KR20080112487A - Blank heating method for hot stamping - Google Patents

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KR20080112487A
KR20080112487A KR1020070060952A KR20070060952A KR20080112487A KR 20080112487 A KR20080112487 A KR 20080112487A KR 1020070060952 A KR1020070060952 A KR 1020070060952A KR 20070060952 A KR20070060952 A KR 20070060952A KR 20080112487 A KR20080112487 A KR 20080112487A
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heating
blank
hot stamping
high frequency
frequency induction
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KR1020070060952A
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이두환
권순우
김선웅
황정복
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
주식회사 엠에스 오토텍
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Abstract

A blank heating method for hot stamping is provided to minimize the thermal transformation of a blank by heating the blank in two stages using high frequency induction heating. A method for heating up a blank for hot stamping, used for the manufacture of the auto part like the car body and reinforcement part is characterized by passing a blank(11) for hot stamping, which is transferred by a transfer apparatus(1) at a fixed speed, successively through a first furnace(21) and a second furnace(31) in which respective high frequency induction heaters(22,32) are installed so that the blank is heated by the high frequency induction heating. The serving frequencies of high frequency induction heaters installed in the first furnace and the second furnace are differentiated so that the blank is heated through the two-stage induction heating.

Description

핫스탬핑용 블랭크의 가열방법{Blank heating method for hot stamping}Blank heating method for hot stamping

도 1은 대형 가열로를 사용한 종래의 가열장치를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing a conventional heating apparatus using a large heating furnace,

도 2는 본 발명의 가열방법에 따라 블랭크의 가열이 진행될 수 있도록 구성한 가열장치의 측면도, 2 is a side view of a heating apparatus configured to allow heating of a blank according to the heating method of the present invention;

도 3은 본 발명의 가열방법에 따라 블랭크의 이송과 동시에 가열이 이루어지는 상태를 도시한 가열장치의 측면도, 3 is a side view of a heating apparatus showing a state in which heating is performed simultaneously with the transfer of a blank according to the heating method of the present invention;

도 4는 본 발명의 가열방법에 따라 블랭크를 가열하기 위한 가열장치의 정면도,4 is a front view of a heating apparatus for heating a blank according to the heating method of the present invention;

도 5는 본 발명의 가열방법에 따른 블랭크 온도-시간 그래프를 나타낸 도면.5 shows a blank temperature-time graph according to the heating method of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

2 : 블랭크 10 : 이송장치2: blank 10: feeder

11 : 세라믹 파이프 21 : 1차 가열로11: ceramic pipe 21: primary heating furnace

22 : 고주파 유도가열기 23 : 고주파 발진 장치22: high frequency induction heater 23: high frequency oscillation device

24 : 고주파 유도가열 코일 31 : 2차 가열로24: high frequency induction heating coil 31: secondary heating furnace

32 : 고주파 유도가열기 33 : 고주파 발진 장치32: high frequency induction heater 33: high frequency oscillation device

34 : 고주파 유도가열 코일34: high frequency induction heating coil

본 발명은 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용 차체부품, 보강부품 등의 제조에 사용되는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for heating a blank for hot stamping, and more particularly, to a method for heating a blank for hot stamping used in the manufacture of automotive body parts and reinforcement parts.

최근 자동차의 경량화를 위해서 센터필러와 같은 차체부품 및 보강부품의 고강도화를 도모하여 자동차에 사용되는 강판의 두께를 감소시키려는 노력이 진행되고 있다.Recently, in order to reduce the weight of automobiles, efforts have been made to reduce the thickness of steel sheets used in automobiles by increasing the strength of body parts and reinforcement parts such as center pillars.

예컨대, 센터필러는 차체의 측면에 배치되어 측면 충돌시 그 충격 에너지를 흡수함으로써 차체 및 인명 피해를 최소화시켜주는 일종의 충돌안전부재로서, 그 형상이 복잡하기 때문에 프레스 성형이 어려워 인장강도가 비교적 낮은 강도의 소재를 사용할 수밖에 없다.For example, the center pillar is a type of collision safety member that is disposed on the side of the vehicle body and minimizes the damage to the vehicle body and human life by absorbing the impact energy during side collision. You have no choice but to use the material.

따라서, 강도 보강을 위해 보강재를 추가로 용접하여 부착해주어야 하나, 이 경우 중량 상승, 부품수의 증가, 원가 상승 및 공정의 복잡화 등이 따르는 문제점이 있다.Therefore, the reinforcement should be additionally welded and attached for strength reinforcement. In this case, there is a problem in that a weight increase, an increase in the number of parts, a cost increase, and a complicated process are involved.

