 is a graph comparing the strength of a welded portion, a heat-affected zone, and a base metal part when spot welding is performed using a conventional hot stamping part.
3 is a front view of a energized heating device according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a plan view of the energized heating device according to the preferred embodiment shown in Fig. 3;
5 is a plan view of the object to be processed shown in FIG. 3 .
Fig. 6 is a view showing an aspect in which the object to be processed shown in Fig. 3 is energized and heated by an energization heating device;
7 is a view showing a state in which the object to be processed shown in FIG. 3 is energized;
FIG. 8 is a graph for explaining a transition region of the object to be processed shown in FIG. 7 ;
9 is a view showing a state in which the processing object shown in FIG. 7 is pressed and quenched.
FIG. 10 is a view showing an aspect in which the object to be processed shown in FIG. 9 is spot-welded;
11 is a view illustrating a state in which a weld zone and a heat-affected zone are formed in the softened region shown in FIG. 10;
FIG. 12 is a graph comparing the strengths of the weld zone, the heat affected zone, and the base metal part shown in FIG. 10 .
13 is a front view of a energized heating device according to another preferred embodiment of the present invention.
Figure 14 is a flow chart for explaining the energized heating method according to another preferred embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical idea of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each component or a specific part constituting the component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not fully reflect the actual size. If it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, such description will be omitted.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 장치의 정면도이고, 도 4는 도 3에 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 장치의 평면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 가공 대상물(의 평면도이다.3 is a front view of the energized heating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view of the energized heating apparatus according to the preferred embodiment in FIG. 3 , and FIG. 5 is a plan view of the object to be processed shown in FIG. .

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 장치(1)는, 가공 대상물(10)이 안착되는 베이스(20)와, 가공 대상물(10)의 제1 연화 영역(11)에 접촉되도록 배치되는 양극(30)와, 가공 대상물(10)의 제2 연화 영역(12)에 접촉되도록 배치되는 음극(40)을 구비할 수 있다.3 and 4, the energization heating apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a base 20 on which a processing object 10 is seated, and a first softening region ( The anode 30 disposed to be in contact with the 11 ) and the cathode 40 disposed to be in contact with the second softening region 12 of the object 10 may be provided.

이러한 통전 가열 장치(1)는, 핫스탬핑 공법 중 가열 공정을 수행하기 위한 장치이다. 가공 대상물(10)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 핫스탬핑 공법을 이용해 가공 가능한 강판으로서 블랭킹 공정에서 미리 정해진 크기를 갖도록 재단된 상태이다. 이하에서는, 이를 전제로 통전 가열 장치(1)에 대하여 설명하기로 한다.This energized heating device 1 is a device for performing a heating process in the hot stamping method. As shown in FIG. 5 , the object 10 to be processed is a steel sheet that can be processed using a hot stamping method, and is cut to have a predetermined size in a blanking process. Hereinafter, the energization heating device 1 will be described on the premise of this.

먼저, 베이스(20)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(10)이 안착되도록 마련되며, 양극(30)과 음극(40)이 가공 대상물(10)과 밀착될 수 있도록 가공 대상물(10)의 하면을 지지한다. 이러한 베이스(20)는, 베이스(20)로 인한 전류 손실을 방지하기 위하여 세라믹 기타 절연 소재로 형성된다.First, the base 20, as shown in FIG. 3, is provided so that the processing object 10 is seated, and the processing object ( 10) supports the lower surface. The base 20 is formed of ceramic or other insulating material to prevent current loss due to the base 20 .

다음으로, 양극(30)은 가공 대상물(10)의 미리 정해진 제1 연화 영역(11)과 접촉되도록 배치되고, 음극(40)은 가공 대상물(10)의 미리 정해진 제2 연화 영역(12)과 접촉되도록 배치된다. 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)은, 가공 대상물(10)의 다른 영역에 비해 낮은 강도를 갖도록 가공하기 위한 영역으로서, 가공 대상물(10)을 이용해 제조한 핫스탬핑 부품과 타 부품을 용접하기 위한 모재부에 해당하는 부분에 위치한다.Next, the anode 30 is disposed so as to be in contact with the first predetermined softening region 11 of the object 10 , and the negative electrode 40 is connected to the second predetermined softening region 12 of the object 10 and placed in contact. The first softening region 11 and the second softening region 12 are regions for processing to have a lower strength than other regions of the processing object 10, and include hot stamping parts manufactured using the processing object 10 and It is located in the part corresponding to the base metal part for welding other parts.

