KR102551326B1

KR102551326B1 - Vehicle Structure and Method of Manufacturing the same

Info

Publication number: KR102551326B1
Application number: KR1020210124277A
Authority: KR
Inventors: 강백구; 유용호; 노진이
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2023-07-04
Also published as: KR20230040762A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물은 제1 강판; 및 상기 제1 강판과 별개로 구비되는 제2 강판;을 포함하는 보강 구조물을 포함하고, 상기 보강 구조물은, 상기 제1 강판의 일 단과 상기 제2 강판의 일 단이 결합되고, 상기 제1 강판의 타 단과 상기 제2 강판의 타 단이 결합되어 하나의 폐단면을 단면으로 가지는 내부 공간을 형성한다.A vehicle body structure according to an embodiment of the present invention includes a first steel plate; and a second steel plate provided separately from the first steel plate, wherein the reinforcing structure includes one end of the first steel plate and one end of the second steel plate coupled to each other, and the first steel plate. The other end of the and the other end of the second steel plate are coupled to form an inner space having one closed cross section as a cross section.

Description

Vehicle structure and method of manufacturing the same {Vehicle Structure and Method of Manufacturing the same}

본 발명의 실시예들은 차체 구조물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 보강 구조물을 포함하는 차체 구조물 및 그 제조방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a vehicle body structure and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a vehicle body structure including a reinforcing structure and a manufacturing method thereof.

완성차의 충돌 성능 향상을 위해서 차체 구조물 내에 보강재를 적용하고 있다. 최근 전기차나 자율주행차 등의 친환경 차량이 주목 받고 있다. 전기차의 경우 고용량 배터리 탑재 시 차량 하단부에 중량이 집중됨에 따라 충돌 성능이 저하되는 문제점이 있다. 자율주행차의 경우 승하차의 편의성, 개방감을 증대시키기 위해 사이드 프레임 쪽에 탑재되는 B 필라의 구조물을 생략한 B 필라리스(pillarless) 구조가 적용되고 있는데, 이에 따라 차량 루프측의 강도가 저하되는 문제점이 있다.In order to improve the crash performance of finished vehicles, reinforcing materials are applied to the body structure. Recently, eco-friendly vehicles such as electric vehicles and self-driving vehicles are attracting attention. In the case of an electric vehicle, when a high-capacity battery is installed, there is a problem in that crash performance deteriorates as the weight is concentrated on the lower part of the vehicle. In the case of self-driving cars, a B-pillarless structure is applied that omits the B-pillar structure mounted on the side frame to increase the convenience and openness of getting on and off. there is.

본 발명의 실시예들은 전술한 문제점을 해결하기 위해 차체의 충돌 성능을 향상시키고 설계의 자유도가 향상된 차체 구조물 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a vehicle body structure with improved design freedom and improved collision performance of a vehicle body and a manufacturing method thereof in order to solve the above problems.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

상기 보강 구조물은, 상기 내부 공간을 채우도록 탄소 계열의 복합 소재;를 더 포함할 수 있다.The reinforcing structure may further include a carbon-based composite material to fill the inner space.

상기 탄소 계열의 복합 소재는, LWRT(Low Weight　Reinforced Thermoplastic), EPP(Expanded Polypropylene), PC&PC alloy　수지,　폴리아미드 수지, 폴리오레핀 수지, LFT(Long Fiber Thermoplastic) 및 CFT(Continuous Fiber Thermoplastic) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The carbon-based composite material is at least one of LWRT (Low Weight 　 Reinforced Thermoplastic), EPP (Expanded Polypropylene), PC & PC alloy 　 resin, 　 polyamide resin, polyolefin resin, LFT (Long Fiber Thermoplastic) and CFT (Continuous Fiber Thermoplastic). can include

상기 차체 구조물은 상기 보강 구조물이 조립되는 차체 강판;을 더 포함하고, 상기 보강 구조물은 상기 제1 강판이 상기 차체 강판과 결합됨으로써 상기 차체 강판과 결합될 수 있다.The vehicle body structure may further include a vehicle body steel plate on which the reinforcing structure is assembled, and the reinforcing structure may be coupled to the vehicle body steel plate by coupling the first steel plate to the vehicle body steel plate.

상기 차체 구조물은, 상기 제1 강판 및 상기 차체 강판 사이에 탄소 계열의 복합 소재;를 더 포함하고, 상기 제1 강판은 상기 복합 소재를 통해 상기 차체 강판과 접합될 수 있다.The vehicle body structure may further include a carbon-based composite material between the first steel plate and the body steel plate, and the first steel plate may be bonded to the vehicle body steel plate through the composite material.

상기 제2 강판은 상기 제1 강판을 덮도록 위치하고, 상기 보강 구조물을 형성하는 상기 제2 강판의 단면적이 상기 제1 강판의 단면적보다 넓을 수 있다.The second steel plate may be positioned to cover the first steel plate, and a cross-sectional area of the second steel plate forming the reinforcing structure may be larger than that of the first steel plate.

상기 제1 강판 및 상기 제2 강판 중 적어도 하나는, 핫 스탬핑용 강판을 고온으로 가열한 후 프레스 금형 내에서 성형과 동시에 급속 냉각하는 핫 스탬핑 공정으로 제조된 핫 스탬핑 부품일 수 있다.At least one of the first steel sheet and the second steel sheet may be a hot stamping part manufactured by a hot stamping process in which a steel sheet for hot stamping is heated to a high temperature and then rapidly cooled while forming in a press mold.

상기 제1 강판 및 상기 제2 강판 각각은, 인장 강도를 포함한 기계적 특성이 서로 상이할 수 있다.Each of the first steel plate and the second steel plate may have different mechanical properties including tensile strength.

본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법은 차체 강판에 조립되는 보강 구조물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 보강 구조물을 제조하는 단계는, 가압 설비 상에 제1 강판 및 상기 제1 강판과 별개로 구비되는 제2 강판을 준비하는 단계; 및 상기 제1 강판의 양 단과 상기 제2 강판의 양 단을 결합하여 보강 구조물을 제조하되, 상기 제1 강판의 일 단과 상기 제2 강판의 일 단을 결합하고, 상기 제1 강판의 타 단과 상기 제2 강판의 타 단을 결합하여 하나의 폐단면을 단면으로 가지는 내부 공간을 형성한다.A method of manufacturing a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention includes manufacturing a reinforcing structure assembled to body steel plates, and the manufacturing of the reinforcing structure includes a first steel plate and the first steel plate on a pressurization facility. Preparing a second steel plate provided separately from; And combining both ends of the first steel plate and both ends of the second steel plate to manufacture a reinforcing structure, combining one end of the first steel plate and one end of the second steel plate, and combining the other end of the first steel plate and the second steel plate. The other end of the second steel plate is joined to form an inner space having one closed cross section as a cross section.

상기 제1 강판 및 상기 제2 강판의 양 단을 결합하는 단계 이전에, 상기 제1 강판 및 상기 제2 강판 사이에 복합 소재 주입 장치를 게재하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제1 강판의 양 단과 상기 제2 강판의 양 단을 결합하여 보강 구조물을 제조하는 단계는, 상기 제1 강판 및 상기 제2 강판 사이에 상기 복합 소재 주입 장치를 통해 상기 제1 강판 및 상기 제2 강판이 형성하는 폐단면을 채우도록 탄소 계열의 복합 소재를 사출시키는 단계; 및 상기 가압 설비를 통해 두 강판 사이에 상기 복합 소재가 사출된 보강 구조물을 가압하여 두 강판의 양 단을 결합시키는 단계;를 포함할 수 있다.Prior to the step of combining both ends of the first steel plate and the second steel plate, the step of placing a composite material injection device between the first steel plate and the second steel plate; further comprising, the amount of the first steel plate The step of manufacturing a reinforcing structure by combining both ends of the steel plate and the second steel plate is a closed end formed by the first steel plate and the second steel plate through the composite material injection device between the first steel plate and the second steel plate. Injecting a carbon-based composite material to fill the surface; and combining both ends of the two steel plates by pressurizing the reinforcing structure into which the composite material is injected between the two steel plates through the press facility.

상기 가압 설비를 통해 가압하여 두 강판 사이에 상기 복합 소재가 사출된 보강 구조물을 가압하여 두 강판을 결합시키는 단계 이후에, 상기 폐단면은 상기 두 강판의 기계적 특성, 상기 두 강판의 단면적, 상기 복합 소재의 주입량 및 상기 가압 설비에 의한 가압 거동 중 적어도 하나에 의해 조절되어 형성될 수 있다.After the step of combining the two steel plates by pressurizing the reinforcing structure into which the composite material is injected between the two steel plates by pressurizing through the press facility, the closed cross-sections include the mechanical properties of the two steel plates, the cross-sectional area of the two steel plates, and the composite material. It may be formed by adjusting at least one of the injection amount of the material and the pressing behavior by the press equipment.

상기 차체 구조물의 제조 방법은, 상기 보강 구조물이 조립되는 차체 강판을 준비하는 단계; 및 상기 제1 강판을 상기 차체 강판과 접합하여 상기 보강 구조물을 상기 차체 강판에 조립하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The manufacturing method of the vehicle body structure may include preparing a vehicle body steel plate to which the reinforcing structure is assembled; and assembling the reinforcing structure to the vehicle body steel plate by bonding the first steel plate to the vehicle body steel plate.

상기 보강 구조물을 상기 차체 강판에 조립하는 단계는, 상기 차체 강판 및 상기 제1 강판 사이에 복합 소재 주입 장치를 게재하는 단계; 상기 복합 소재 주입 장치를 통해 상기 차체 강판 및 상기 제1 강판 사이에 탄소 계열의 복합 소재를 사출시키는 단계; 및 상기 복합 소재가 경화되면서 상기 차체 강판 및 상기 제1 강판이 접합되는 단계;를 포함할 수 있다.The assembling of the reinforcing structure to the vehicle body steel plate may include placing a composite material injection device between the vehicle body steel plate and the first steel plate; injecting a carbon-based composite material between the vehicle body steel plate and the first steel plate through the composite material injection device; and bonding the vehicle body steel plate and the first steel plate while the composite material is hardened.

상기 제1 강판 및 상기 제2 강판을 준비하는 단계는, 상기 가압 설비 상에 상기 제1 강판을 배치하는 단계; 상기 제1 강판 상부에 상기 제2 강판을 상기 제1 강판을 덮도록 배치하는 단계; 및 상기 제1 강판을 배치하는 단계와 상기 제2 강판을 배치하는 단계 사이 또는 상기 제2 강판을 배치하는 단계 이후에, 상기 복합 소재 주입 장치를 게재하는 단계;를 포함하고, 상기 제2 강판의 단면적이 상기 제1 강판의 단면적보다 넓을 수 있다.The preparing of the first steel plate and the second steel plate may include arranging the first steel plate on the pressing equipment; disposing the second steel plate on top of the first steel plate so as to cover the first steel plate; and placing the composite material injection device between the disposing of the first steel sheet and the disposing of the second steel sheet or after the disposing of the second steel sheet, A cross-sectional area may be larger than that of the first steel plate.

상기 제1 강판 및 상기 제2 강판을 준비하는 단계는, 상기 가압 설비 상에 강판 고정용 블록을 구비하는 단계; 및 상기 강판 고정용 블록 상에 상기 제1 강판 및 상기 제2 강판 중 어느 하나를 배치하는 단계;를 포함할 수 있다.The preparing of the first steel plate and the second steel plate may include providing a block for fixing the steel plate on the pressing equipment; and disposing any one of the first steel plate and the second steel plate on the steel plate fixing block.

본 발명의 일 실시예에 따르면 충돌 성능을 향상시키고 설계의 자유도가 향상된 차체 구조물 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a vehicle body structure with improved crash performance and improved design freedom and a manufacturing method thereof. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 완성차 내에서의 위치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 구성을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 구성을 더 상세히 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑용 강판의 제조방법의 일부를 개략적으로 도시하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법에 사용되는 제조 설비의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법에 사용되는 제조 설비의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram for explaining the position of a body structure according to an embodiment of the present invention in a finished vehicle.
2 is a cross-sectional view showing the configuration of a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention in more detail.
4 is a flowchart schematically illustrating a part of a method of manufacturing a steel sheet for hot stamping according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vehicle body structure according to another embodiment of the present invention.
7 is a diagram schematically illustrating a configuration of a manufacturing facility used in a method of manufacturing a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram schematically illustrating a configuration of a manufacturing facility used in a method for manufacturing a vehicle body structure according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.In the following embodiments, terms such as include or have mean that features or elements described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or elements may be added.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. When an embodiment is otherwise implementable, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.