그리고, 강판에 대해 드로잉(drawing) 프레스 성형을 행하는 경우, 사용하는 강판의 강도는 증가하게 되고, 드로잉 성형시에 금형과의 접촉압력이 증가하여, 강판의 마모나 강판의 파단이 발생하게 된다.When the drawing press forming is performed on the steel sheet, the strength of the steel sheet to be used increases, and the contact pressure with the mold increases during the drawing molding, which causes wear of the steel sheet and fracture of the steel sheet.

이와 같은 문제점을 조금이라도 경감시키기 위한 의도로서, 강판의 드로잉 성형시에 금형 내로 유입되는 재료의 양을 증가시키기 위해 블랭크 홀딩력(blank holding force)을 낮추게 되면, 성형 후의 형상 변화와 같은 또 다른 문제가 발생한다.In order to alleviate this problem even a little, if the blank holding force is lowered to increase the amount of material introduced into the mold during drawing forming of the steel sheet, another problem such as a change in shape after forming is caused. Occurs.

또한 성형시에 소위 스프링백(spring back)도 발생하게 되는데, 이에 대해서는 윤활제의 사용과 같은 개선 대책 등이 있지만, 780MPa 급 이상의 초고강도 강판에 대해서는 이러한 효과가 적다.In addition, a so-called spring back occurs during molding, and there are countermeasures such as the use of a lubricant, but such an effect is small for an ultra high strength steel sheet of 780 MPa or more.

이와 같이 고강도 강판의 프레스 성형에는 문제점이 많은 것이 현재의 상태이며, 이하에서는 상기와 같은 종류의 재료를 "난프레스 성형재료(difficult-to-press form steel material)"이라 하기로 한다.As described above, there are many problems in press molding of high strength steel sheet, and hereinafter, such a kind of material will be referred to as "difficult-to-press form steel material".

상기와 같은 난프레스 성형재료를 프레스 성형하는 기술로는 프레스 성형해야 할 강판을 미리 가열하여 성형하는 방법을 생각할 수 있는데, 이러한 기술은 소위 열간 프레스 성형(hot stamping) 및 온간 프레스 성형(warm press forming)을 포함하며, 이를 이하에서는 간단히 "핫탬핑"으로 총칭한다.As a technique for press molding a non-press molding material as described above, a method of pre-heating and forming a steel sheet to be press-molded can be considered. Such techniques are called hot stamping and warm press forming. ), Hereinafter simply referred to as "hot stamping".

영국특허공보 제1490535호에 예시되어 있는 바와 같이, 핫스탬핑에서는 강판이 고온에서 연질화되고 고연성이 되기 때문에, 복잡한 형상을 치수정밀도가 우수하게 성형하는 것이 가능하다. As exemplified in British Patent No. 1490535, in hot stamping, the steel sheet becomes soft and high ductile at high temperature, so that it is possible to mold complex shapes with excellent dimensional accuracy.

그리고, 핫스탬핑의 또 다른 이점으로는, 강판을 오스테나이트 영역으로 가열한 뒤 금형 내에서 성형과 동시에 급냉하는 것에 의하여, 마르텐사이트 변태에 의한 강판의 고강도화(경화, hardening)를 동시에 달성할 수 있다는 것이다.In addition, another advantage of hot stamping is that by heating the steel sheet to the austenite region and quenching it simultaneously with the molding, the high strength (hardening) of the steel sheet due to martensitic transformation can be simultaneously achieved. will be.

그러나, 핫스탬핑은 강판을 제품에 맞는 형상으로 절단한 블랭크 전체를 오스테나이트화 하기 위하여 온도를 A3점 이상의 온도로 가열해야만 한다. However, hot stamping must heat the temperature to a temperature of at least A3 in order to austenite the entire blank cut steel sheet into a shape suitable for the product.

예를 들면 폭이 300mm인 블랭크를 전기로나 가스로에서 복사열이나 전도열을 이용하여 A3점 이상으로 가열해야 하는데, 이때 핫스탬핑 부품의 사이클 타임(cycle time)인 2SPM을 맞추기 위한 가열로로서, 길이가 40m가 넘는 대형 가열로의 설치를 피할 수 없다. For example, a 300 mm wide blank must be heated to an A3 point or higher in an electric or gas furnace using radiant or conductive heat.At this point, a furnace to meet the 2SPM, the cycle time of a hot stamping part, is 40 m in length. Installation of oversized large furnaces is inevitable.

