KR20060015785A - 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 외판용 판재를 프레스 가공하기 전에 선변형(Pre-Strain)을 주어서 가공경화량을 높이는 동시에 항복강도를 상승시켜 판재의 내덴트성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 자동차의 외판용 판재의 프레스 가공 공정에 있어서, 코일형태로 감겨진 외판용 소재를 제공하는 단계; 코일형태의 소재를 연속 이송시켜 블랭킹 장비에서 소정의 길이로 절단하는 단계; 소정의 길이로 절단된 소재에 일축인장력을 제공하여 소재의 선변형(Pre-Strain)이 0.3∼5%로 일어나게 하는 단계; 선변형된 소재를 프레스 가공하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법을 제공한다.

내덴트성, 선변형, 프레스, 블랭킹, 자동차용 외판

Description

자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법{Method for improving dent-resistance of steel sheets}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법으로서, 프레스 가공전에 선변형 단계를 먼저 진행하는 것을 설명하기 위한 공정도.

본 발명은 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 외판용 판재를 프레스 가공하기 전에 선변형(Pre-Strain)을 주어서 가공경화량을 높이는 동시에 항복강도를 상승시켜 판재의 내덴트성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법에 관한 것이다.

자동차의 외판용 강판의 경우 우수한 성형성, 패널 성형후의 형상성 및 내덴트성(국부적임 함몰 또는 변형에 견디는 성질)이 요구된다.

프레스 성형성은 강판 소재의 항복강도, 신장율, n값(가공경화지수) 등의 지 표로 평가될 수 있다.

또한, 패널 형상성 및 내덴트성은 소재의 항복강도, 가공 및 도장 베이킹 처리후의 항복강도로 평가될 수 있다.

강판의 항복강도가 낮아지면 프레스 성형성이 양호해지는 반면에 패널 성형후의 내덴트성에는 불리하다.

반대로, 항복강도가 높아지면 내덴트성에는 유리하지만, 주름, 균열 등 프레스 성형상의 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 차량의 외판용 강판으로서는 프레스 성형시에는 저항복점을 가지며, 패널의 성형 및 도장 베이킨 후에는 높은 항복강도를 갖는 강판이 요구되어 왔다.

이러한 관점을 감안하여, 냉간압연강판으로서 강중에 탄소의 변형시효현상을 이용한 냉간압연 강판 즉, BH(Bake Hardening)강이 개발되어 적용되고 있다.

그러나, 차체 외판의 경우 내덴트성 문제는 지속적으로 제기되는 문제로서, 이를 개선하기 위하여 소재 자체의 성분 및 소재의 제조 방법에 역점을 두고 내덴트성을 개선하여 왔지만, 소재를 차체 외판으로 가공(프레스 등)하는 공정 자체를 이용하는 점은 간과하여 왔던 것이 사실이다.

현재, 상기한 소재를 이용한 프레스 성형 방법은 상기한 특성을 갖는 판재(코일 타입)를 먼저 블랭킹(blanking: 코일형태의 소재를 원하는 길이로 절단하는 작업)한 다음, 곧바로 프레스(press)로 이송하여 소정의 형상으로 프레스 가공을 하는 단계로 진행되고 있다.

본 발명은 위와 같은 종래의 프레스 성형 방법을 개선하여, 소재의 항복강도 를 상승시켜 내덴트성을 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 개발된 것으로서, 코일형태의 소재를 블랭킹 한 다음, 곧바로 프레스 가공을 하지 않고, 먼저 선변형 단계를 거치게 함으로써, 블랭킹된 소재에 가해진 선변형(Pre-Strain)에 의거 소재의 가공경화량을 높이는 동시에 항복강도를 상승시켜, 판재의 내덴트성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차의 외판용 판재의 프레스 가공 공정에 있어서,

1) 코일형태로 감겨진 외판용 소재를 제공하는 단계;

2) 코일형태의 소재를 연속 이송시켜 블랭킹 장비에서 소정의 길이로 절단하는 단계;

3) 소정의 길이로 절단된 소재에 일축인장력을 제공하여 소재의 선변형(Pre-Strain)이 0.3∼5%로 일어나게 하는 단계;

4) 선변형된 소재를 프레스 가공하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예로서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법으로서, 프레스 가공전에 선변형 단계를 먼저 진행하는 것을 설명하기 위한 공정도이다.