본 명세서에서 “A 및/또는 B”은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, “A 및 B 중 적어도 하나”는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.In the present specification, "A and/or B" represents the case of A, B, or A and B. And, "at least one of A and B" represents the case of A, B, or A and B.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 완성차 내에서의 위치를 설명하기 위한 모식도이다.1 is a schematic diagram for explaining the position of a body structure according to an embodiment of the present invention in a finished vehicle.

본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물은 일 차체(C)의 다양한 필라(pillar) 영역에 적용될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 차체 구조물은 해당하는 A 필라를 포함하는 루프사이드레일(S1)에 적용될 수 있다. A 필라는 전면의 유리 창문을 지탱하는 좌우 양 단의 기둥에 해당할 수 있다. 본 도면에 도시되지 않은 B 필라는 앞 좌석과 뒷 자석 사이에 배치되는 기둥을 의미한다. B 필라는 차체 지붕, 도어의 힌지부 및 시트 벨트의 하중 등을 지탱함으로써 차체 충돌시 안전성에 크게 관여하는 부분이다. 본 도면에는 이러한 B 필라가 생략된 B 필라리스(pilarless) 구조의 차체가 도시되어 있다. A vehicle body structure according to an embodiment of the present invention may be applied to various pillar areas of a vehicle body (C). For example, the vehicle body structure of the present invention may be applied to a roof side rail S1 including a corresponding A-pillar. The A-pillar may correspond to pillars at both left and right ends supporting the front glass windows. A B pillar, not shown in the drawing, means a pillar disposed between a front seat and a rear seat. The B-pillar is a part that is greatly involved in safety in the event of a vehicle body collision by supporting the weight of the roof of the vehicle body, the hinge portion of the door, and the seat belt. This drawing shows a vehicle body having a B-pillarless structure in which the B-pillar is omitted.

실시예에 따라서 본 발명의 차체 구조물은 차체 하단부(S2)에도 적용될 수 있다. 본 도면에는 도시하지 않았으나 본 발명의 차체 구조물은 뒷 좌석의 대각선에 배치되는 C 필라(미도시), 차량의 맨 뒷 기둥에 해당하는 D 필라 및/또는 차체 내 다양한 영역에 적용될 수도 있음은 물론이다.According to embodiments, the vehicle body structure of the present invention may also be applied to the lower portion S2 of the vehicle body. Although not shown in the drawing, the body structure of the present invention may be applied to the C pillar (not shown) disposed diagonally of the rear seat, the D pillar corresponding to the rearmost pillar of the vehicle, and/or various areas within the vehicle body. .

이하에서는, 본 발명의 차체 구조물이 B 필라리스 구조 상의 루프사이드레일(S1) 영역에 적용되는 것을 예시로 들어 설명할 수 있다.Hereinafter, application of the vehicle body structure of the present invention to the roof side rail (S1) area on the B-pilaris structure will be described as an example.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물(1)의 구성을 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 차체 구조물(1)의 단면은 도 1에 도시된 차체 구조물을 I-I' 선을 따라 자른 단면에 해당한다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of a vehicle body structure 1 according to an embodiment of the present invention. A cross section of the vehicle body structure 1 shown in FIG. 2 corresponds to a cross section of the vehicle body structure shown in FIG. 1 cut along the line II'.

도 2를 참조하면, 본 발명의 차체 구조물(1)은 보강 구조물(10)을 포함하고, 상기 보강 구조물(10)은 제1 강판(100), 제1 강판(100)과 별개로 구비되는 제2 강판(200) 및 복합 소재(300)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the vehicle body structure 1 of the present invention includes a reinforcing structure 10, and the reinforcing structure 10 includes a first steel plate 100 and a first steel plate 100 provided separately. 2 may include the steel plate 200 and the composite material 300.

제1 강판(100) 및 제2 강판(200) 중 적어도 하나는 인장 강도가 590MPa 이상의 고강도 강판일 수 있다. 이하, '고강도 강판'은 핫 스탬핑 공정을 수행하여 제조된 핫 스탬핑 부품을 포함하는 개념일 수 있다. 핫 스탬핑 부품은 가열 공정 전의 핫 스탬핑용 블랭크를 고온으로 가열한 후 프레스 금형 내에서 성형과 동시에 급속 냉각하는 핫 스탬핑 공정에 의해 제조된 강판일 수 있다. 일 예로, 제1 강판(100) 및 제2 강판(200)은 모두 핫 스탬핑 공정을 거치지 않은 강판이거나, 제1 강판(100) 및 제2 강판(200) 중 어느 하나는 핫 스탬핑 공정을 거치지 않은 강판이고 다른 하나는 핫 스탬핑 부품이거나, 제1 강판(100) 및 제2 강판(200)은 모두 핫 스탬핑 부품일 수 있다. 이때 상술한 경우와 같이 두 강판(100, 200)이 같은 종류의 강판이든 다른 종류의 강판이든, 제1 강판(100) 및 제2 강판(200)의 인장 강도를 포함한 기계적 특성은 달리 설계될 수 있다. 일 예로, 두 강판(100, 200)이 이종의 강판인 경우 두 강판(100, 200)의 두께는 동일할 수도 있다. 두 강판(100, 200)의 기계적 특성의 차등 설계에 관하여 후술한다.At least one of the first steel plate 100 and the second steel plate 200 may be a high-strength steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more. Hereinafter, 'high-strength steel sheet' may be a concept including a hot stamping part manufactured by performing a hot stamping process. The hot stamping part may be a steel sheet manufactured by a hot stamping process in which a blank for hot stamping before the heating process is heated to a high temperature and then rapidly cooled while forming in a press mold. For example, both the first steel sheet 100 and the second steel sheet 200 are steel sheets that have not undergone a hot stamping process, or either of the first steel sheet 100 and the second steel sheet 200 have not undergone a hot stamping process. One steel plate and the other may be hot stamped parts, or both the first steel plate 100 and the second steel plate 200 may be hot stamped parts. At this time, as in the case described above, whether the two steel sheets 100 and 200 are of the same type or different types, mechanical properties including tensile strength of the first steel sheet 100 and the second steel sheet 200 may be designed differently. there is. For example, when the two steel plates 100 and 200 are different types of steel plates, the two steel plates 100 and 200 may have the same thickness. The differential design of the mechanical properties of the two steel plates 100 and 200 will be described later.

제1 강판(100) 및 제2 강판(200)은 포함하는 성분, 조성, 제조 방법 등에 따라 인장 강도를 포함한 기계적 특성이 서로 상이할 수 있다. The first steel plate 100 and the second steel plate 200 may have different mechanical properties, including tensile strength, depending on the ingredients, composition, manufacturing method, and the like.

예컨대, 보강 구조물(10)은 차체 강판(LP)과 인접한 제1 강판(100)의 인장 강도가 차체 강판(LP)과 상대적으로 먼 거리에 배치된(즉, 외부 강판(OP)과 가까이 배치된) 제2 강판(200)의 인장 강도보다 약하도록 설계될 수 있다. 차체에 가해지는 외부 충격은 내부(또는 하부)의 제1 강판(100)보다 제2 강판(200)에 먼저 도달할 것이므로, 제2 강판(200)의 강도를 더 크게 설계할수록 충돌 성능을 더 향상시킬 수 있다. 이때 두 강판(100, 200) 각각은 전술한 바와 같이 동종(同種)의 강판일 수도 있고, 이종(異種)의 강판일 수도 있다. For example, in the reinforcing structure 10, the tensile strength of the first steel plate 100 adjacent to the body steel plate LP is disposed at a relatively long distance from the body steel plate LP (ie, disposed close to the external steel plate OP). ) can be designed to be weaker than the tensile strength of the second steel plate 200. Since the external impact applied to the vehicle body will reach the second steel plate 200 earlier than the first steel plate 100 inside (or below), the higher the strength of the second steel plate 200 is designed, the better the crash performance. can make it At this time, as described above, each of the two steel plates 100 and 200 may be a steel plate of the same type or a steel plate of a different type.

이상에서는 제2 강판(200)의 인장 강도가 제1 강판(100)보다 큰 것을 예시로 들어 설명하였으나, 실시예에 따라서 인장 강도는 제1 강판(100)이 제2 강판(200)보다 클 수도 있고, 두 강판(100, 200)이 동일할 수도 있음은 물론이다. 실시예에 따라서 두 강판(100, 200)의 인장 강도뿐만 아니라 굽힘성(굽힘각), 연신율 등의 다른 기계적 특성을 달리 설계할 수도 있다.In the above, the tensile strength of the second steel plate 200 is greater than that of the first steel plate 100 as an example, but the tensile strength of the first steel plate 100 may be greater than that of the second steel plate 200 according to embodiments. And, of course, the two steel plates 100 and 200 may be the same. Depending on the embodiment, not only the tensile strength of the two steel plates 100 and 200 but also other mechanical properties such as bendability (bending angle) and elongation may be differently designed.

실시예에 따라서, 제1 강판(100)과 제2 강판(200)의 인장 강도 등의 기계적 특성은 동일 또는 유사하나 두 강판(100, 200)의 두께가 서로 다를 수 있다. 이와 같이 각 강판(100, 200)의 두께를 서로 달리 하여 각 강판(100, 200)이 흡수하는 충격을 차등 설계함으로써 보강 구조물(10)에 도달하는 충격이 효율적으로 분배될 수 있다.Depending on the embodiment, mechanical properties such as tensile strength of the first steel plate 100 and the second steel plate 200 are the same or similar, but the thicknesses of the two steel plates 100 and 200 may be different. In this way, the shocks reaching the reinforcing structure 10 can be efficiently distributed by designing the impacts absorbed by the steel plates 100 and 200 differently by varying the thickness of the steel plates 100 and 200 .

이와 같이, 본 발명의 차체 구조물이 포함하는 두 강판(100, 200)을 서로 다른 물성 또는 서로 다른 두께를 가지는 강판으로 채용함으로써 외부 충격을 상황에 맞게 유연하게 완화할 수 있다. 전술한 고강도 강판 또는 핫 스탬핑 부품에 관하여는 후술하는 도 3에 관한 설명 후단부에서 더 상세히 설명한다.In this way, by adopting the two steel plates 100 and 200 included in the vehicle body structure of the present invention as steel plates having different physical properties or different thicknesses, external impact can be flexibly alleviated according to circumstances. The above-described high-strength steel sheet or hot stamping parts will be described in more detail later in the description of FIG. 3 .

이때 보강 구조물(10)은 제1 강판(100)의 일 단과 제2 강판(200)의 일 단이 결합되고, 제1 강판(100)의 타 단과 제2 강판(200)의 타 단이 결합되어 하나의 폐단면을 단면으로 가지는 내부 공간(350)을 형성하도록 형성될 수 있다. 상기 각 강판(100, 200)의 '단'은 각 강판(100, 200)의 경계인 끝 부분을 의미할 수 있다. 보강 구조물(10)은 상기 두 강판(100, 200)에 의해 형성되는 내부 공간(350)을 채우도록 상기 내부 공간(350)에 탄소 계열의 복합 소재(310)를 더 포함할 수 있다. 제1 강판(100) 및 제2 강판(200)은 그 사이에 주입되는 복합 소재(310)에 의해 서로 접합될 수 있다. 이때 두 강판(100, 200)의 양 단 각각은 서로 결합되어 각 단에서 결합부(J1, J2)를 형성할 수 있다.At this time, the reinforcing structure 10 is formed by combining one end of the first steel plate 100 and one end of the second steel plate 200, and combining the other end of the first steel plate 100 and the other end of the second steel plate 200. It may be formed to form an inner space 350 having one closed cross section as a cross section. The 'end' of each of the steel plates 100 and 200 may mean an end portion that is a boundary between each of the steel plates 100 and 200 . The reinforcing structure 10 may further include a carbon-based composite material 310 in the internal space 350 to fill the internal space 350 formed by the two steel plates 100 and 200 . The first steel plate 100 and the second steel plate 200 may be bonded to each other by the composite material 310 injected therebetween. At this time, both ends of the two steel plates 100 and 200 may be coupled to each other to form coupling portions J1 and J2 at each end.