이러한 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)의 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 연화 영역(11)은 가공 대상물(10)의 일측 단부에 위치하고, 제2 연화 영역(12)은 상기 일측 단부와 반대되는 타측 단부에 위치할 수 있다.The positions of the first softened region 11 and the second softened region 12 are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 5 , the first softening region 11 is located at one end of the object 10 , and the second softening region 12 is located at the other end opposite to the one end. can

양극(30)은, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 제1 연화 영역(11)과 동일한 면적을 갖도록 마련되어 제1 연화 영역(11)의 일면과 접촉되도록 배치된다. 이러한 양극(30)은, 가공 대상물(10)에 비해 현저히 낮은 내부 저항을 갖도록 마련되며, 음극(40)에 비해 높은 전위를 갖도록 전기 공급원(50)과 전기적으로 연결된다.3 and 4 , the anode 30 is provided to have the same area as the first softened region 11 and is disposed to contact one surface of the first softened region 11 . The anode 30 is provided to have a significantly lower internal resistance than the object 10 to be processed, and is electrically connected to the electricity supply 50 to have a higher potential than the cathode 40 .

음극(40)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 연화 영역(12)과 동일한 면적을 갖도록 마련되어 제2 연화 영역(12)의 일면과 접촉되도록 배치된다. 이러한 음극(40)은, 가공 대상물(10)에 비해 현저히 낮은 내부 저항을 갖도록 마련되며, 양극(30)에 비해 낮은 전위를 갖도록 전기 공급원(50)과 전기적으로 연결된다.As shown in FIGS. 3 and 4 , the cathode 40 is provided to have the same area as the second softened area 12 and is disposed to contact one surface of the second softened area 12 . The cathode 40 is provided to have a significantly lower internal resistance than the object 10 to be processed, and is electrically connected to the electricity supply 50 so as to have a lower potential compared to the anode 30 .

도 6은 도 3에 도시된 가공 대상물이 통전 가열 장치에 의해 통전 가열되는 양상을 나타내는 도면이며, 도 7은 도 3에 도시된 가공 대상물이 통전 가열된 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 7에 도시된 가공 대상물의 천이 영역을 설명하기 위한 그래프이다.6 is a view illustrating an aspect in which the object to be processed shown in FIG. 3 is electrically heated by an electric heating device, FIG. 7 is a view for explaining a state in which the object to be processed shown in FIG. 3 is electrically heated, and FIG. 8 is It is a graph for explaining the transition region of the object to be processed shown in FIG. 7 .

전기 공급원(50)이 작동되는 경우에, 도 6에 도시된 바와 같이, 양극(30)과 음극(40)은 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)을 통해 가공 대상물(10)에 전류를 인가한다. 가공 대상물(10)은, 소정의 저항을 가지므로, 양극(30)과 음극(40)을 통해 인가된 전류에 의해 통전 가열된다. 그런데, 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)은 각각, 가공 대상물(10)에 비해 현저히 낮은 내부 저항을 갖는 양극(30) 또는 음극(40)과 접촉된 상태이다. 따라서, 이러한 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)은 가공 대상물(10)의 나머지 영역에 비해 느리게 통전 가열된다.When the electricity source 50 is operated, as shown in FIG. 6 , the anode 30 and the cathode 40 are connected to the workpiece 10 through the first softening region 11 and the second softening region 12 . ) is applied with a current. Since the object to be processed 10 has a predetermined resistance, it is electrically heated by the current applied through the anode 30 and the cathode 40 . However, the first softening region 11 and the second softening region 12 are in contact with the positive electrode 30 or the negative electrode 40 having significantly lower internal resistance than the object 10 , respectively. Accordingly, the first softening region 11 and the second softening region 12 are energized and heated more slowly than the remaining regions of the object 10 .

통전 가열 장치(1)는, 이러한 영역 간의 가열 속도차를 이용해 제1 연화 영역(11) 및 제2 연화 영역(12)을 가공 대상물(10)의 나머지 영역에 비해 낮은 온도를 갖도록 통전 가열할 수 있다.The energization heating device 1 may energize the first softening region 11 and the second softening region 12 to have a lower temperature than the remaining regions of the object 10 by using the heating rate difference between these regions. there is.