본 발명은 기존에 블랭킹 공정후 곧바로 프레스 가공을 하던 점을 배제하고, 프레스 가공전에 소재에 선변형을 주는 단계를 포함시켜, 소재의 항복강도를 상승시키는 동시에 내덴트성을 부여할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

소재의 항복강도가 상승하게 되면, 연신율 저하와 함께 성형성 저하시킬 수 있지만, 연신율이 약간 저하되더라도 성형성에는 큰 영향을 미치지 않는다는 점은 각종 논문 등을 통하여 이미 잘 알려진 사실이다.

여기서, 본 발명에 따른 소재의 내덴트성 향상을 위한 방법을 순서대로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 코일형태로 감겨진 외판용 소재를 제공하고, 이 코일형태의 소재를 연속 이송시켜 블랭킹 장비에서 외판 성형에 알맞은 설계 길이로 절단하게 된다.

다음으로, 소정의 길이로 절단된 외판용 소재에 대하여 일축인장력을 제공하여 소재의 선변형(Pre-Strain)이 0.3∼5%로 일어나게 하는 바, 선변형율이 0.3% 이하이면 선변형이 너무 적어 항복강도의 상승을 기대하지 어렵고 5% 이상이면 소재의 두께 변화가 일어날 가능성이 있으므로, 선변형의 범위는 0.3∼5%로 한정하는 것이 바람직하다.

한편, 일축 인장력을 제공하는 방법외에 딥 드로잉(Deep Drawing)의 방법으로 소재의 선변형을 제공할 수 있으며, 이러한 선변형은 프레스 가공전 소재 자체에 가공경화를 주어 전위밀도를 높여주는 효과를 제공하게 된다.

이어서, 선변형이 발생된 소재를 프레스로 이송하여 소정의 외판 형상으로 프레스 가공하게 된다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는 것은 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 및 비교예

실시예로서, 상술한 바와 같이 코일형태의 외판 소재(SPRC 340E-BH)를 알맞은 크기로 블랭킹한 다음, 일축인장력을 제공하여 소재에 0.7%의 선변형이 일어나도록 한 후, 소정의 형상으로 프레스 가공하여 외판 제품을 제작하였다.

비교예로서, 코일형태의 외판 소재(SPRC 340E-BH)를 알맞은 크기로 블랭킹한 다음, 선변형없이 곧바로 소정의 형상으로 프레스 가공하여 외판 제품을 제작하였다.

시험예

실시예 및 비교예의 시편에 대하여 항복강도 및 인장강도, 그리고 신율 등을 통상의 측정장비를 이용하여 측정하였다.

즉, 소재에 0.7%의 인장 선변형을 주었을 때의 외판 제품과, 선변형을 주지 않고 곧바로 프레스 가공된 외판 제품에 대한 항복강도 및 인장강도, 그리고 신율을 통상의 측정장비를 이용하여 측정하였는 바, 그 결과는 다음의 표 1에 나타낸 바와 같다.

위의 표 1에서 보는 바와 같이, 0.7%의 선변형이 가해진 외판 제품은 그 신율이 42.4%로서, 선변형없이 제작된 외판 제품의 신율 43%에 비하여 약 0.6% 떨어지지만, 항복강도/인장강도비는 약 8% 상승하였음을 알 수 있었고, 이는 프레스 가공전에 이미 항복강도/인장강도비가 70% 를 상회하고 있음을 의미하며, 결국 항복강도가 31Mpa 증가하여 외판제품의 내덴트성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법에 의하면, 차량용 외판 소재를 블랭킹 한 다음, 곧바로 프레스 가공을 하지 않고, 먼저 선변형 단계를 거치게 함으로써, 소재에 가해진 선변형(Pre-Strain)에 의거 소재의 가공경화량을 높이는 동시에 항복강도를 상승시켜, 외판 소재의 내덴트성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 자동차의 외판용 판재의 프레스 가공 공정에 있어서,

   코일형태로 감겨진 외판용 소재를 제공하는 단계;

   코일형태의 소재를 연속 이송시켜 블랭킹 장비에서 소정의 길이로 절단하는 단계;

   소정의 길이로 절단된 소재에 일축인장력을 제공하여 소재의 선변형(Pre-Strain)이 0.3∼5%로 일어나게 하는 단계;

   선변형된 소재를 프레스 가공하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 판재의 내덴트성 향상 방법.

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