첨부한 도 1은 대형 가열로를 사용한 종래의 가열장치를 개략적으로 도시한 것으로, 이송장치(1)를 이용해 블랭크(2)를 이동시키되, 블랭크(2)가 이송장치(1)에 의해 길이가 긴 대형 가열로(3) 내부를 통과하면서 가열되도록 하고 있다.1 is a schematic view of a conventional heating apparatus using a large heating furnace, wherein the blank 2 is moved by using the conveying device 1, but the blank 2 is formed by the conveying device 1. It is made to heat while passing through the inside of the long large heating furnace 3.

이와 같은 대형 설비는 공장부지를 확보하는데 있어서 많은 어려움을 주며, 막대한 양의 전기 및 가스를 소모시켜서 생산비용을 증가시키게 된다.Such a large facility has a lot of difficulties in securing a factory site, and consumes a huge amount of electricity and gas, thereby increasing the production cost.

그리고, 일본특허공개 제2000-144238호 및 일본특허공개 제2000-248338호에는 냉간 가공에 의해 성형한 부품의 일부를 고주파 유도 전원기를 이용해 A3점 이상의 온도로 가열한 뒤 급냉시켜 강철판을 변태 강화하는 기술이 개시되어 있다.In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-144238 and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-248338, a part of a part formed by cold working is heated to a temperature of at least A3 point using a high frequency induction power supply and quenched to quench the steel sheet. Techniques are disclosed.

그러나, 상기의 기술에서는 강판을 단시간에 가열, 급냉하는 것은 가능하지만 그에 따른 강판의 열변형을 피할 수 없다는 문제가 있다.However, in the above technique, it is possible to heat and quench the steel sheet in a short time, but there is a problem that thermal deformation of the steel sheet is inevitable.

차체 및 보강부품의 품질 허용치는 ±1mm이지만 상기 기술의 열변형 오차는 최소 ±2mm로, 적용 가능한 품질을 얻을 수 없다.Although the quality tolerance of the car body and the reinforcement parts is ± 1mm, the thermal deformation error of the above technique is at least ± 2mm, so that applicable quality cannot be obtained.

그리고, 일본특허공개 제2001-0006323호에는 유도가열을 이용한 강판의 열간 압연을 위한 유도가열장치에 대한 기술이 개시되어 있다. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-0006323 discloses a technique for an induction heating apparatus for hot rolling of a steel sheet using induction heating.

상기의 기술에서는 열간 압연을 위해 강판을 단시간에 가열하는 것은 가능하지만, 강판의 두께가 20 ~ 30mm로 강성이 확보되고, 또한 압연을 하므로 변형을 고려할 필요가 없었다. In the above technique, it is possible to heat the steel sheet in a short time for hot rolling, but since the rigidity of the steel sheet is secured to 20 to 30 mm and the rolling is performed, it is not necessary to consider deformation.

따라서, 상기한 고주파 유도가열 기술을 핫스탬핑에 전용할 경우에는 열변형에 의해 블랭크를 금형에 삽입하는 것 자체가 불가능하다. Therefore, when the high frequency induction heating technology is dedicated to hot stamping, it is impossible to insert the blank into the mold by thermal deformation.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 핫스탬핑용 블랭크를 급속 가열시켜 열변형을 최소화할 수 있음에 따라 가열된 블랭크를 핫스탬핑 금형에 삽입할 수 있고, 핫스탬핑용 블랭크를 가열할 수 있는 종래의 대형 가열로를 대체할 수 있음에 따라 종래와 같은 공장부지 확보의 어려움이 해결될 수 있는 동시에 전기 및 가스 사용량 축소 및 그에 따른 유지비용 축소, 생산비용 절감의 효과가 있도록 하는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is invented to solve the above problems, it is possible to insert the heated blank into the hot stamping mold, as it can minimize the heat deformation by rapidly heating the blank for hot stamping, for hot stamping As it can replace the conventional large-sized heating furnace that can heat the blank, it is possible to solve the difficulties of securing the factory site as in the past, while reducing the electricity and gas consumption, and thus reducing the maintenance cost and reducing the production cost. It is an object of the present invention to provide a method of heating a blank for hot stamping.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 차체와 같은 자동차 부품 및 보강부품의 제조에 사용되는 핫스탬핑용 블랭크를 성형을 위해 가열하는 방법에 있어서, 이송장치에 의해 일정한 속도로 이송되는 상기 핫스탬핑용 블랭크를 고주파 유 도가열기가 설치된 1차 가열로와 2차 가열로의 내부에 순차적으로 통과시켜 고주파 유도가열을 이용하여 가열하되, 상기 1차 가열로와 상기 2차 가열로에 설치된 고주파 유도가열기의 사용 주파수를 각각 달리하여, 상기 핫스탬핑용 블랭크를 연속되는 2단계의 고주파 유도가열로 나누어서 가열하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the method for heating for forming a blank for hot stamping used in the manufacture of automobile parts and reinforcement parts, such as a vehicle body, the hot that is conveyed at a constant speed by a transfer device The stamping blank is sequentially passed through the first heating furnace and the second heating furnace in which the high frequency induction heater is installed and heated using high frequency induction heating, but the high frequency induction is installed in the primary heating furnace and the secondary heating furnace. It provides a heating method of the hot stamping blank, characterized in that for heating by dividing the use frequency of the heater, by dividing the hot stamping blank into two consecutive high-frequency induction heating.