예를 들어, 통전 가열 장치(1)는, 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)은 가공 대상물(10)의 미리 정해진 변태 온도 범위에 비해 낮도록 가열됨과 함께 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12) 사이에 마련된 강화 영역(13)은 변태 온도 범위에 비해 높도록 가공 대상물(10)을 가열할 수 있다. 변태 온도 범위는 특별히 한정 되지 않는다. 예를 들어, 변태 온도 범위는, 오스테나이즈화 온도 범위로서, 600 ℃ 내지 900 ℃일 수 있다. 그러면, 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)은 600 ℃ 미만의 온도를 갖도록 가열되어 오스테나이즈화되지 않고, 강화 영역(13)은 900 ℃ 이상의 온도를 갖도록 가열되어 완전 오스테나이즈화된다.For example, in the electric heating device 1 , the first softening region 11 and the second softening region 12 are heated to be lower than a predetermined transformation temperature range of the object 10 , and the first softening region The strengthening region 13 provided between the 11 and the second softening region 12 may heat the object 10 to be processed to be higher than the transformation temperature range. The transformation temperature range is not particularly limited. For example, the transformation temperature range, as the austenization temperature range, may be 600 °C to 900 °C. Then, the first softening region 11 and the second softening region 12 are heated to have a temperature of less than 600° C. and are not austenized, and the strengthening region 13 is heated to a temperature of 900° C. or higher to be fully austenized. get angry

그런데, 제1 연화 영역(11) 및 제2 연화 영역(12)은 가공 대상물(10)의 나머지 영역에 비해 상대적으로 낮은 온도로 가열되므로, 제1 연화 영역(11) 및 제2 연화 영역(12)과 인접한 영역은 이러한 제1 연화 영역(11) 및 제2 연화 영역(12)에 의해 냉각된다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 연화 영역(11)과 강화 영역(13) 사이, 및 제2 연화 영역(12)과 강화 영역(13) 사이에는 각각, 오스테나이즈화 온도 범위에 속하도록 제1 연화 영역(11) 및 제2 연화 영역(12)에 의해 냉각된 천이 영역(14)이 마련된다. 천이 영역(14)은 600 ℃ 내지 900 ℃의 온도를 갖도록 가열되어 부분적으로 오스테나이즈화 된다. 이러한 천이 영역(14)은 통전 가열에 의해 천이 영역(14)에서 발생한 열이 연화 영역(11, 12)으로 일부 열 전도되어 형성된다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 천이 영역(14)의 폭(W2)은 연화 영역(11, 12)의 폭(W1)에 비례한다.However, since the first softening region 11 and the second softening region 12 are heated to a relatively low temperature compared to the remaining regions of the object 10 , the first softening region 11 and the second softening region 12 . ) and adjacent regions are cooled by these first softened regions 11 and second softened regions 12 . Therefore, as shown in FIG. 7 , between the first softening region 11 and the strengthening region 13 and between the second softening region 12 and the strengthening region 13, respectively, belong to the austenizing temperature range. The cooled transition region 14 is provided by the first softening region 11 and the second softening region 12 to do so. Transition region 14 is partially austenized by heating to have a temperature of 600°C to 900°C. The transition region 14 is formed by partially conducting heat generated in the transition region 14 to the softening regions 11 and 12 by energizing heating. Accordingly, as shown in FIG. 8 , the width W2 of the transition region 14 is proportional to the width W1 of the softening regions 11 and 12 .

도 9는 도 7에 도시된 가공 대상물(10)이 프레싱 및 급냉된 상태를 나타내는 도면.9 is a view showing a state in which the processing object 10 shown in FIG. 7 is pressed and quenched.

통전 가열 장치(1)를 이용해 가공 대상물(10)을 통전 가열한 이후에는, 프레스(미도시)를 이용해 프레싱 및 급냉 공정을 수행하여 가공 대상물(10)을 미리 정해진 형상을 갖도록 성형함으로써, 핫스탬핑 부품을 제조할 수 있다.After the object to be processed 10 is heated by electricity using the electric heating device 1, pressing and quenching processes are performed using a press (not shown) to form the object 10 to have a predetermined shape, thereby hot stamping parts can be manufactured.