실시예에 따라서 차체 구조물(1)은 상기 보강 구조물(10)이 조립되는 차체 강판(LP)을 더 포함할 수 있다. 보강 구조물(10)은 제1 강판(100)이 상기 차체 강판(LP)과 접합됨으로써 차체 강판(LP)과 접합될 수 있다. 제1 강판(100) 및 차체 강판(LP) 사이에 탄소 계열의 복합 소재(320)를 더 포함하고, 상기 제1 강판(100)은 복합 소재(320)를 통해 차체 강판(LP)과 접합될 수 있다.According to embodiments, the vehicle body structure 1 may further include a vehicle body steel plate LP to which the reinforcing structure 10 is assembled. The reinforcing structure 10 may be joined to the vehicle body steel plate LP by bonding the first steel plate 100 to the vehicle body steel plate LP. A carbon-based composite material 320 is further included between the first steel plate 100 and the body steel plate LP, and the first steel plate 100 is bonded to the body steel plate LP through the composite material 320. can

보강 구조물(10)은 양 단의 결합부(J1, J2)가 차체 강판(LP)의 일부 영역에 결합되도록 조립될 수 있다. 이때 결합부(J1, J2)를 형성하는 제1 강판(100) 및 제2 강판(200) 중 적어도 하나가 상기 차체 강판(LP)과 접촉하도록 결합될 수 있다. 일 예로 본 도면에서는, 제1 결합부(J1)에서는 두 강판(100, 200) 각각의 일 단 모두가 차체 강판(LP)의 일 영역과 접촉하고, 제2 결합부(J2)에서는 제2 강판(200)의 일 단만 차체 강판(LP)의 타 영역과 접촉하는 것을 예시로 도시하였다.Reinforcing structure 10 may be assembled such that coupling portions J1 and J2 at both ends are coupled to a partial area of vehicle body steel plate LP. At this time, at least one of the first steel plate 100 and the second steel plate 200 forming the coupling portions J1 and J2 may be coupled to contact the vehicle body steel plate LP. As an example, in this drawing, both ends of each of the two steel plates 100 and 200 are in contact with one region of the body steel plate LP at the first coupling portion J1, and the second steel plate at the second coupling portion J2. It is shown as an example that only one end of 200 contacts the other area of the body steel plate LP.

실시예에 따라서 차체 구조물(1)은 상기 보강 구조물(10) 및 차체 강판(LP)과 조립되는 외부 강판(OP)을 더 포함할 수 있다. 외부 강판(OP)은 보강 구조물(10)을 사이에 두고 차체 강판(LP)과 마주보도록 배치될 수 있다. 이때 차체 강판(LP)의 일 단과 외부 강판(OP)의 일 단이 결합하여 제1 고정부(E1)를 형성하고, 차체 강판(LP)의 타 단과 외부 강판(OP)의 타 단이 결합하여 제2 고정부(E2)를 형성할 수 있다. 이때 상기 고정부(E1, E2)에는 보강 구조물(10)의 두 강판(100, 200)이 결합되지 않는다. 다시 말해, 보강 구조물(10)의 양 단의 결합부(J1, J2)는 차체 강판(LP)의 끝 부분에 조립되지 않고 끝 부분으로부터 일정 부분 내측에서 조립될 수 있다. 이때 후술하겠지만 보강 구조물(10)의 결합부(J1, J2)를 통한 차체 강판(LP)에의 조립은 복합 소재(320)의 사출, 주입 및/또는 경화를 통해 이루어질 수 있다. 결합부(J1, J2)는 차체 강판(LP) 및 외부 강판(OP) 중 적어도 하나에 의해 형성되는 고정부(E1, E2)와 이격되어 배치될 수 있다.According to embodiments, the vehicle body structure 1 may further include an external steel plate OP assembled with the reinforcing structure 10 and the vehicle body steel plate LP. The external steel plate OP may be disposed to face the vehicle body steel plate LP with the reinforcing structure 10 interposed therebetween. At this time, one end of the body steel plate LP and one end of the external steel plate OP are combined to form the first fixing part E1, and the other end of the body steel plate LP and the other end of the external steel plate OP are combined to form the first fixing part E1. A second fixing part E2 may be formed. At this time, the two steel plates 100 and 200 of the reinforcing structure 10 are not coupled to the fixing parts E1 and E2. In other words, the coupling portions J1 and J2 at both ends of the reinforcing structure 10 may be assembled inside a certain portion from the end portion without being assembled to the end portion of the body steel plate LP. In this case, as will be described later, assembly of the reinforcing structure 10 to the vehicle body steel plate LP through the joint portions J1 and J2 may be performed by injection, injection, and/or hardening of the composite material 320 . The coupling parts J1 and J2 may be spaced apart from the fixing parts E1 and E2 formed by at least one of the body steel plate LP and the external steel plate OP.

복합 소재(300)는 전술한 두 강판(100, 200)을 통해 형성되는 내부 공간(350)에 게재되는 제1 복합 소재부(310), 및 보강 구조물(10)과 차체 강판(LP) 사이 공간(360), 더 상세히는 상기 제1 강판(100)과 차체 강판(L) 사이에 게재되는 제2 복합 소재부(320)를 포함할 수 있다. 상기 두 복합 소재부(310, 320)는 동일한 복합 소재(300)를 포함할 수도 있고, 서로 다른 복합 소재(300)를 포함할 수도 있다.The composite material 300 includes the first composite material portion 310 disposed in the inner space 350 formed by the two steel plates 100 and 200 described above, and the space between the reinforcing structure 10 and the body steel plate LP. 360, more specifically, a second composite material portion 320 interposed between the first steel plate 100 and the vehicle body steel plate L. The two composite material parts 310 and 320 may include the same composite material 300 or may include different composite materials 300 .

이상과 같은, 보강 구조물(10)은 도 1에 도시된 차체(C)를 구성하는 일부 영역들에 해당하는 차체 프레임(S1, S2 등) 내부에 포함되는 구성요소일 수 있고, 차체 강판(LP) 및 외부 강판(OP)은 상기 차체 프레임(S1, S2 등) 자체를 구성하는 구성요소일 수 있다.As described above, the reinforcing structure 10 may be a component included inside the body frame (S1, S2, etc.) corresponding to some regions constituting the vehicle body C shown in FIG. 1, and the vehicle body steel plate (LP ) and the external steel plate OP may be components constituting the body frame (S1, S2, etc.) itself.

이하, 도 3을 사용하여 본 발명의 차체 구조물(1)의 구조 및 구성요소의 배치 관계 등에 대하여 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of the vehicle body structure 1 of the present invention and the arrangement relationship of components will be described in more detail using FIG. 3 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물(1)의 구성을 더 상세히 설명하기 위한 단면도이다. 도 2에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략하거나 간단히 할 수 있다.3 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a vehicle body structure 1 according to an embodiment of the present invention in more detail. Descriptions of contents overlapping those described in FIG. 2 may be omitted or simplified.

제1 강판(100)은 그 중앙 영역인 메인부(130), 메인부(130)의 일 측에 제1 단(110), 상기 일 측과 대향하는 타 측에 제2 단(120)을 포함할 수 있다.The first steel plate 100 includes a main part 130 in its central region, a first end 110 on one side of the main part 130, and a second end 120 on the other side opposite to the one side. can do.

제2 강판(200)은 그 중앙 영역인 메인부(230), 메인부(230)의 일 측에 제1 단(210), 상기 일 측과 대향하는 타 측에 제2 단(220)을 포함할 수 있다. The second steel plate 200 includes a main portion 230 in its central region, a first end 210 on one side of the main portion 230, and a second end 220 on the other side opposite to the one side. can do.

이때 제1 강판(100)의 제1 단(110)은 이와 동일한 측에 위치하는 제2 강판(200)의 제1 단(210)을 덮도록 위치하고, 제1 강판(100)의 제2 단(120)은 이와 동일한 측에 위치하는 제2 강판(200)의 제2 단(220)을 덮도록 위치할 수 있다. 이때 제2 강판(200)의 양 단(210, 220)은 그 하부에 배치된 제1 강판(100)의 양 단(110, 120)과 그 끝 부분이 일치하도록 결합될 수도 있고, 제1 강판(100)의 양 단(110, 120)으로부터 돌출되도록 구비될 수도 있다. 다만, 두 강판(100, 200)의 양 단이 차체 강판(LP)의 양 단(L1, L2) 또는 차체 강판(LP)과 외부 강판(OP)이 이루는 고정부(E1, E2)까지는 도달하지 않도록 배치된다.At this time, the first end 110 of the first steel plate 100 is positioned to cover the first end 210 of the second steel plate 200 located on the same side, and the second end of the first steel plate 100 ( 120) may be positioned to cover the second end 220 of the second steel plate 200 located on the same side. At this time, the both ends 210 and 220 of the second steel plate 200 may be coupled so that the ends thereof coincide with the ends 110 and 120 of the first steel plate 100 disposed thereunder, or the first steel plate It may be provided to protrude from both ends 110 and 120 of (100). However, both ends of the two steel plates 100 and 200 do not reach both ends L1 and L2 of the body steel plate LP or the fixing parts E1 and E2 formed by the body steel plate LP and the external steel plate OP. placed so as not to

제1 강판(100)의 제1 단(110)은 제2 강판(220)의 일 단(210)과 결합되어 제1 결합부(J1)를 형성할 수 있다. 제1 강판(100)의 제2 단(120)은 제2 강판(220)의 타 단(220)과 결합되어 제2 결합부(J2)를 형성할 수 있다. 두 결합부(J1, J2)는 고정부(E1, E2)까지 도달하지 않고 고정부(E1, E2)와 이격되어 배치될 수 있다.The first end 110 of the first steel plate 100 may be coupled with one end 210 of the second steel plate 220 to form a first coupling portion J1. The second end 120 of the first steel plate 100 may be coupled with the other end 220 of the second steel plate 220 to form a second coupling portion J2. The two coupling parts J1 and J2 may be spaced apart from the fixing parts E1 and E2 without reaching the fixing parts E1 and E2.

제2 강판(200)은 차체 강판(LP)에 인접하여 배치되는 제1 강판(100)을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 강판(200)의 단면적이 제1 강판(100)의 단면적보다 넓을 수 있고, 더 상세하게는 제2 강판(200)의 메인부(230)의 단면적이 제1 강판(100)의 메인부(130)의 단면적보다 넓을 수 있다.The second steel plate 200 may be disposed to cover the first steel plate 100 disposed adjacent to the vehicle body steel plate LP. That is, the cross-sectional area of the second steel plate 200 may be larger than the cross-sectional area of the first steel plate 100, and more specifically, the cross-sectional area of the main portion 230 of the second steel plate 200 is that of the first steel plate 100. It may be wider than the cross-sectional area of the main part 130 .

차체 강판(LP)은 상기 제1 강판(100)과 대체적으로 나란하게 배치되는 메인부, 상기 메인부로부터 일 측으로 연장되는 제1 단(L1) 및 타 측으로 연장되는 제2 단(L2)을 포함할 수 있다. 한편, 외부 강판(OP) 또한 상기 제2 강판(200)의 메인부(230)와 대체적으로 나란하게 배치되는 메인부, 상기 메인부로부터 일 측으로 연장되는 제1 단(O1) 및 타 측으로 연장되는 제2 단(O2)을 포함할 수 있다. 이때 제1 단(O1)은 차체 강판(LP)의 일 단(L1)과 결합되어 제1 고정부(E1)를 형성할 수 있다. 마찬가지로 제2 단(O2)은 차체 강판(LP)의 타 단(L2)과 결합되어 제2 고정부(E2)를 형성할 수 있다. 양 고정부(E1, E2)의 결합은 일 예로 용접 결합이 사용될 수 있다.The body steel plate LP includes a main part disposed substantially parallel to the first steel plate 100, a first end L1 extending from the main part to one side, and a second end L2 extending to the other side. can do. On the other hand, the external steel plate OP also has a main part disposed substantially parallel to the main part 230 of the second steel plate 200, a first end O1 extending from the main part to one side, and a second end O1 extending to the other side. A second stage O2 may be included. In this case, the first end O1 may be coupled to one end L1 of the vehicle body steel plate LP to form the first fixing part E1. Similarly, the second end O2 may be coupled to the other end L2 of the body steel plate LP to form the second fixing part E2. As an example, a welding connection may be used as the coupling between the two fixing parts E1 and E2.

이하, 두 강판(100, 200)에 의해 형성되는 폐단면을 가지는 내부 공간 및 보강 구조물(10)과 차체 강판(LP) 사이 공간에 관하여 설명한다. Hereinafter, an internal space having a closed section formed by the two steel plates 100 and 200 and a space between the reinforcing structure 10 and the body steel plate LP will be described.