바람직하게는, 상기 핫스탬핑용 블랭크를 상기 1차 가열로의 내부에 통과시켜 가열하는 1단계의 가열 공정에서는 블랭크를 상온에서 퀴리 온도까지 가열하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the one-step heating process of passing the blank for hot stamping through the inside of the primary heating furnace, the blank is heated from room temperature to Curie temperature.

여기서, 상기 1차 가열로에서는 고주파 유도가열기의 주파수를 5 ~ 50kHz로 하여 가열하는 것을 특징으로 한다.Here, the primary heating furnace is characterized in that for heating by setting the frequency of the high frequency induction heater to 5 ~ 50kHz.

그리고, 상기 핫스탬핑용 블랭크를 상기 2차 가열로의 내부에 통과시켜 가열하는 2단계의 가열 공정에서는 블랭크를 퀴리 온도에서 950℃까지 가열하는 것을 특징으로 한다.In the two-step heating process of passing the blank for hot stamping through the inside of the secondary heating furnace, the blank is heated from a Curie temperature to 950 ° C.

여기서, 상기 2차 가열로에서는 고주파 유도가열기의 주파수를 300 ~ 500kHz로 하여 가열하는 것을 특징으로 한다.Here, the secondary heating furnace is characterized in that for heating the frequency of the high frequency induction heater 300 ~ 500kHz.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 자동차용 차체부품, 보강부품 등의 제조에 사용되는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법에 관한 것으로서, 특히 핫스탬핑용 블랭크가 급속 가열되면서 열변형이 최소화될 수 있도록 고주파 유도가열기를 이용해 블랭크를 2단계로 가열 하는 것에 주된 특징이 있는 것이다.The present invention relates to a method for heating a hot stamping blank used in the manufacture of automobile body parts, reinforcement parts, and the like, in particular a blank using a high frequency induction heater to minimize thermal deformation while the hot stamping blank is rapidly heated. The main feature is to heat in two stages.

첨부한 도 2는 본 발명의 가열방법에 따라 블랭크의 가열이 진행될 수 있도록 구성한 가열장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 가열방법에 따라 블랭크의 이송과 동시에 가열이 이루어지는 상태를 도시한 가열장치의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 가열방법에 따라 블랭크를 가열하기 위한 가열장치의 정면도이다.2 is a side view of a heating apparatus configured to allow the heating of the blank to proceed according to the heating method of the present invention, and FIG. 3 is a heating apparatus showing the heating and simultaneous heating of the blank according to the heating method of the present invention. 4 is a front view of a heating apparatus for heating a blank according to the heating method of the present invention.

우선, 본 발명에 따라 핫스탬핑용 블랭크를 가열시킬 수 있는 가열장치에 대해 설명하면, 블랭크(2)를 이송시킬 수 있는 이송장치(10)가 구비되고, 상기 이송장치(10)는 이송경로를 따라 일정한 간격으로 배열되는 다수개의 세라믹 파이프(11)와, 전체 세라믹 파이프를 일정한 각속도로 회전시킬 수 있는 구동수단(미도시)을 구비하여 구성된다.First, a description will be given of a heating apparatus capable of heating a blank for hot stamping according to the present invention, wherein a conveying apparatus 10 capable of conveying the blank 2 is provided, and the conveying apparatus 10 has a conveying path. A plurality of ceramic pipes 11 are arranged at regular intervals, and a driving means (not shown) capable of rotating the entire ceramic pipe at a constant angular velocity.