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(10)을 프레스를 이용해 프레싱 및 급냉하여 연화 영역(11, 12)과 천이 영역(14)이 각각 플렌지(17)에 위치하도록 성형하여, 모자형 핫스탬핑 부품을 제조할 수 있다.For example, as shown in FIG. 9, the object 10 is pressed and quenched using a press to form the softening regions 11 and 12 and the transition region 14 to be located on the flange 17, respectively, Capable hot stamping parts can be manufactured.

또한, 가공 대상물(10)의 급냉 과정에서, 연화 영역(11, 12)은 500 ㎫ 내지 600 ㎫의 강도를 갖게 되고, 강화 영역(13)은 1500 ㎫ 내외의 강도를 갖게 되고, 천이 영역(14)은 연화 영역(11, 12)과 강화 영역(13)의 중간 정도의 강도를 갖게 된다. 즉, 연화 영역(11, 12)은 가공 대상물(10)의 나머지 영역에 비해 낮은 강도를 갖게 되는 것이다.In addition, during the quenching process of the object 10, the softening regions 11 and 12 have a strength of 500 MPa to 600 MPa, and the strengthening region 13 has a strength of about 1500 MPa, and the transition region 14 ) has a strength intermediate between the softening regions 11 and 12 and the reinforcing regions 13 . That is, the softened regions 11 and 12 have lower strength than the remaining regions of the object 10 .

도 10은 도 9에 도시된 가공 대상물(10)이 점 용접되는 양상을 나타내는 도면이고, 도 11은 도 10에 도시된 연화 영역에 용접부(15)와 열영향부가 형성된 상태를 나타내는 도면이며, 도 12는 도 10에 도시된 용접부(15), 열영향부 및 모재부의 강도를 비교한 그래프이다.FIG. 10 is a view showing an aspect in which the processing object 10 shown in FIG. 9 is spot welded, and FIG. 11 is a view showing a state in which the welding part 15 and the heat-affected zone are formed in the softening region shown in FIG. 10, FIG. 12 is a graph comparing the strengths of the welded portion 15, the heat-affected zone, and the base metal portion shown in FIG. 10 .

프레스에 의해 성형된 가공 대상물(10)은 용접 장치(S)를 이용해 점 용접을 실시하여 용접 대상물(P)과 접합할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(10)의 플렌지들(18)이 용접 대상물(P)과 겹치도록 가공 대상물(10)과 용접 대상물(P)을 배치한 후, 연화 영역(11, 12) 및 연화 영역(11, 12)과 겹쳐진 용접 대상물(P)의 특정 영역을 점 용접하여 접합할 수 있다. 즉, 연화 영역(11, 12)을 가공 대상물(10)과 용접 대상물(P)을 점 용접하기 위한 모재부로서 활용하는 것이다.The object to be processed 10 molded by the press can be welded to the object P by spot welding using the welding device S. For example, as shown in FIG. 10 , after arranging the processing object 10 and the welding object P so that the flanges 18 of the processing object 10 overlap the welding object P, the softening region (11, 12) and a specific region of the welding object P overlapped with the softened regions 11 and 12 can be joined by point welding. That is, the softening regions 11 and 12 are used as a base material for spot welding the object 10 and the object P to be processed.

이와 같이 연화 영역(11, 12)을 모재부로서 활용하여 점 용접을 실시할 경우에, 도 11에 도시된 바와 같이, 연화 영역(11, 12)에는 점 용접에 의해 용융되어 용접 대상물(P)과 접합되는 용접부(15)와, 용접부(15)와 인접하게 위치하여 용접부(15)로부터 전달된 열에 의해 열 변형되는 열영향부(16)가 형성된다. 이 때, 도 12에 도시된 바와 같이, 용접부(15)는 상대적으로 높은 강도를 갖고, 열영향부(16)는 용접부(15)에 비해 낮은 강도를 갖고, 연화 영역(11, 12)은 열영향부(16)와 대체적으로 유사한 강도를 갖는다.In this way, when spot welding is performed using the softening regions 11 and 12 as a base material, as shown in FIG. 11 , the softening regions 11 and 12 are melted by spot welding and the welding object (P) The welded portion 15 to be joined and the heat-affected portion 16 positioned adjacent to the welded portion 15 and thermally deformed by the heat transferred from the welded portion 15 are formed. At this time, as shown in FIG. 12 , the weld 15 has a relatively high strength, the heat-affected zone 16 has a low strength compared to the weld 15 , and the softening regions 11 and 12 are heated It has a strength substantially similar to that of the affected zone 16 .