전술한 결합부(J1, J2)를 통한 두 강판(100, 200)의 결합은 내부 공간(350)에 사출 또는 주입되는 복합 소재(300)에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 결합부(J1, J2)를 통한 보강 구조물(10)의 차체 강판(LP)에의 조립 또한 제1 강판(100)과 차체 강판(LP) 사이 공간에 사출 또는 주입되는 복합 소재(300)에 의해 이루질 수 있다. 후술하겠지만, 보강 구조물(10)의 제조 방법에 있어서 두 강판(100, 200) 사이, 또는 보강 구조물(10)과 차체 강판(LP) 사이에 게재되는 주입 장치를 이용하여 그 내부에 복합 소재(300)를 주입시킬 수 있다. The coupling of the two steel plates 100 and 200 through the coupling parts J1 and J2 described above may be performed by the composite material 300 injected or injected into the inner space 350 . In addition, the assembly of the reinforcing structure 10 to the body steel plate LP through the coupling parts J1 and J2 is also performed on the composite material 300 injected or injected into the space between the first steel plate 100 and the vehicle body steel plate LP. can be achieved by As will be described later, in the manufacturing method of the reinforcing structure 10, the composite material 300 is inserted into the reinforcing structure 10 using an injection device interposed between the two steel plates 100 and 200 or between the reinforcing structure 10 and the vehicle body steel plate LP. ) can be injected.

두 강판(100, 200) 사이에 주입된 복합 소재(310)가 경화되면서 제1 강판(100)의 양 단(110, 120) 각각은 제2 강판(200)의 양 단(210, 220) 각각과 결합될 수 있고, 이에 따라 그 단면이 하나의 폐단면을 가지는 내부 공간(350)이 형성될 수 있다. 즉, 보강 구조물(10)의 단면은 폐단면일 수 있다. 내부 공간의 단면은 폐단면이면 족하고, 본 발명은 분리된 두 강판(100, 200)의 결합을 통해 단면을 자유롭게 설계하고자 하는 것으로 그 형태는 본 발명을 제한하지 않는다. 마찬가지로, 제1 강판(100) 및 차체 강판(LP) 사이 공간에 주입된 복합 소재가 경화되면서 보강 구조물(10)의 결합부(J1, J2)는 차체 강판(LP)의 일부 영역에 접합될 수 있고, 이에 따라 보강 구조물(10)은 차체 강판(LP)에 고정, 조립될 수 있다.As the composite material 310 injected between the two steel plates 100 and 200 is cured, both ends 110 and 120 of the first steel plate 100 respectively both ends 210 and 220 of the second steel plate 200, respectively. It can be combined with, and accordingly, the inner space 350 having one closed cross section can be formed. That is, the cross section of the reinforcing structure 10 may be a closed cross section. The cross section of the inner space is sufficient to be a closed cross section, and the present invention is intended to freely design the cross section through the combination of the two separated steel plates 100 and 200, and the shape is not limited to the present invention. Similarly, while the composite material injected into the space between the first steel plate 100 and the body steel plate LP is hardened, the joint portions J1 and J2 of the reinforcing structure 10 may be bonded to some regions of the body steel plate LP. Accordingly, the reinforcing structure 10 may be fixed and assembled to the vehicle body steel plate LP.

상기 탄소 계열의 복합 소재는, 일 예로 LWRT(Low Weight　Reinforced Thermoplastic), EPP(Expanded Polypropylene), PC&PC alloy　수지,　폴리아미드 수지, 폴리오레핀 수지, LFT(Long Fiber Thermoplastic) 및 CFT(Continuous Fiber Thermoplastic) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 복합 소재는 이에 한정되지 않는다.The carbon-based composite material is, for example, LWRT (Low Weight Reinforced Thermoplastic), EPP (Expanded Polypropylene), PC & PC alloy 　 resin, 　 polyamide resin, polyolefin resin, LFT (Long Fiber Thermoplastic) and CFT (Continuous Fiber Thermoplastic) may contain at least one. However, composite materials are not limited thereto.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물(1)에 의하면, 보강 구조물(10)이 플랜지 없이 복합 소재(300)의 주입을 통해 형성되는 두 복합 소재부(310, 320) 및 결합부(J1, J2)를 이용하여 차체 강판(LP)에 결합되므로, 고정부(E1, E2)의 두께 감소, 전체 차체 구조물(1)의 중량 감소 및 이에 따라 충돌 성능이 강화될 수 있다.As described above, according to the vehicle body structure 1 according to an embodiment of the present invention, the reinforcing structure 10 includes two composite material parts 310 and 320 formed by injecting the composite material 300 without a flange and a coupling part. Since it is coupled to the body steel plate LP using (J1, J2), the thickness of the fixing parts (E1, E2) is reduced, the weight of the entire body structure (1) is reduced, and thus the crash performance can be enhanced.

완성차는 충돌 성능 향상을 위해 보강재의 적용이 필수적이라 할 수 있다. 완성차의 일부 영역의 차체 프레임에 적용되는 보강재에는 판, 시트(sheet) 형태로 구비되는 개단면 보강재와, 파이프(pipe) 형태로 구비되는 폐단면 보강재가 있다. 개단면 보강재에 사용되는 시트 성형은 냉간 성형 및/또는 핫 스탬핑 공정이 적용될 수 있는데, 이러한 시트 성형은 충돌 성능의 향상을 위해 여러 부품(시트)을 겹쳐진 상태로 제조하여 사용하므로 차량의 중량이 상승되어 충돌에 취약해지는 문제점이 있다. It can be said that the application of stiffeners is essential for finished vehicles to improve crash performance. Reinforcements applied to the body frame of a partial area of a finished vehicle include open-section reinforcements provided in the form of plates and sheets, and closed-section reinforcements provided in the form of pipes. Cold forming and/or hot stamping processes may be applied to the sheet forming used for the open section reinforcement. In this sheet forming, several parts (sheets) are manufactured and used in an overlapping state to improve crash performance, so the weight of the vehicle increases. There is a problem that it becomes vulnerable to collision.

한편, 폐단면 보강재에 사용되는 파이프는 직관 형태로 열처리 공정을 사용하여 제조될 수 있는데, 파이프 형태는 차체의 다양한 부분에 장착되기 위한 다양하고 복잡한 형태로 성형이 어렵고 별도의 브라켓이 필요한 등 제조 및 설계가 비용이한 문제점이 있다. 또한, 기존의 보강재를 제조하는 기술들은 보강재를 구성하는 여러 부품들, 또는 보강재를 결합시키고자하는 완성차의 다른 부품들을 조립하는 과정에서 치수 경향에 따른 품질 확보가 어려운 문제점을 수반한다.On the other hand, the pipe used for the closed section reinforcement can be manufactured using a heat treatment process in the form of a straight pipe. The pipe form is difficult to form and requires a separate bracket to be manufactured and There is a problem with the design cost. In addition, existing technologies for manufacturing stiffeners involve a problem in that it is difficult to secure quality according to dimensional trends in the process of assembling various parts constituting the stiffener or other parts of a finished vehicle to which the stiffener is to be combined.

한편, 최근 전기차나 자율주행차 등의 친환경차량에 대한 수요 및 공급이 증대됨에 따라 친환경차량의 개발 동향에 맞추어 충돌 성능을 강화할 수 있는 보강재에 대한 수요 또한 증대되고 있다. 특히, 폐단면 보강재와 관련하여 다양한 공법이 연구 개발되고 있다. 일 예로 핫블로우포밍 공법의 경우 폐단면을 가지는 보강재가 부푸는 동작에 한계가 있어 보강재의 유연한 설계가 어려운 문제점이 있다. 용접 등의 다른 제조 공정 또한 여타 기술적인 문제점을 보유한다. 특히, 일 예로, 도 1에 도시된 A 필라부터 C 필라까지 길이 방향으로 연장되는 루프사이드레일 부품의 경우 충돌 성능 향상을 위해 요구되는 상황, 스펙에 따라 다양한 단면이 요구되나, 파이프 보강재의 경우 상기 길이방향을 따라 균일한 단면을 확보하기 어렵고 종래에 사용되던 기술로는 만족하는 충돌 성능 확보에 한계가 있다.On the other hand, as demand and supply for eco-friendly vehicles such as electric vehicles and self-driving vehicles have recently increased, demand for reinforcing materials capable of enhancing crash performance in accordance with the development trend of eco-friendly vehicles is also increasing. In particular, various construction methods are being researched and developed in relation to the closed section reinforcement. For example, in the case of the hot blow forming method, there is a problem in that it is difficult to design a flexible reinforcing material because there is a limit to the swelling operation of a reinforcing material having a closed cross section. Other manufacturing processes, such as welding, also have other technical challenges. In particular, as an example, in the case of roof side rail parts extending in the longitudinal direction from the A pillar to the C pillar shown in FIG. It is difficult to secure a uniform cross section along the longitudinal direction, and there is a limit to securing satisfactory collision performance with conventionally used technologies.

이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물(1)의 보강 구조물(10)은 분리된 두 강판을 결합하는 방식을 이용하여 완성차 내 보강 구조물이 적용되는 영역에 따라 재질이나 물성 등을 차별화 설계함으로써 다양한 영역으로부터 인가되는 충돌을 유연하게 완화, 충돌 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 두 개의 강판을 결합함으로써 폐단면 보강재의 경우에도 그 단면뿐만 아니라 완성차의 레이아웃에 따라 길이 방향으로 곡률 부여 등 설계의 자유도가 향상되고, 영역 별 형상 변경이 용이하여 추가 경량화 및 조립성도 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 보강재를 차체 구조물 상에 조립 또는 결합할 때 사용하던 용접, 스팟 등의 전통적인 결합 방식에 있어서 피용접물의 두께 증가, 용접부 연화, 치수 정도의 설계 어려움 등의 한계를 개선할 수 있다. As described above, the reinforcing structure 10 of the body structure 1 according to an embodiment of the present invention uses a method of combining two separated steel plates to differentiate materials or physical properties according to the area to which the reinforcing structure in the finished vehicle is applied. By designing, it is possible to flexibly alleviate collisions applied from various areas and improve collision performance. In addition, by combining the two steel plates, the degree of freedom in design, such as giving curvature in the longitudinal direction according to the layout of the finished vehicle as well as the cross section in the case of a closed cross-section stiffener, is improved, and it is easy to change the shape of each area to further reduce weight and improve assembly. can In addition, in traditional bonding methods such as welding and spot used when assembling or combining reinforcing materials on a vehicle body structure, it is possible to improve limitations such as increased thickness of welded parts, softening of welded parts, and difficulty in designing dimensional accuracy.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 보강 구조물에 의하면,용접 등의 전통적인 방식이 아닌 두 강판 내에 복합재를 사출, 주입함으로써 결합하는 방식을 사용하므로 곡률, 치수 등 제품 형태를 유연하게 설계할 수 있는 이점이 있다. 또한, 두 강판 사이에 주입되어 충진재 역할을 하는 복합 소재를 통해 충돌 성능 향상에 있어서 충돌을 완충하는 역할도 수행할 수 있다.In addition, according to the reinforcing structure of a car body structure according to an embodiment of the present invention, since a method of combining by injection and injection of a composite material into two steel plates is used instead of a traditional method such as welding, product shape such as curvature and dimensions can be designed flexibly. There are benefits you can do. In addition, a composite material that is injected between two steel plates and serves as a filler can also play a role of buffering collisions in improving crash performance.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물은, 보강 구조물을 복합 소재의 주입을 통해 별도의 플랜지 구조 없이 차체 강판에 결합시킬 수 있으므로차체 구조물의 전체 중량 감소, 설계의 간소화 및 이에 따라 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, since the vehicle body structure according to an embodiment of the present invention can combine the reinforcing structure to the vehicle body steel plate without a separate flange structure through injection of a composite material, the overall weight of the vehicle body structure is reduced, the design is simplified, and crash performance is thereby reduced. can improve

이하에서는, 본 발명의 제1 강판(100) 또는 제2 강판(200)에 채용될 수 있는 강판에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 '강판'은 전술한 핫 스탬핑 부품, 또는 고강도 강판 풍 상기 핫 스탬핑 부품을 제조하기 위한 핫 스탬핑용 강판에 해당할 수 있다. 즉, 핫 스탬핑 부품 또는 핫 스탬핑용 강판은 후술하는 '제1 합금 조성'을 가질 수 있다.Hereinafter, a steel plate that can be used for the first steel plate 100 or the second steel plate 200 according to the present invention will be described. A 'steel sheet' described below may correspond to the aforementioned hot stamping parts or a steel sheet for hot stamping for manufacturing the hot stamping parts such as a high-strength steel sheet. That is, a hot stamping part or a steel sheet for hot stamping may have a 'first alloy composition' described later.

강판은 소정의 합금 원소를 소정 함량 포함하도록 주조된 슬래브에 대해 열연 공정 및/또는 냉연 공정을 진행하여 제조된 강판일 수 있다.The steel sheet may be a steel sheet manufactured by performing a hot rolling process and/or a cold rolling process on a slab cast to include a predetermined amount of a predetermined alloy element.