상기 이송장치(10)에서는 세라믹 파이프(11) 위에 블랭크(2)가 올려진 상태에서 전체 세라믹 파이프가 일정한 각속도로 회전할 경우에 그 위에 올려진 블랭크가 회전하는 세라믹 파이프에 의해 이송경로를 따라 일정한 속도로 이송될 수 있게 되어 있다.In the conveying apparatus 10, when the whole ceramic pipe rotates at a constant angular velocity while the blank 2 is placed on the ceramic pipe 11, the blank placed thereon is fixed along the conveying path by the ceramic pipe rotating. It can be transported at speed.

그리고, 전체 세라믹 파이프(11)를 일정한 각속도로 회전시키기 위한 구동수단으로서, 상기 각 세라믹 파이프(11)의 일단부에는 스프로킷(12)이 일체 회전되도록 설치되고, 전체 세라믹 파이프(11)의 스프로킷(12)들이 모두 회전력 전달을 위한 체인(13)으로 연결되며, 상기 체인(13)은 일측의 구동모터(미도시)로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 구동모터의 회전축에 설치된 구동 스프로킷에 연결된다. As a driving means for rotating the entire ceramic pipe 11 at a constant angular speed, one end of each of the ceramic pipes 11 is installed so that the sprockets 12 are integrally rotated, and the sprockets of the entire ceramic pipes 11 12) are all connected to the chain 13 for the rotational force transmission, the chain 13 is connected to the drive sprocket installed on the rotating shaft of the drive motor to receive the rotational force from one side of the drive motor (not shown).

이와 같이 이송장치(10)를 구성하는 전체 세라믹 파이프(11)가 스프로킷(12) 및 체인(13)에 의해 일체 구동될 수 있게 연결된 상태에서, 결국 구동모터가 일정한 속도로 회전하여 체인(13)을 구동시키면, 각각의 스프로킷(12)에 의해 체인(13)에 연결된 전체 세라믹 파이프(11)가 상기 체인을 매개로 구동모터의 회전력을 전달받아 일정한 각속도로 동시 회전하게 되고, 결국 세라믹 파이프(11) 위에 올려진 블랭크(2)가 세라믹 파이프가 설치된 경로, 즉 이송경로를 따라 일정한 속도로 이송될 수 있게 된다. In such a state that the entire ceramic pipe 11 constituting the conveying device 10 is connected to be integrally driven by the sprocket 12 and the chain 13, the driving motor rotates at a constant speed so that the chain 13 When driving, the entire ceramic pipe 11 connected to the chain 13 by each sprocket 12 receives the rotational force of the drive motor via the chain to rotate simultaneously at a constant angular velocity, and eventually the ceramic pipe 11 The blank (2) mounted on the) can be transported at a constant speed along the path where the ceramic pipe is installed, that is, the transport path.

한편, 상기와 같은 이송장치(10)에 의해 블랭크(2)가 이송되는 경로를 따라 1차 및 2차 가열로(21,31)가 배치되며, 각 가열로(21,31)에는 고주파 유도가열기(22,32)가 구성되는 바, 각 가열로(21,31)의 고주파 유도가열기(22,32)는 상기 이송장치(20)에 의해 이송경로를 따라 이송되면서 해당 가열로(21,31)의 내부를 통과하는 블랭크(2)를 고주파 유도가열시키게 된다.Meanwhile, primary and secondary heating furnaces 21 and 31 are disposed along a path through which the blank 2 is transferred by the transfer device 10 as described above, and each of the heating furnaces 21 and 31 has a high frequency induction. The hot air 22 and 32 are configured, and the high frequency induction heaters 22 and 32 of the respective heating furnaces 21 and 31 are transferred along the transfer path by the transfer device 20 while the corresponding heating furnaces 21 and 32 are transferred. The blank 2 passing through the inside of 31 is subjected to high frequency induction heating.