일반적으로 용접된 제품에 외력이 인가될 때에는, 강도가 낮은 부분에 응력이 집중되어 강도가 낮은 부분에서부터 변형이 시작된다. 그런데, 가공 대상물(10)은 통전 가열 장치(1)에 의해 연화 영역(11, 12)이 열영향부(16)와 유사한 강도를 갖도록 가공되었으므로, 가공 대상물(10)에 인가된 외력은 열영향부(16)와 연화 영역(11, 12)에 걸쳐 고르게 분배된다. 그런데, 연화 영역(11, 12)은, 열영향부(16)에 비해 면적이 넓으므로, 열영향부(16)에 비해 높은 에너지 흡수능을 가진다. 이로 인해, 연화 영역(11, 12)은 외력에 대한 에너지 버퍼로서 작용할 수 있다. 따라서, 연화 영역(11, 12)은 열 영향부나 용접부(15)에 응력이 집중되는 것을 차단하여 열 영향부나 용접부(15)에 버튼 파단이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In general, when an external force is applied to a welded product, the stress is concentrated in the low-strength portion, and deformation starts from the low-strength portion. However, since the object to be processed 10 was processed so that the softening regions 11 and 12 have similar strength to the heat-affected zone 16 by the energized heating device 1 , the external force applied to the object 10 is thermally affected. It is evenly distributed over the section 16 and the softening areas 11 , 12 . However, since the softened regions 11 and 12 have a larger area than the heat-affected zone 16 , they have a higher energy absorption capacity than the heat-affected zone 16 . Due to this, the softening regions 11 and 12 can act as an energy buffer against external forces. Accordingly, the softened regions 11 and 12 block the concentration of stress in the heat-affected zone or the welding zone 15 , thereby preventing button breakage in the heat-affected zone or the welding zone 15 .

일반적으로 구조물의 전체 강도는 구조물에 형성된 폐단면의 형상에 의해 주로 결정된다. 그런데, 연화 영역(11, 12)은, 용접 대상물(P)과 밀착되도록 접합되어 폐단면의 형성에는 기여하지 않으므로, 가공 대상물(10)과 용접 대상물(P)이 이루는 구조물의 전체 강도에 큰 영향을 미치지 않는다. 따라서, 연화 영역(11, 12)의 형성으로 인한 구조물 전체의 강도 저하는 최소화될 수 있다.In general, the overall strength of a structure is mainly determined by the shape of the closed section formed in the structure. However, since the softening regions 11 and 12 are joined to be in close contact with the welding object P and do not contribute to the formation of a closed cross-section, the overall strength of the structure formed by the processing object 10 and the welding object P is greatly affected. does not reach Accordingly, a decrease in strength of the entire structure due to the formation of the softening regions 11 and 12 can be minimized.

일반적으로 핫스탬핑 부품은, 고강도로 인해 전단기를 이용해 용이하게 트리밍할 수 없으므로, 레이저 빔을 이용해 트리밍한다. 여기서, 트리밍이란 부품의 단부를 절단하여 다듬는 작업을 말한다. 그런데, 가공 대상물(10)은, 양측 단부에 연화 영역(11, 12)이 형성되므로, 레이저 빔을 이용할 필요 없이 상온에서 전단기를 이용해 원활하게 트리밍할 수 있다. 따라서, 통전 가열 장치(1)는, 레이저 빔을 이용한 트리밍으로 인해 가공 대상물(10)에 열 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In general, hot stamping parts are trimmed using a laser beam because they cannot be easily trimmed using a shearing machine due to their high strength. Here, trimming refers to the operation of trimming by cutting the end of the part. However, since softening regions 11 and 12 are formed at both ends of the object 10 to be processed, trimming can be performed smoothly using a shearing machine at room temperature without using a laser beam. Accordingly, the energized heating apparatus 1 can prevent thermal deformation from occurring in the object to be processed 10 due to trimming using a laser beam.