강판은 일 예로 후술하는 제1 합금 조성을 가질 수 있다. 제1 합금 조성은 탄소(C) 0.01 중량% 이상 0.5 중량% 이하, 실리콘(Si) 0.01 중량% 이상 1.0 중량% 이하, 망간(Mn) 0.3 중량% 이상 2.0 중량% 이하, 인(P) 0 초과 0.1 중량% 이하, 황(S) 0 초과 0.1 중량% 이하, 잔부의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. The steel sheet may have, for example, a first alloy composition described later. The first alloy composition contains 0.01 wt% or more and 0.5 wt% or less of carbon (C), 0.01 wt% or more and 1.0 wt% or less of silicon (Si), 0.3 wt% or more and 2.0 wt% or less of manganese (Mn), and more than 0 phosphorus (P). 0.1% by weight or less, sulfur (S) greater than 0 and 0.1% by weight or less, the balance of iron (Fe) and other unavoidable impurities may be included.

또한, 상술한 제1 합금 조성은 보론(B), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 니켈(Ni) 중 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 합금 조성은 보론(B) 0.0001 중량% 이상 0.005 중량% 이하, 티타늄(Ti) 0.01 중량% 이상 0.1 중량% 이하, 니오븀(Nb) 0.01 중량% 이상 0.1 중량% 이하, 크롬(Cr) 0.01 중량% 이상 0.5 중량% 이하, 몰리브덴(Mo) 0.01 중량% 이상 0.5 중량% 이하, 및 니켈(Ni) 0.01 중량% 이상 1.0 중량% 이하 중 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.In addition, the above-described first alloy composition may further include one or more components of boron (B), titanium (Ti), niobium (Nb), chromium (Cr), molybdenum (Mo), and nickel (Ni). Specifically, the first alloy composition includes boron (B) 0.0001 wt% or more and 0.005 wt% or less, titanium (Ti) 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less, niobium (Nb) 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less, chromium (Cr) ) 0.01 wt% or more and 0.5 wt% or less, molybdenum (Mo) 0.01 wt% or more and 0.5 wt% or less, and nickel (Ni) 0.01 wt% or more and 1.0 wt% or less.

탄소(C)는 강의 강도, 경도를 결정하는 주요 원소이며, 핫 스탬핑(또는 열간 프레스) 공정 이후, 강재의 인장 강도를 확보하는 목적으로 첨가된다. 또한 소입성 특성을 확보하기 위한 목적으로 첨가된다. 한 구체예에서 상기 탄소는 상기 강판 전체 중량에 대하여 0.01~0.5 중량%로 포함된다. 상기 탄소가 0.01 중량% 미만으로 포함되는 경우, 본 발명의 기계적 강도를 달성하기 어려우며, 0.5 중량%를 초과하는 경우, 강재의 인성 저하 문제 또는 강의 취성 제어 문제가 야기될 수 있다.Carbon (C) is a major element that determines the strength and hardness of steel, and is added for the purpose of securing the tensile strength of steel after a hot stamping (or hot press) process. It is also added for the purpose of securing hardenability characteristics. In one embodiment, the carbon is included in an amount of 0.01 to 0.5% by weight based on the total weight of the steel sheet. When the carbon is included in less than 0.01% by weight, it is difficult to achieve the mechanical strength of the present invention, and when it exceeds 0.5% by weight, a problem of reducing toughness of steel or controlling brittleness of steel may be caused.

실리콘(Si)은 강판 내 페라이트 안정화 원소로 작용한다. 페라이트를 청정하게 해줌으로써 연성을 향상시키며, 저온역 탄화물 형성을 억제함으로써 오스테나이트 내 탄소 농화도를 향상시키는 기능을 수행할 수 있다. 나아가, 열연, 냉연, 핫 스탬핑 조직 균질화(펄라이트, 망간 편석대 제어) 및 페라이트 미세 분산의 핵심 원소이다. 한 구체예에서 상기 실리콘은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0.01~1.0 중량% 포함된다. 상기 실리콘이 0.01 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상술한 기능을 충분히 발휘하지 못하며, 1.0 중량%를 초과하는 경우, 열연 및 냉연 부하가 증가하며 열연 붉은형 스케일이 과다해지고 결합성이 저하될 수 있다.Silicon (Si) acts as a ferrite stabilizing element in the steel sheet. It can improve ductility by cleaning ferrite and improve carbon concentration in austenite by suppressing low-temperature carbide formation. Furthermore, it is a key element for hot rolling, cold rolling, hot stamping structure homogenization (perlite, manganese segregation zone control) and fine dispersion of ferrite. In one embodiment, the silicon is included in an amount of 0.01 to 1.0% by weight based on the total weight of the steel sheet. When the silicon is included in less than 0.01% by weight, the above-described function is not sufficiently exhibited, and when it exceeds 1.0% by weight, the hot-rolled and cold-rolled loads increase, the hot-rolled red scale is excessive, and the bonding property may be deteriorated. .

망간(Mn)은 열처리시 소입성 및 강도 증가 목적으로 첨가된다. 한 구체예에서 상기 망간은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0.5~3.0 중량% 포함된다. 상기 망간을 0.5 중량% 미만으로 포함시 소입성 미달로 핫스탬핑 후 재질이 미달(경질상 분율 미달)할 가능성이 높으며, 3.0 중량%를 초과하여 포함시 망간 편석 또는 펄라이트 밴드에 의한 연성 및 인성이 저하될 수 있으며, 굽힘 성능 저하의 원인이 되며 불균질 미세조직이 발생할 수 있다.Manganese (Mn) is added for the purpose of increasing hardenability and strength during heat treatment. In one embodiment, the manganese is included in an amount of 0.5 to 3.0% by weight based on the total weight of the steel sheet. When the manganese is included at less than 0.5% by weight, there is a high possibility that the material will be insufficient (hard phase fraction is insufficient) after hot stamping due to insufficient hardenability, and when it is included in more than 3.0% by weight, ductility and toughness due to manganese segregation or pearlite band It can be degraded, cause a deterioration in bending performance, and a heterogeneous microstructure can occur.

인(P)은 편석이 잘 되는 원소로 강의 인성을 저해하는 원소이다. 한 구체예에서 상기 인(P)은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0 초과 0.05 중량% 이하로 포함된다. 상기 범위로 포함시 인성 저하를 방지할 수 있다. 상기 인을 0.05 중량%를 초과하여 포함시, 공정중 크랙을 유발하고, 인화철 화합물이 형성되어 인성이 저하될 수 있다.Phosphorus (P) is an element that tends to segregate and impairs the toughness of steel. In one embodiment, the phosphorus (P) is included in an amount greater than 0 and less than or equal to 0.05% by weight based on the total weight of the steel sheet. When included within the above range, deterioration in toughness can be prevented. When phosphorus is included in an amount of more than 0.05% by weight, cracks may be caused during the process, and an iron phosphide compound may be formed, resulting in a decrease in toughness.

황(S)은 가공성 및 물성을 저해하는 원소이다. 한 구체예에서 상기 황은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0 초과 0.01 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 황을 0.01 중량%를 초과하여 포함시 열간 가공성을 떨어뜨리고, 거대 개재물 생성에 의해 크랙 등 표면 결함이 발생할 수 있다.Sulfur (S) is an element that inhibits workability and physical properties. In one embodiment, the sulfur may be included in an amount greater than 0 and 0.01% by weight or less based on the total weight of the steel sheet. When sulfur is included in an amount of more than 0.01% by weight, hot workability is deteriorated, and surface defects such as cracks may occur due to the formation of large inclusions.

니오븀(Nb)은 마르텐사이트(Martensite) 패캣 크기(Packet size) 감소에 따른 강도 및 인성 증가를 목적으로 첨가된다. 한 구체예에서 상기 니오븀은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0.005~0.1 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 열간압연 및 냉간 압연 공정에서 강재의 결정립 미세화 효과가 우수하고, 제강/연주시 슬라브의 크랙 발생과, 제품의 취성 파단 발생을 방지하며, 제강성 조대 석출물 생성을 최소화할 수 있다.Niobium (Nb) is added for the purpose of increasing strength and toughness by reducing martensite packet size. In one embodiment, the niobium may be included in an amount of 0.005 to 0.1% by weight based on the total weight of the steel sheet. When included within the above range, the crystal grain refinement effect of the steel material is excellent in the hot rolling and cold rolling process, cracks in the slab during steelmaking/playing, and brittle fracture of the product are prevented, and the generation of coarse precipitates in steelmaking can be minimized. .

티타늄(Ti)은 핫 스탬핑 열처리 후 석출물 형성에 의한 소입성 강화 및 재질 상향 목적으로 첨가될 수 있다. 또한, 고온에서 Ti(C,N) 등의 석출상을 형성하여, 오스테나이트 결정립 미세화에 효과적으로 기여한다. 한 구체예에서 상기 티타늄은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0.005~0.1 중량% 포함될 수 있다. 상기 함량범위로 포함시, 연주 불량 및 석출물 조대화를 방지하며, 강재의 물성을 용이하게 확보할 수 있고, 강재 표면에 크랙 발생 등의 결함을 방지할 수 있다.Titanium (Ti) may be added for the purpose of strengthening hardenability and improving the material by forming precipitates after hot stamping heat treatment. In addition, by forming a precipitate phase such as Ti(C,N) at high temperature, it effectively contributes to the refinement of austenite crystal grains. In one embodiment, the titanium may be included in an amount of 0.005 to 0.1% by weight based on the total weight of the steel sheet. When included in the above content range, it is possible to prevent poor performance and coarsening of precipitates, easily secure the physical properties of the steel, and prevent defects such as cracks on the surface of the steel.

상기 크롬(Cr)은 강판의 소입성 및 강도를 향상시키는 목적으로 첨가된다. 한 구체예에서 상기 크롬은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0.01~0.5 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 제1 상기 알루미늄계 도금 강판(10)의 소입성 및 강도를 향상시키며, 생산비 증가와 강재의 인성 저하를 방지할 수 있다.The chromium (Cr) is added for the purpose of improving hardenability and strength of the steel sheet. In one embodiment, the chromium may be included in an amount of 0.01 to 0.5% by weight based on the total weight of the steel sheet. When included within the above range, it is possible to improve hardenability and strength of the first aluminum-based coated steel sheet 10, and to prevent an increase in production cost and a decrease in toughness of steel.

몰리브덴(Mo)은 열간압연 및 핫스탬핑 중 석출물의 조대화 억제 및 소입성 증대를 통해 강도 향상에 기여할 수 있다. 몰리브덴(Mo)은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0.001~0.008 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 열간압연 및 핫스탬핑 중 석출물의 조대화 억제 및 소입성 증대 효과가 우수할 수 있다.Molybdenum (Mo) can contribute to strength improvement by inhibiting coarsening of precipitates and increasing hardenability during hot rolling and hot stamping. Molybdenum (Mo) may be included in an amount of 0.001 to 0.008% by weight based on the total weight of the steel sheet. When included in the above range, the effect of suppressing the coarsening of precipitates and increasing hardenability during hot rolling and hot stamping may be excellent.

보론(B)은 마르텐사이트 조직을 확보함으로써, 상기 강재의 소입성 및 강도를 확보하는 목적으로 첨가되며, 오스테나이트 결정립 성장 온도 증가로 결정립 미세화 효과를 가진다. 한 구체예에서 보론(B)은 상기 강판 전체 중량에 대하여 0.0005 중량% 내지 0.008 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함 시 경질상 입계 취성 발생을 방지하며, 고인성과 굽힘성을 확보할 수 있다.Boron (B) is added for the purpose of securing hardenability and strength of the steel by securing a martensitic structure, and has an effect of grain refinement by increasing the austenite grain growth temperature. In one embodiment, boron (B) may be included in an amount of 0.0005 wt% to 0.008 wt% based on the total weight of the steel sheet. When included within the above range, it is possible to prevent grain boundary brittleness in the hard phase, and to secure high toughness and bendability.

니켈(Ni)은 소입성 및 강도 확보 목적으로 첨가될 수 있다. 또한, 니켈(Ni)은 오스테나이트 안정화 원소로 오스테나이트 변태 제어로 연신율 향상에 기여할 수 있다. 일 실시예에서, 니켈(Ni)은 강판의 전체 중량에 대하여 0.01 중량% 이상 1.0 중량% 이하 포함될 수 있다. 강판의 전체 중량에 대하여 니켈이 0.01 중량% 미만 포함되는 경우, 상술한 효과를 제대로 구현하기 어려울 수 있다. 강판의 전체 중량에 대하여 니켈이 1.0 중량% 초과 포함되는 경우, 인성이 저하될 수 있고 냉간 가공성이 저하될 수 있으며 제품의 제조 비용이 증가할 수 있다.Nickel (Ni) may be added for the purpose of securing hardenability and strength. In addition, nickel (Ni) is an austenite stabilizing element and can contribute to improving elongation by controlling austenite transformation. In one embodiment, nickel (Ni) may be included in an amount of 0.01 wt% or more and 1.0 wt% or less based on the total weight of the steel sheet. When less than 0.01% by weight of nickel is included with respect to the total weight of the steel sheet, it may be difficult to properly implement the above-mentioned effects. When nickel is included in an amount of more than 1.0% by weight based on the total weight of the steel sheet, toughness and cold workability may be deteriorated, and manufacturing cost of the product may increase.