바람직한 실시예에서, 5 ~ 50kHz의 고주파 전원을 사용하는 고주파 유도가열기(22)를 1차 가열로(21)에 배치하고, 300 ~ 500kHz의 고주파 전원을 사용하는 고주파 유도가열기(32)를 2차 가열로(31)에 배치한다.In a preferred embodiment, a high frequency induction heater 22 using a high frequency power source of 5 to 50 kHz is disposed in the primary heating furnace 21, and a high frequency induction heater 32 using a high frequency power source of 300 to 500 kHz is used. It arrange | positions to the secondary heating furnace 31.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 각 가열로(21,31)에 구성되는 고주파 유도가열기(22,32)는, 해당 가열로의 전체 블랭크 이송경로를 따르도록 설치되되, 전체 블랭크 이송경로를 따라서 상기 이송용 세라믹 파이프(11)와 상기 세라믹 파이프 위에 올려져 이송되는 블랭크(2)를 상, 하측에서 둘러싸도록 설치되는 고주파 유도가열 코일(24,34)을 포함한다.2 to 3, the high frequency induction heaters 22 and 32 configured in the respective heating furnaces 21 and 31 are installed to follow the entire blank transfer path of the heating furnace, Therefore, it comprises a high frequency induction heating coil (24, 34) installed to surround the transfer pipe (11) and the blank (2) mounted on the ceramic pipe from the top, the lower side.

상기 고주파 유도가열 코일(24,34)은 고주파 전기에너지를 열에너지로 변환 하여 내부로 통과하는 블랭크(2)를 가열시키는 일종의 발열 코일로서, 이는 일반 전력이 고주파로 증폭된 뒤 증폭된 고주파 전기에너지가 공급되면 이를 작동 전원으로 하여 발열하도록 되어 있는 바, 각 가열로(21,31)의 고주파 유도가열 코일(24,34)은 해당 주파수의 고주파 전기에너지를 제공하는 고주파 발진 장치(23,33)로부터 각각 연결되어 있다.The high frequency induction heating coils 24 and 34 convert a high frequency electric energy into heat energy to heat the blank 2 passing therein, and the high frequency electric energy amplified after general power is amplified at high frequency. When supplied, it generates heat by using this as an operating power source, and the high frequency induction heating coils 24 and 34 of the respective heating furnaces 21 and 31 are supplied from the high frequency oscillation devices 23 and 33 that provide high frequency electric energy of the corresponding frequency. Each is connected.

즉, 1차 가열로(21)의 고주파 유도가열 코일(24)은 5 ~ 50kHz의 고주파 전원을 제공하는 고주파 발진 장치(23)에, 2차 가열로(31)의 고주파 유도가열 코일(34)은 300 ~ 500kHz의 고주파 전원을 제공하는 고주파 발진 장치(33)에 각각 연결되는 것이다.That is, the high frequency induction heating coil 24 of the primary heating furnace 21 is a high frequency induction heating coil 34 of the secondary heating furnace 31 to the high frequency oscillation apparatus 23 that provides a high frequency power source of 5 to 50 kHz. Are respectively connected to the high frequency oscillation device 33 providing a high frequency power source of 300 ~ 500kHz.

결국, 1차 가열로(21)와 2차 가열로(31)를 차례로 통과하도록 이송장치(10)를 이용하여 제품 형상에 맞게 잘라진 블랭크(2)를 이송시키되, 이송장치(10)의 세라믹 파이프(11)를 일정한 각속도로 회전시켜 블랭크(2)가 일정한 속도로 전진하도록 하면서, 1차 가열로(21)에서 5 ~ 50kHz의 고주파 유도가열기(22)에 의해 상온에서 퀴리 온도까지 1차 가열되도록 하고, 이후 연속 공정으로서 2차 가열로(31)에서 300 ~ 500kHz의 고주파 유도가열기(32)에 의해 퀴리 온도에서 A3점 이상의 온도까지 2차 가열되도록 한다.As a result, the blank 2 cut to fit the shape of the product is transferred using the transfer device 10 so as to pass through the primary heating furnace 21 and the secondary heating furnace 31 in sequence, and the ceramic pipe of the transfer apparatus 10 is transferred. Rotate (11) at a constant angular velocity so that the blank (2) advances at a constant rate, while heating the primary to a Curie temperature by a high frequency induction heater (22) of 5 to 50 kHz in the primary heating furnace (21). Then, as a continuous process, the secondary heating furnace (31) by the high-frequency induction heater 32 of 300 ~ 500kHz to allow the secondary heating from the Curie temperature to a temperature of A3 or more.