이러한 통전 가열 장치(1)는, 열처리 설비, 가열 금형, 저열전도도 금형 등에 비해 저가인 전극들을 이용해 가공 대상물의 연화 영역을 연화시킬 수 있으므로, 연화 영역의 형성에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.The energized heating device 1 can soften the softening region of the object to be processed using electrodes that are inexpensive compared to heat treatment equipment, heating molds, low thermal conductivity molds, and the like, thereby reducing the cost required for forming the softening region.

또한, 통전 가열 장치(1)는, 전기를 이용해 가공 대상물을 빠른 속도로 가열할 수 있으므로, 연화 영역과 강화 영역 사이의 열전도를 최소화하여 연화 영역의 가열 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.In addition, since the energized heating device 1 can heat the object to be processed at a high speed using electricity, heat conduction between the softening region and the reinforcing region can be minimized to precisely control the heating temperature of the softening region.

또한, 통전 가열 장치(1)는, 점 용접 시 모재부로서 활용되는 영역을 낮은 강도를 갖도록 연화시킬 수 있으므로, 점 용접 시 연화 영역에 잔류 응력이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.In addition, since the energization heating device 1 can soften the region used as the base material during spot welding to have low strength, it is possible to minimize the occurrence of residual stress in the softened region during spot welding.

도 13은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 장치의 정면도이다.13 is a front view of a energized heating device according to another preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 장치(2)는, 저 저항 전도체(60)를 더 포함 한다는 점에서, 전술한 통전 가열 장치(1)와 차이점을 갖는다.The energization heating device 2 according to another preferred embodiment of the present invention is different from the energization heating device 1 described above in that it further includes a low resistance conductor 60 .

도 13을 참조하면, 저 저항 전도체(60)는, 가공 대상물(10)의 미리 정해진 제3 연화 영역(18)과 접촉되도록 배치된다. 제3 연화 영역(18)은, 가공 대상물(10)의 강화 영역(13)에 비해 낮은 강도를 갖도록 가공하기 위한 영역으로서, 용접 대상물(P)과 용접되는 모재부에 해당하는 부분에 위치한다. 이러한 제3 연화 영역(18)은, 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12) 이외에 가공 대상물(10)과 용접 대상물(P)을 용접하기 위한 모재부가 추가적으로 더 필요할 경우에 설정된다. 제3 연화 영역(18)의 설정 개수는 특별히 한정되지 않으며, 적어도 하나의 제3 연화 영역(18)이 설정될 수 있다.Referring to FIG. 13 , the low resistance conductor 60 is arranged to be in contact with the third predetermined softening region 18 of the workpiece 10 . The third softening region 18 is a region for processing to have a lower strength than the reinforcing region 13 of the processing object 10, and is located in a portion corresponding to the base material to be welded with the welding object P. This third softening region 18 is set when additionally a base material for welding the object 10 and the welding object P in addition to the first softening region 11 and the second softening region 12 is additionally required. . The set number of the third softening areas 18 is not particularly limited, and at least one third softening area 18 may be set.

저 저항 전도체(60)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 제3 연화 영역(18)의 설정 개수와 동일하도록 적어도 하나의 저 저항 전도체(60)가 설치될 수 있다. 저 저항 전도체(60)는 가공 대상물(10)에 비해 현저히 낮은 저항을 갖는 소재로 형성된다. 예를 들어, 저 저항 전도체(60)는 구리(Cu) 소재로 형성될 수 있다.The number of the low-resistance conductors 60 is not particularly limited, and at least one low-resistance conductor 60 may be installed to be the same as the set number of the third softened regions 18 . The low resistance conductor 60 is formed of a material having a significantly lower resistance than the object to be processed (10). For example, the low resistance conductor 60 may be formed of a copper (Cu) material.

이러한 저 저항 전도체(60)에 의하면, 제3 연화 영역(18)은 제1 연화 영역(11) 및 제2 연화 영역(12)과 마찬가지로 강화 영역(13)에 비해 낮은 온도를 갖도록 통전 가열되어 제1 연화 영역(11) 및 제2 연화 영역(12)과 유사한 성질을 갖게 된다. 따라서, 이러한 제3 연화 영역(18)을 모재부로서 활용하여 가공 대상물(10)을 용접 대상물(P)과 점 용접할 수 있다.According to this low-resistance conductor 60, the third softening region 18, like the first softening region 11 and the second softening region 12, is energized to have a lower temperature than the reinforcing region 13 to make it The first softened region 11 and the second softened region 12 have similar properties. Therefore, it is possible to spot-weld the object 10 to be welded with the object P by using the third softening region 18 as a base material portion.