일 실시예에서, 제1 합금 조성을 포함하는 강판을 핫 스탬핑 하는 경우, 핫 스탬핑 후 강판은 약 1350 MPa 이상, 바람직하게는 1350 MPa 이상 1680MPa 미만의 인장 강도를 가질 수 있다. 또는, 핫 스탬핑 후 강판은 약 1680 MPa 이상, 바람직하게는 1680MPa 이상 2000MPa 미만의 인장 강도를 가질 수 있다.In one embodiment, when a steel sheet including the first alloy composition is hot stamped, the steel sheet after hot stamping may have a tensile strength of about 1350 MPa or more, preferably 1350 MPa or more and less than 1680 MPa. Alternatively, the steel sheet after hot stamping may have a tensile strength of about 1680 MPa or more, preferably 1680 MPa or more and less than 2000 MPa.

이하에서는, 도 4를 이용하여 본 발명의 제1 강판(100) 또는 제2 강판(200)에 채용될 수 있는 강판으로서, '핫 스탬핑 부품'의 모체가 되는 '핫 스탬핑용 강판'의 제조 방법에 대하여 설명한다. 다시 말해, 도 4의 방법에 따라 제조된 핫 스탬핑용 강판에 대하여 핫 스탬핑 공정을 수행하여 핫 스탬핑 부품이 제조된다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑용 강판의 제조방법의 일부를 개략적으로 도시하는 흐름도이다.Hereinafter, as a steel sheet that can be used for the first steel sheet 100 or the second steel sheet 200 of the present invention using FIG. explain about. In other words, a hot stamping part is manufactured by performing a hot stamping process on the steel sheet for hot stamping manufactured according to the method of FIG. 4 . 4 is a flowchart schematically illustrating a part of a method of manufacturing a steel sheet for hot stamping according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑용 강판의 제조방법은, 재가열 단계(S10), 열간압연 단계(S20), 냉각/권취 단계(S30), 냉간압연 단계(S40), 소둔 열처리 단계(S50) 및 도금 단계(S60)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the method for manufacturing a steel sheet for hot stamping according to an embodiment of the present invention includes a reheating step (S10), a hot rolling step (S20), a cooling/winding step (S30), and a cold rolling step ( S40), an annealing heat treatment step (S50) and a plating step (S60) may be included.

참고로 도 4에는 S10 내지 S60 단계가 독립적인 단계로 도시되어 있으나, S10 내지 S60 단계 중 일부는 하나의 공정에서 수행될 수 있으며, 필요에 따라 S10 내지 S60 단계 중 일부가 생략되는 것도 가능하다.For reference, although steps S10 to S60 are shown as independent steps in FIG. 4 , some of steps S10 to S60 may be performed in one process, and some of steps S10 to S60 may be omitted if necessary.

먼저, 핫 스탬핑용 강판을 제조하는 공정의 대상이 되는 반제품 상태의 슬래브를 준비한다. 상기 슬래브는 일 예로 상술한 제1 합금 조성을 가질 수 있으며, 제1 합금 조성은 상술한 내용과 같으므로 여기서는 생략한다.First, a semi-finished slab to be subjected to a process of manufacturing a steel sheet for hot stamping is prepared. The slab may have the above-described first alloy composition as an example, and since the first alloy composition is the same as the above, it is omitted here.

재가열 단계(S10)는 열간압연을 위해 상기 조성을 갖는 슬래브를 소정의 슬래브 재가열 온도(Slab Reheating Temperature: SRT) 범위에서 재가열하는 단계이다. 재가열 단계(S10)에서는 연속 주조 공정을 통해 확보한 슬래브를 소정의 온도 범위에서 재가열하는 것을 통하여, 주조 시 편석된 성분을 재고용하게 된다. 슬래브 재가열 온도(SRT)는 오스테나이트 미세화 및 석출경화 효과 극대화를 위하여 사전 설정된 온도 범위 내로 제어될 수 있다.The reheating step (S10) is a step of reheating the slab having the above composition in a predetermined slab reheating temperature (SRT) range for hot rolling. In the reheating step (S10), the segregated components during casting are re-dissolved by reheating the slab obtained through the continuous casting process in a predetermined temperature range. The slab reheating temperature (SRT) can be controlled within a preset temperature range to maximize austenite refinement and precipitation hardening effects.

일 실시예로, 슬래브 재가열 온도(SRT)는 1,200°C 내지 1,260°C로 제어될 수 있다. 슬래브 재가열 온도(SRT)가 1,200°C 미만인 경우에는 주조 시 편석된 성분(예컨대, Ti, Nb, Mo 등)이 충분히 재고용되지 못해 합금 원소의 균질화 효과를 크게 보기 어렵다는 문제점이 있다. 반면에, 슬래브 재가열 온도(SRT)는 고온일수록 균질화에 유리하나 1,260°C를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정 입도가 증가하여 강도 확보가 어려울 뿐만 아니라 과도한 가열 공정으로 인하여 강판의 제조 비용만 상승할 수 있다.In one embodiment, the slab reheat temperature (SRT) may be controlled between 1,200 °C and 1,260 °C. When the slab reheating temperature (SRT) is less than 1,200 ° C, there is a problem in that it is difficult to significantly see the homogenization effect of the alloying elements because the segregated components (eg, Ti, Nb, Mo, etc.) are not sufficiently re-dissolved during casting. On the other hand, the higher the slab reheating temperature (SRT), the higher the homogenization, but when it exceeds 1,260 °C, the grain size of austenite increases, making it difficult to secure strength and the excessive heating process can only increase the cost of manufacturing steel sheets. there is.

열간압연 단계(S20)는 재가열 단계(S10)에서 재가열된 슬래브를 소정의 마무리 압연 온도(Finishing Delivery Temperature: FDT) 범위에서 열간압연하여 강판을 제조하는 단계이다.The hot rolling step (S20) is a step of manufacturing a steel sheet by hot rolling the slab reheated in the reheating step (S10) in a predetermined finishing delivery temperature (FDT) range.

일 실시예로, 마무리 압연 온도(FDT) 범위는 870°C 내지 930°C로 제어될 수 있다. 마무리 압연 온도(FDT)가 870°C 미만인 경우, 이상영역 압연에 의한 혼립 조직이 발생으로 강판의 가공성 확보가 어렵고, 미세조직 불균일에 따라 가공성이 저하되는 문제가 있을 뿐만 아니라 급격한 상 변화에 의해 열간압연 중 통판성의 문제가 발생할 수 있다. 이와 반대로, 마무리 압연 온도(FDT)가 930°C를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립이 조대화되어 강도 확보가 어려워질 수 있다. 또한, 석출물이 조대화되어 최종 부품 성능이 저하될 위험이 있다.In one embodiment, the finish rolling temperature (FDT) range may be controlled from 870 °C to 930 °C. If the finish rolling temperature (FDT) is less than 870°C, it is difficult to secure the workability of the steel sheet due to the occurrence of a mixed structure due to abnormal rolling, and there is a problem of deterioration in workability due to the non-uniformity of the microstructure, as well as hot rolling due to rapid phase change. During rolling, a problem of sheetability may occur. Conversely, when the finish rolling temperature (FDT) exceeds 930°C, austenite grains become coarse, making it difficult to secure strength. In addition, there is a risk that the precipitate is coarsened and the performance of the final part is deteriorated.

일 실시예로, 열간압연 시 압하율은 90% 이상을 만족하도록 제어될 수 있다. 또한, 후술하는 냉간압연 시 압하율은 30% 내지 70%로 제어될 수 있다. 이를 통해 탄소(C)의 함량 및/또는 망간(Mn)의 함량이 상대적으로 높은 펄라이트가 국부적으로 집적된 영역(펄라이트 영역)의 발생을 방지할 수 있다.In one embodiment, the reduction ratio during hot rolling may be controlled to satisfy 90% or more. In addition, the reduction ratio during cold rolling, which will be described later, can be controlled to 30% to 70%. Through this, it is possible to prevent the generation of a region (perlite region) in which pearlite having a relatively high carbon (C) content and/or manganese (Mn) content is locally accumulated.

본 발명의 일 실시예에 따른 강판의 미세조직은 페라이트 및 펄라이트를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 강판은 면적분율로 페라이트: 60~99% 및 펄라이트: 1~30%를 포함할 수 있다. 또한, 핫스탬핑용 강판은 기타 불가피한 조직을 포함할 수 있다. 예컨대, 핫스탬핑용 강판은 기타 불가피한 조직을 0% 이상 5% 미만 포함할 수 있다. 한편, 일 실시예로, 핫스탬핑용 강판이 포함하는 페라이트의 평균 결정립 크기는 2㎛ 이상 50㎛ 이하를 만족하도록 제어될 수 있다. The microstructure of the steel sheet according to an embodiment of the present invention may include ferrite and pearlite. In one embodiment, the steel sheet may include ferrite: 60 to 99% and pearlite: 1 to 30% in area fraction. In addition, the steel sheet for hot stamping may include other unavoidable structures. For example, a steel sheet for hot stamping may contain 0% or more and less than 5% of other unavoidable structures. Meanwhile, in one embodiment, the average grain size of ferrite included in the steel sheet for hot stamping may be controlled to satisfy 2 μm or more and 50 μm or less.

한편, 재가열 단계(S10) 및 열간압연 단계(S20)에서는 에너지가 불안정한 입계에서 미세석출물들의 일부가 석출될 수 있다. 이때, 입계에 석출된 미세석출물들은 오스테나이트의 결정립 성장을 방해하는 요소로 작용하여 오스테나이트 미세화를 통한 강도 향상의 효과를 제공할 수 있다.Meanwhile, in the reheating step (S10) and the hot rolling step (S20), some of the fine precipitates may be precipitated at grain boundaries with unstable energy. At this time, the fine precipitates precipitated at the grain boundary act as an element that hinders the grain growth of austenite, thereby providing an effect of improving strength through austenite refinement.

냉각/권취 단계(S30)는 열간압연 단계(S20)에서 열간압연된 강판을 냉각하는 단계 및 냉각된 강판을 권취하는 단계를 포함할 수 있다. 냉각/권취 단계(S30)에서는 열간 압연된 강판을 소정의 권취 온도(Coiling Temperature: CT)까지 냉각하여 권취한다. 상기 열간압연된 강판을 냉각하는 단계는, 열간압연된 강판을 소정의 냉각 종료 온도 범위까지 사전 설정된 냉각 시간동안 ROT(Run out table) 냉각하는 단계일 수 있다.The cooling/coiling step (S30) may include cooling the steel sheet hot-rolled in the hot rolling step (S20) and winding the cooled steel sheet. In the cooling/coiling step (S30), the hot-rolled steel sheet is cooled to a predetermined coiling temperature (CT) and coiled. The cooling of the hot-rolled steel sheet may be a step of ROT (Run out Table) cooling of the hot-rolled steel sheet to a predetermined cooling end temperature range for a preset cooling time.

일 실시예로, 상기 냉각 종료 온도 범위는 마르텐사이트 변태 개시온도(Ms) 내지 펄라이트 변태 개시온도(Ps)+40°C이고, 상기 사전 설정된 시간은 30초 이하일 수 있다.In one embodiment, the cooling end temperature range is from martensite transformation start temperature (Ms) to pearlite transformation start temperature (Ps) + 40 ° C, and the preset time may be 30 seconds or less.

상기 냉각된 강판을 권취하는 단계는 냉각된 강판을 소정의 권취 온도(Coiling Temperature: CT) 범위에서 권취하여 판재를 제조하는 단계일 수 있다.The winding of the cooled steel sheet may be a step of manufacturing a sheet material by winding the cooled steel sheet in a predetermined coiling temperature (CT) range.