도 14는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 방법을 설명하기 위한 순서도이다.14 is a flowchart for explaining a energized heating method according to another preferred embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 통전 가열 방법은, 양극(30)과 음극(40)을 연화 영역(11, 12)과 접촉되도록 배치하는 단계(S 10)와, 연화 영역(11, 12)을 통해 가공 대상물(10)에 전류를 인하여 가공 대상물(10)을 통전 가열하는 단계(S 20)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14, the energization heating method according to another preferred embodiment of the present invention comprises the steps of arranging the anode 30 and the cathode 40 to be in contact with the softening regions 11 and 12 (S 10); It may include a step (S20) of heating the object to be processed 10 due to an electric current to the object to be processed 10 through the softening regions 11 and 12 (S20).

먼저, 양극(30)과 음극(40)을 배치하는 단계는, 양극(30)을 가공 대상물(10)의 미리 정해진 제1 연화 영역(11)과 접촉되도록 배치함과 함께, 음극(40)을 가공 대상물(10)의 미리 정해진 제2 연화 영역(12)과 접촉되도록 배치하여 수행할 수 있다. 양극(30)과 음극(40)은 각각, 가공 대상물(10)에 비해 현저히 낮은 내부 저항을 갖도록 마련된다.First, the step of disposing the positive electrode 30 and the negative electrode 40 is to arrange the positive electrode 30 to be in contact with the predetermined first softening region 11 of the object 10, and the negative electrode 40 to This may be performed by disposing the object 10 to be in contact with the predetermined second softening region 12 . The anode 30 and the cathode 40 are each provided to have a significantly lower internal resistance than the object 10 to be processed.

또한, 양극(30)과 음극(40)을 배치하는 단계(S 10)는, 가공 대상물(10)에 비해 현저히 낮은 저항을 갖는 저 저항 전도체(60)를 가공 대상물(10)의 미리 정해진 제3 연화 영역(18)에 접촉되도록 배치하여 수행할 수 있다.다음으로, 가공 대상물(10)을 통전 가열하는 단계(S 20)는, 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)을 통해 가공 대상물(10)에 전류를 인가하여, 제1 연화 영역(11)과 상기 제2 연화 영역(12)의 가열 온도가 가공 대상물(10)의 나머지 영역들의 가열 온도에 비해 낮도록 가공 대상물(10)을 가열하는 수행할 수 있다.In addition, the step (S10) of disposing the anode 30 and the cathode 40 is a low-resistance conductor 60 having a significantly lower resistance than that of the object 10 to be processed by a predetermined third of the object 10 . It can be carried out by disposing it in contact with the softening region 18 . Next, the step of energizing and heating the object 10 ( S20 ) is to heat the first softening region 11 and the second softening region 12 . By applying a current to the object 10 through the processing object ( 10) heating can be carried out.

또한, 가공 대상물(10)을 통전 가열하는 단계(S 20)는, 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)의 가열 온도가 가공 대상물(10)의 미리 정해진 변태 온도 범위에 비해 낮도록 수행할 수 있다. 여기서, 변태 온도 범위는, 오스테나이즈화 온도 범위인 것이 바람직하다.In addition, in the step of energizing and heating the object 10 to be processed ( S 20 ), the heating temperature of the first softening region 11 and the second softening region 12 is higher than a predetermined transformation temperature range of the object 10 . It can be done lower. Here, it is preferable that the transformation temperature range is an austenization temperature range.