일 실시예로, 권취 온도(CT)는 550°C 내지 780°C로 제어될 수 있다. 권취 온도(CT)는 탄소(C)의 재분배에 영향을 미친다. 이러한 권취 온도(CT)가 550°C 미만일 경우에는 과냉으로 인한 저온상 분율이 높아져 강도 증가 및 냉간압연 시 압연부하가 심화될 우려가 있으며, 연성이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 권취 온도가 780°C를 초과할 경우에는 이상 결정입자 성장이나 과도한 결정입자 성장으로 성형성 및 강도 열화가 발생하는 문제가 있다.In one embodiment, the winding temperature (CT) may be controlled between 550 °C and 780 °C. The coiling temperature (CT) affects the redistribution of carbon (C). If the coiling temperature (CT) is less than 550 ° C, the low-temperature phase fraction due to overcooling increases, so there is a risk of increasing strength and intensifying the rolling load during cold rolling, and there is a problem in that ductility rapidly decreases. Conversely, when the coiling temperature exceeds 780 ° C, there is a problem in that moldability and strength deterioration occurs due to abnormal crystal grain growth or excessive crystal grain growth.

한편, 상기 권취하는 단계에서는 미세석출물들이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 권취하는 단계에서는 슬래브가 포함하는 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및/또는 바나듐(V)의 질화물 또는 탄화물이 형성될 수 있다. 또한, 상기 권취하는 단계는 미세석출물들의 평형 석출량이 최대치에 도달할 수 있도록 페라이트역에서 진행될 수 있다. 이와 같이 결정립 재결정이 완료된 후 페라이트로 조직 변태 시 입계뿐 아니라 입내에서도 미세석출물들의 입자 크기가 균질하게 석출될 수 있다. 이와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 권취 온도(CT) 범위를 제어함으로써, 미세석출물들의 석출거동을 제어할 수 있다.Meanwhile, in the winding step, fine precipitates may be formed. Specifically, in the winding step, nitrides or carbides of titanium (Ti), niobium (Nb), and/or vanadium (V) included in the slab may be formed. In addition, the winding may be performed in a ferrite station so that the equilibrium precipitate amount of fine precipitates may reach a maximum value. In this way, when the structure is transformed into ferrite after the crystal grain recrystallization is completed, the particle size of the fine precipitates may be uniformly precipitated not only at the grain boundary but also within the grain. As described above, according to the embodiments of the present invention, by controlling the coiling temperature (CT) range, it is possible to control the precipitation behavior of fine precipitates.

냉간압연 단계(S40)는 냉각/권취 단계(S30)에서 제조된 판재를 언코일링(uncoiling)하여 산세 처리한 후, 냉간압연하는 단계이다. 이때, 산세는 판재, 즉 상기의 열연과정을 통하여 제조된 열연 코일의 스케일을 제거하기 위한 목적으로 실시하게 된다.The cold rolling step (S40) is a step of cold rolling after uncoiling and pickling the plate material manufactured in the cooling/coiling step (S30). At this time, pickling is performed for the purpose of removing the scale of the sheet material, that is, the hot-rolled coil manufactured through the hot-rolling process.

소둔 열처리 단계(S50)는 냉간압연 단계(S40)에서 냉간압연된 강판을 700°C 이상의 온도에서 소둔 열처리하는 단계이다. 일 실시예로, 소둔 열처리 단계(S50)는 냉간압연된 강판을 760°C 내지 850°C의 온도 범위에서 소둔 열처리하는 단계일 수 있다. 한편, 소둔 열처리는 냉연 판재를 가열하고, 가열된 냉연 판재를 소정의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.Annealing heat treatment step (S50) is a step of annealing heat treatment at a temperature of 700 ° C or more in the cold-rolled steel sheet in the cold rolling step (S40). In one embodiment, the annealing heat treatment step (S50) may be a step of annealing heat treatment on the cold-rolled steel sheet at a temperature range of 760 °C to 850 °C. Meanwhile, the annealing heat treatment may include heating the cold-rolled sheet material and cooling the heated cold-rolled sheet material at a predetermined cooling rate.

도금 단계(S60)는 소둔 열처리된 강판에 대해 도금층을 형성하는 단계이다. 일 실시예로, 도금 단계(S60)는 소둔 열처리 단계(S50)에서 소둔 열처리된 강판 상에 Al-Si 도금층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The plating step (S60) is a step of forming a plating layer on the annealed and heat-treated steel sheet. In one embodiment, the plating step (S60) may include forming an Al-Si plating layer on the steel sheet subjected to the annealing heat treatment in the annealing heat treatment step (S50).

구체적으로, 도금 단계(S60)는 강판을 400°C 내지 700°C의 온도를 가지는 도금욕에 침지시켜 강판의 표면에 용융도금층을 형성하는 단계 및 상기 용융도금층이 형성된 강판을 냉각시켜 도금층을 형성하는 냉각 단계를 포함할 수 있다. 이때, 도금욕은 첨가 원소로서 Si, Fe, Al, Mn, Cr, Mg, Ti, Zn, Sb, Sn, Cu, Ni, Co, In 및/또는 Bi을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 도금욕은 5~12%의 Si, 1~4%의 Fe 및 그 외 Al을 포함할 수 있다. 또한, 전면 및 후면 각각에 대한 도금량은 30 g/m² 내지 200 g/m²을 만족하도록 제어될 수 있다.Specifically, the plating step (S60) involves immersing the steel sheet in a plating bath having a temperature of 400°C to 700°C to form a hot-dip plating layer on the surface of the steel sheet and cooling the steel sheet on which the hot-dip plating layer is formed to form a plating layer. A cooling step may be included. In this case, the plating bath may include Si, Fe, Al, Mn, Cr, Mg, Ti, Zn, Sb, Sn, Cu, Ni, Co, In, and/or Bi as additive elements, but is not limited thereto. For example, the plating bath may contain 5-12% Si, 1-4% Fe and other Al. In addition, the plating amount for each of the front and rear surfaces may be controlled to satisfy 30 g/m ² to 200 g/m ² .

이와 같이 S10 내지 S60 단계를 거쳐 제조한 핫 스탬핑용 강판에 대하여 '핫 스탬핑 공정'을 수행함으로써, 본 발명에서 요구되는 기계적 특성(예컨대, 인장 강도, 항복강도, 굽힘 특성, 연신율 등)을 만족하는 핫 스탬핑 후의 성형 부품인 핫 스탬핑 부품을 제조할 수 있다.Thus, by performing the 'hot stamping process' on the steel sheet for hot stamping manufactured through steps S10 to S60, mechanical properties (eg, tensile strength, yield strength, bending properties, elongation, etc.) required in the present invention are satisfied. A hot stamped part, which is a molded part after hot stamping, can be manufactured.

상기 '핫 스탬핑 공정'은 슬래브를 이용하여 제조한 핫 스탬핑용 강판을 가열하는 단계, 상기 핫 스탬핑용 강판을 핫 스탬핑하여 성형체를 형성하는 단계 및 상기 성형체를 냉각하여 핫 스탬핑 부품을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 상기 핫 스탬핑용 강판을 가열하는 단계는, 상기 핫 스탬핑용 강판을 Ac3 이상의 온도로 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 성형체를 냉각하여 핫 스탬핑 부품을 형성하는 단계는, 상기 성형체를 300°C 이하까지 평균 25°C/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함할 수 있다. 다만, 상기 핫 스탬핑 공정에 적용되는 온도 범위, 냉각속도 등의 공정 조건은 상술한 예시로 제한되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.The 'hot stamping process' includes the steps of heating a steel sheet for hot stamping manufactured using a slab, forming a molded body by hot stamping the steel sheet for hot stamping, and forming a hot stamping part by cooling the molded body. can include In one embodiment, the heating of the steel sheet for hot stamping may include heating the steel sheet for hot stamping to a temperature equal to or higher than Ac3. In addition, the step of cooling the molded body to form a hot stamping part may include cooling the molded body to 300°C or less at an average cooling rate of 25°C/s or more. However, process conditions such as a temperature range and a cooling rate applied to the hot stamping process are not limited to the above examples and may be variously modified.

또한, 핫 스탬핑 부품은 마르텐사이트, 베이나이트, 페라이트 및/또는 오스테나이트를 포함할 수 있다. 예컨대, 핫 스탬핑 부품의 미세조직은 70% 이상의 마르텐사이트, 30% 이하의 베이나이트와 페라이트 및 5% 이하의 잔량 탄화물 또는 잔류 오스테나이트를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Additionally, hot stamped parts may contain martensite, bainite, ferrite and/or austenite. For example, the microstructure of a hot stamped part may include, but is not limited to, martensite of 70% or more, bainite and ferrite of 30% or less, and residual carbides or retained austenite of 5% or less.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도로서, 먼저 차체 강판에 조립되는 보강 구조물을 제조하는 단계를 설명한다. 이하의 차체 구조물의 제조 방법에 따라 전술한 본 발명의 차체 구조물이 제조될 수 있다.FIG. 5 is a flow chart illustrating a manufacturing method of a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention, and first, a step of manufacturing a reinforcing structure assembled to a vehicle body steel plate will be described. The above-described vehicle body structure of the present invention may be manufactured according to the manufacturing method of the vehicle body structure below.

여기서 도 7을 함께 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법에 사용되는 제조 설비의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하, 전술한 도면에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략하거나 간략히 하고, 전술한 도면 상의 도면부호를 사용하여 설명할 수 있다.Here, a description will be made with reference to FIG. 7 . 7 is a diagram schematically illustrating a configuration of a manufacturing facility used in a method of manufacturing a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, descriptions of contents overlapping with those described in the foregoing drawings may be omitted or simplified, and may be described using reference numerals on the drawings.

상기 보강 구조물을 제조하는 단계는 후술하는 단계들을 포함할 수 있다.Manufacturing the reinforcing structure may include steps to be described later.

먼저, S100 단계에서 가압 설비(51) 상에 제1 강판(100) 및 상기 제1 강판(100)과 별개로 구비되는 제2 강판(200)을 준비한다. 이때 상기 제1 강판 및 상기 제2 강판을 준비하는 단계는, 이하의 단계들로 수행될 수 있다. 먼저, 가압 설비(51) 상에 상기 제1 강판(100)을 배치한다. 이후, 상기 제1 강판(100) 상부에 상기 제2 강판(200)을 상기 제1 강판(100)을 덮도록 배치한다. 상기 제1 강판(100)을 배치하는 단계와 상기 제2 강판(200)을 배치하는 단계 사이, 또는 상기 제2 강판(200)을 배치하는 단계 이후에, 복합 소재 주입 장치(52)를 게재할 수 있다. 제1 강판(100) 상부에 배치되는 제2 강판(200)은 그 단면적이 제1 강판(100)의 단면적보다 넓을 수 있다.First, in step S100, a first steel plate 100 and a second steel plate 200 provided separately from the first steel plate 100 are prepared on the pressing facility 51. At this time, the step of preparing the first steel plate and the second steel plate may be performed in the following steps. First, the first steel plate 100 is placed on the pressurization facility 51 . Thereafter, the second steel plate 200 is disposed on the first steel plate 100 so as to cover the first steel plate 100 . Between the step of disposing the first steel plate 100 and the step of disposing the second steel plate 200, or after the step of disposing the second steel plate 200, a composite material injection device 52 may be placed. can The cross-sectional area of the second steel plate 200 disposed above the first steel plate 100 may be larger than that of the first steel plate 100 .

이후, S200 단계에서 제1 강판(100)의 양 단과 제2 강판(200)을 결합하여 보강 구조물(10)을 제조하되, 제1 강판(100)의 일 단과 제2 강판(200)의 일 단을 결합하고, 제1 강판(100)의 타 단과 제2 강판(200)의 타 단을 결합하여 하나의 폐단면을 단면으로 가지는 내부 공간이 형성되도록 제조할 수 있다. 제1 강판(100)의 양 단과 제2 강판(200)의 양 단을 결합하여 보강 구조물을 제조하는 단계(S200) 단계 이전에 S210 단계가 수행될 수 있고, S200 단계는 S210 단계 이후에 S220 및 S230 단계를 포함할 수 있다.Subsequently, in step S200, the reinforcing structure 10 is manufactured by combining both ends of the first steel plate 100 and the second steel plate 200, but one end of the first steel plate 100 and one end of the second steel plate 200 , and the other end of the first steel plate 100 and the other end of the second steel plate 200 may be combined to form an internal space having one closed cross section as a cross section. Step S210 may be performed before step S200 of manufacturing a reinforcing structure by combining both ends of the first steel plate 100 and both ends of the second steel plate 200, and step S200 may be performed after step S210, step S220 and Step S230 may be included.

S210 단계에서, 제1 강판(100) 및 제2 강판(200) 사이에 복합 소재 주입 장치(52)를 게재할 수 있다.In step S210 , the composite material injection device 52 may be placed between the first steel plate 100 and the second steel plate 200 .