또한, 가공 대상물(10)을 통전 가열하는 단계(S 20)는, 제1 연화 영역(11)과 제2 연화 영역(12)에 사이에 위치하는 강화 영역(13)의 온도가 상기 변태 온도 범위에 비해 높도록 수행할 수 있다.In addition, in the step (S20) of energizing the processing object 10, the temperature of the strengthening region 13 positioned between the first softening region 11 and the second softening region 12 is within the transformation temperature range. can be performed higher than

또한, 가공 대상물(10)을 통전 가열하는 단계(S 20)는, 제1 연화 영역(11)과 강화 영역(13) 사이, 및 제2 연화 영역(12)과 강화 영역(13) 사이에 각각 위치하는 천이 영역(14)들의 온도가 변태 온도 범위에 속하도록 수행할 수 있다.In addition, the step (S20) of energizing the object 10 to be processed is performed between the first softening area 11 and the reinforcing area 13 and between the second softening area 12 and the reinforcing area 13, respectively. The temperature of the located transition regions 14 may be performed so that they fall within the transformation temperature range.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.In the above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below with the technical idea of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims.

10 : 가공 대상물
11 : 제1 연화 영역
12 : 제2 연화 영역
13 : 강화 영역
14 : 천이 영역
15 : 용접부
16 : 열영향부
17 : 플렌지
18 : 제3 연화 영역
20 : 베이스
30 : 양극
40 : 음극
50 : 전기 공급원
60 : 저 저항 전도체
100 : 핫스탬핑 부품
102 : 모재부
104 : 용접부
106 : 열영향부10: object to be processed
11: first softening area
12: second softening area
13: reinforcement area
14: transition region
15: welding part
16: heat affected zone
17 : Flange
18: third softening area
20: base
30: positive electrode
40: cathode
50: electricity source
60: low resistance conductor
100: hot stamping parts
102: base material part
104: welding part
106: heat affected zone

Claims

an anode in contact with a predetermined first softening region of the workpiece;
a cathode in contact with a second predetermined softening region of the object; and
A low-resistance conductor in contact with the third predetermined softening region of the object to be processed and having a lower resistance than that of the object to be processed;
The anode and the cathode apply a current to the object to be processed through the first softening region and the second softening region so that the heating temperature of the first softening region and the second softening region is the remaining region of the object to be processed. A current heating apparatus characterized in that the object to be processed is heated so as to be lower than the heating temperature.

According to claim 1,
The anode and the cathode heat the object to be processed so that the heating temperature of the first softening region and the second softening region is lower than a predetermined transformation temperature range of the object to be processed.

3. The method of claim 2,
The anode and the cathode heat the object to be processed so that a temperature of a strengthening region positioned between the first softening region and the second softening region is higher than the transformation temperature range.

3. The method of claim 2,
The transformation temperature range is an austenizing temperature of the object to be processed.

4. The method of claim 3,
The anode and the cathode may be disposed so that heating temperatures of transition regions respectively positioned between the first softening region and the strengthening region and between the second softening region and the strengthening region fall within the transformation temperature range, respectively. A current heating device, characterized in that the heating.

According to claim 1,
The anode and the cathode have an internal resistance lower than that of the object to be processed.

According to claim 1,
The anode has an area corresponding to the area of the first softened area so as to selectively cover the first softened area;
The cathode has an area corresponding to the area of the second softening area so as to selectively cover the second softening area.

According to claim 1,
The object to be processed is a steel sheet for hot stamping,
The electric heating apparatus, characterized in that the first softening region and the second softening region are set to be positioned at a predetermined welding portion of the object to be processed.

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(a) placing the anode in contact with the first predetermined softening region of the object and placing the cathode in contact with the second predetermined softening region of the object; and
(b) applying a current to the object to be processed through the first softening region and the second softening region, so that the heating temperature of the first softening region and the second softening region is lower than the heating temperature of the remaining regions of the object Including the step of heating the object to be processed to be low,
In step (a), a low-resistance conductor having a lower resistance than that of the object to be processed is placed in contact with a predetermined third softening region of the object to be processed, and the conduction heating method is performed.

11. The method of claim 10,
The anode and the cathode each have a current heating method, characterized in that having a lower resistance than the object to be processed;

11. The method of claim 10,
In the step (b), the heating temperature of the first softening region and the second softening region is lower than a predetermined transformation temperature range of the object to be processed.

13. The method of claim 12,
In the step (b), the temperature of the strengthening region located between the first softening region and the second softening region is higher than the transformation temperature range.

14. The method of claim 13,
In the step (b), the temperature of the transition regions respectively located between the first softening region and the reinforcing region and between the second softening region and the reinforcing region falls within the transformation temperature range. electricity heating method.

13. The method of claim 12,
The transformation temperature range is an austenizing temperature of the object to be processed.

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