S220 단계에서 제1 강판(100) 및 제2 강판(200) 사이에 복합 소재 주입 장치(52)를 통해 제1 강판(100) 및 제2 강판(200)이 형성하는 폐단면을 가지는 내부 공간을 채우도록 탄소 계열의 복합 소재를 사출시킬 수 있다. 이때 사출된 복합 소재가 경화되면서 제1 복합 소재부(310)가 형성될 수 있다.In step S220, an internal space having a closed section formed by the first steel plate 100 and the second steel plate 200 is formed through the composite material injection device 52 between the first steel plate 100 and the second steel plate 200. A carbon-based composite material can be injected to fill it. At this time, the first composite material part 310 may be formed as the injected composite material is cured.

S230 단계에서 가압 설비(51)를 통해 두 강판(100, 200) 사이에 복합 소재(300)가 사출된 보강 구조물을 가압하여 두 강판(100, 200)의 양 단을 결합시킬 수 있다. In step S230 , both ends of the two steel plates 100 and 200 may be coupled by pressurizing the reinforcing structure in which the composite material 300 is injected between the two steel plates 100 and 200 through the press facility 51 .

가압 설비를 통해 가압하여 두 강판 사이에 복합 소재가 사출된 보강 구조물을 가압하여 두 강판을 결합시키는 단계(S230) 이후에, 상기 폐단면은 두 강판의 기계적 특성, 두 강판의 단면적, 복합 소재의 주입량 및 가압 설비에 의한 가압 거동 중 적어도 하나에 의해 조절되어 형성될 수 있다. 이때 결합은 전술한 복합 소재의 주입 및 경화를 통해 수행될 수 있다.After the step of combining the two steel plates by pressurizing the reinforcing structure in which the composite material is injected between the two steel plates by pressurizing through a pressurization facility (S230), the closed section is the mechanical properties of the two steel plates, the cross-sectional area of the two steel plates, and the composite material. It may be formed by controlling at least one of an injection amount and a pressurizing behavior by a pressurizing facility. At this time, bonding may be performed through injection and curing of the composite material described above.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도로서, 도 5에서 전술한 보강 구조물을 제조하는 단계 이후에 차체 강판(LP)을 함께 이용하여 차체 구조물을 제조하는 단계에 해당할 수 있다. 보강 구조물(10)을 차체 강판(LP)에 조립하여 차체 구조물(1)을 제조하는 단계(S300)는 후술하는 단계들을 포함할 수 있다.FIG. 6 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a vehicle body structure according to another embodiment of the present invention, in which the vehicle body structure is manufactured by using the vehicle body steel plate (LP) together after the step of manufacturing the reinforcing structure described in FIG. 5. step may be applicable. Manufacturing the vehicle body structure 1 by assembling the reinforcing structure 10 to the vehicle body steel plate LP (S300) may include steps described later.

S310 단계에서 보강 구조물(10)이 제조된 이후, 보강 구조물이 조립되는 차체 강판(LP)을 준비한다. 이후, S320 단계에서 제1 강판(100)을 차체 강판(LP)과 접합하여 보강 구조물(10)을 차체 강판(LP)에 조립하는 단계가 수행될 수 있다. S320 단계는 후술하는 단계들을 포함할 수 있다.After the reinforcing structure 10 is manufactured in step S310, the vehicle body steel plate LP to which the reinforcing structure is assembled is prepared. Thereafter, in step S320, a step of assembling the reinforcing structure 10 to the vehicle body steel plate LP by joining the first steel plate 100 to the vehicle body steel plate LP may be performed. Step S320 may include steps described below.

S321 단계에서 차체 강판(LP) 및 제1 강판(100) 사이에 복합 소재 주입 장치를 게재할 수 있다. 이때 주입 장치는 전술한 S210 단계에서 사용하는 주입 장치와 동일한 종류의 장치일 수 있다. In step S321, a composite material injection device may be placed between the vehicle body steel plate LP and the first steel plate 100. At this time, the injection device may be the same type of device as the injection device used in step S210 described above.

S322 단계에서 상기 복합 소재 주입 장치를 통해 차체 강판(LP) 및 제1 강판(100) 사이에 탄소 계열의 복합 소재를 사출시킬 수 있다. 이후, S323 단계에서 복합 소재가 경화되면서 제2 복합 소재부(320)가 형성되고, 이를 통해 상기 차체 강판(LP) 및 제1 강판(100)이 접합될 수 있다. 이때 접합은 용접, 스팟 등일 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강 구조물(10)은 두 강판(100, 200) 내부에 주입되는 복합 소재(310)를 통해 폐단면을 가지도록 제조되고, 제1 강판(100)과 차체 강판(LP) 사이에 주입되는 복합 소재(320)를 통해 어느 한 강판이 다른 강판에 대해 돌출되어 형성된 별도의 플랜지 구조 없이 차체 강판(LP) 상에 접합될 수 있다.In step S322, a carbon-based composite material may be injected between the vehicle body steel plate LP and the first steel plate 100 through the composite material injection device. Then, in step S323, the composite material is cured to form a second composite material part 320, through which the vehicle body steel plate LP and the first steel plate 100 can be bonded. In this case, the joining may be welding, spot, or the like. In this way, the reinforcing structure 10 according to an embodiment of the present invention is manufactured to have a closed cross section through the composite material 310 injected into the two steel plates 100 and 200, and the first steel plate 100 and Through the composite material 320 injected between the body steel plates LP, one steel plate may protrude from another steel plate and be bonded to the body steel plates LP without a separate flange structure.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차체 구조물의 제조 방법에 사용되는 제조 설비의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 7의 설비도에서 일부만 도시하였으며, 도 7과 차이점이 되는 부분을 위주로 설명한다.8 is a diagram schematically illustrating a configuration of a manufacturing facility used in a method for manufacturing a vehicle body structure according to another embodiment of the present invention. Only a part is shown in the facility diagram of FIG. 7, and the parts that are different from FIG. 7 will be mainly described.

제1 강판(100) 및 제2 강판(200)을 준비하는 단계(S100)는 이하의 단계들을 포함할 수 있다. 먼저, 가압 설비(51) 상에 강판 고정용 블록(61)을 구비한다. 이후, 상기 강판 고정용 블록(61) 상에 제1 강판(100) 및 제2 강판(200) 중 어느 하나를 배치할 수 있다. 즉, 두 강판(100, 200) 중 어느 하나는 각 강판이 구비되는 측의 가압 설비 상에 설치된 강판 고정용 블록(61) 상에 배치될 수 있다. 본 도면에는 강판 고정용 블록(61) 상에 제1 강판(100)이 배치되는 것을 도시하였다. 이와 같은 강판 고정용 블록(61)을 이용하여 두 강판(100, 200) 및 이들 사이에 게재되는 복합 소재 주입 장치(52)(도 7 참고)를 안정적으로 고정, 지지하고, 이에 따라 두 강판(100, 200)의 결합에 따른 보강 구조물(10)이 안정적으로 제조될 수 있다.The step of preparing the first steel plate 100 and the second steel plate 200 (S100) may include the following steps. First, the block 61 for fixing the steel plate is provided on the pressing equipment 51. Then, any one of the first steel plate 100 and the second steel plate 200 may be disposed on the block 61 for fixing the steel plate. That is, any one of the two steel plates 100 and 200 may be disposed on the steel plate fixing block 61 installed on the pressurization facility on the side where each steel plate is provided. This figure shows that the first steel plate 100 is disposed on the block 61 for fixing the steel plate. The two steel plates 100 and 200 and the composite material injection device 52 (see FIG. 7) placed between them are stably fixed and supported by using the steel plate fixing block 61, and thus the two steel plates ( The reinforcing structure 10 according to the combination of 100 and 200 can be stably manufactured.

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, this is merely exemplary, and 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: 보강 구조물
100: 제1 강판
200: 제2 강판
300: 복합 소재
310: 제1 복합 소재부
320: 제2 복합 소재부
J1, J2: 결합부
E1, E2: 고정부
LP: 차체 강판10: reinforcement structure
100: first steel plate
200: second steel plate
300: composite material
310: first composite material part
320: second composite material part
J1, J2: junction
E1, E2: Fixed part
LP: Body Steel Plate

Claims

A reinforcing structure including a first steel plate and a second steel plate provided separately from the first steel plate;
a vehicle body steel plate on which the reinforcing structure is assembled; and
A carbon-based composite material between the first steel plate and the vehicle body steel plate;
In the reinforcing structure, an inner space having one closed cross section as a cross section by combining one end of the first steel plate and one end of the second steel plate, and combining the other end of the first steel plate and the other end of the second steel plate. form,
wherein the reinforcing structure is bonded to the body steel plate by bonding the first steel plate to the body steel plate through the composite material.

According to claim 1,
The reinforcing structure,
A vehicle body structure further comprising a carbon-based composite material to fill the inner space.

According to claim 2,
The carbon-based composite material,
A vehicle body structure comprising at least one of LWRT (Low Weight Reinforced Thermoplastic), EPP (Expanded Polypropylene), PC & PC alloy resin, polyamide resin, polyolefin resin, LFT (Long Fiber Thermoplastic), and CFT (Continuous Fiber Thermoplastic).

delete

According to claim 1,
The second steel plate is positioned to cover the first steel plate,
The vehicle body structure of claim 1 , wherein a cross-sectional area of the second steel plate forming the reinforcing structure is larger than that of the first steel plate.

According to claim 1,
At least one of the first steel plate and the second steel plate,
An automobile body structure, which is a hot stamping part manufactured by a hot stamping process in which a steel sheet for hot stamping is heated to a high temperature and then rapidly cooled while forming in a press mold.

According to claim 1,
Each of the first steel plate and the second steel plate,
Body structures with different tensile strengths.

manufacturing a reinforcing structure to be assembled to the vehicle body steel plate;
preparing the vehicle body steel plate on which the reinforcing structure is assembled; and
Assembling the reinforcing structure to the vehicle body steel plate;
The step of manufacturing the reinforcing structure,
Preparing a first steel plate and a second steel plate provided separately from the first steel plate on a pressurization facility; and
A reinforcing structure is manufactured by combining both ends of the first steel plate and both ends of the second steel plate, combining one end of the first steel plate and one end of the second steel plate, and combining the other end of the first steel plate with the first steel plate. 2 combining the other ends of the steel plates to form an inner space having one closed cross section as a cross section; including,
The step of assembling the reinforcing structure to the vehicle body steel plate,
placing a composite material injection device between the vehicle body steel plate and the first steel plate;
injecting a carbon-based composite material between the vehicle body steel plate and the first steel plate through the composite material injection device; and
and bonding the vehicle body steel plate and the first steel plate while the composite material is hardened.

According to claim 9,
Prior to the step of combining both ends of the first steel plate and the second steel plate,
Placing a composite material injection device between the first steel plate and the second steel plate; further comprising,
Manufacturing a reinforcing structure by combining both ends of the first steel plate and both ends of the second steel plate,
injecting a carbon-based composite material between the first steel plate and the second steel plate through the composite material injection device to fill a closed section formed by the first steel plate and the second steel plate; and
combining both ends of the two steel plates by pressurizing the reinforcing structure into which the composite material is injected between the two steel plates through the press facility;
Including, a method of manufacturing a body structure.

According to claim 10,
After the step of combining the two steel plates by pressurizing the reinforcing structure into which the composite material is injected between the two steel plates by pressurizing through the press facility,
Wherein the closed section is formed by controlling at least one of tensile strength of the two steel plates, cross-sectional area of the two steel plates, an injection amount of the composite material, and a pressing behavior by the pressing equipment.

According to claim 10,
The carbon-based composite material,
Manufacture of a vehicle body structure including at least one of LWRT (Low Weight Reinforced Thermoplastic), EPP (Expanded Polypropylene), PC & PC alloy resin, polyamide resin, polyolefin resin, LFT (Long Fiber Thermoplastic), and CFT (Continuous Fiber Thermoplastic) method.

delete

According to claim 10,
Preparing the first steel plate and the second steel plate,
disposing the first steel plate on the pressing equipment;
disposing the second steel plate on top of the first steel plate so as to cover the first steel plate; and
Between the step of disposing the first steel plate and the step of disposing the second steel plate or after the step of disposing the second steel plate, the step of placing the composite material injection device; including,
The method of manufacturing a vehicle body structure, wherein the cross-sectional area of the second steel plate is larger than the cross-sectional area of the first steel plate.

According to claim 9,
At least one of the first steel plate and the second steel plate,
A method for manufacturing a vehicle body structure, which is a hot stamping part manufactured by a hot stamping process in which a steel sheet for hot stamping is heated to a high temperature and then rapidly cooled while forming in a press mold.

According to claim 9,
Each of the first steel plate and the second steel plate,
A method for manufacturing a vehicle body structure having different tensile strengths.

According to claim 9,
Preparing the first steel plate and the second steel plate,
providing a steel plate fixing block on the pressing equipment; and
and disposing one of the first steel plate and the second steel plate on the block for fixing the steel plate.