바람직한 실시예로서, 제품의 형상에 맞게 잘라놓은 블랭크(2)를 1차 가열로(21)에서 50kHz의 고주파 유도가열기(22)를 이용해 상온에서부터 가열하기 시작하여 퀴리 온도까지 1차로 가열하고, 이후 퀴리 온도까지 가열된 블랭크(2)를 2차 가열로(31)에서 500kHz의 고주파 유도가열기(32)를 이용해 퀴리 온도에서 950℃까 지 2차로 추가 가열한다.In a preferred embodiment, the blank 2 cut out to fit the shape of the product is first heated at room temperature using a high frequency induction heater 22 at 50 kHz in the primary heating furnace 21 and heated to the Curie temperature firstly, Thereafter, the blank 2 heated to the Curie temperature is further heated to the secondary temperature from the Curie temperature to 950 ° C. using the high frequency induction heater 32 at 500 kHz in the secondary heating furnace 31.

2차 가열에서 블랭크가 최종적으로 가열되는 온도는 이송 중 공냉될 수 있음을 감안하여 A3점 온도에서 일정 온도치만큼 여유분을 두는데, 바람직하게는 블랭크를 A3점 이상의 온도인 950℃까지 가열한다.Since the temperature at which the blank is finally heated in the secondary heating may be air-cooled during transfer, a margin is set by a certain temperature value at the A3 point temperature. Preferably, the blank is heated to 950 ° C, which is a temperature of A3 or more points.

여기서, 최종 가열온도를 950℃ 미만의 낮은 온도로 설정하게 되면 냉각에 의해 변태가 진행되어 원하지 않는 변태 형상을 만들 수 있게 된다. Here, when the final heating temperature is set to a low temperature of less than 950 ℃ transformation can proceed by cooling to form an unwanted transformation shape.

첨부한 도 5는 본 발명의 가열방법에 따른 블랭크 온도-시간 그래프를 나타낸 것이다. 5 shows a blank temperature-time graph according to the heating method of the present invention.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 핫스탬핑용 블랭크를 가열하기 위한 공정에서 블랭크를 고주파 유도가열에 의해 2단계로 나누어 급속 가열함으로써, 가열된 블랭크의 열변형을 최소화할 수 있고, 열변형으로 인한 블랭크의 뒤틀림을 방지하여 핫스탬핑이 가능해지며, 특히 복수개의 블랭크를 가열시킨 뒤 핫스탬핑 금형에 삽입하여 한 번의 프레스 성형으로 원하는 부품을 제조할 수 있게 된다. In this way, in the present invention, the blank is divided into two stages by high frequency induction heating in the process for heating the blank for hot stamping, thereby rapidly heating, thereby minimizing thermal deformation of the heated blank, and Hot stamping is possible by preventing warpage, and in particular, a plurality of blanks are heated and then inserted into a hot stamping mold to produce a desired part by one press molding.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법에 의하면, 블랭크를 고주파 유도가열에 의해 2단계로 나누어 급속 가열함으로써, 가열된 블랭크의 열변형을 최소화할 수 있고, 열변형으로 인한 블랭크의 뒤틀림을 방지하여 핫스탬핑이 가능해지게 된다.As described above, according to the heating method of the hot stamping blank according to the present invention, by rapidly heating the blank divided into two stages by high frequency induction heating, it is possible to minimize the thermal deformation of the heated blank, Hot stamping is possible by preventing distortion of the blank.

또한 복수개의 블랭크를 가열시킨 뒤 핫스탬핑 금형에 삽입하여 한 번의 프 레스 성형으로 원하는 부품을 제조할 수 있게 되며, 공정 단축의 효과와 함께 블랭크의 틈새를 브레이징으로 밀폐시킬 수 있게 됨에 따라 부식특성이 향상된 자동차 부품을 제조할 수 있게 된다. In addition, by heating a plurality of blanks and inserting them into a hot stamping mold, it is possible to manufacture a desired part by one press molding, and the corrosion characteristics are improved as the gap of the blanks can be sealed by brazing with the effect of shortening the process. Improved automotive parts can be manufactured.

또한 핫스탬핑용 블랭크를 가열할 수 있는 종래의 대형 가열로를 대체할 수 있음에 따라 종래와 같은 공장부지 확보의 어려움이 해결될 수 있는 동시에 전기 및 가스 사용량 축소 및 그에 따른 유지비용 축소, 생산비용 절감의 효과가 있게 된다.In addition, it is possible to replace the conventional large-scale furnace that can heat the blank for hot stamping can solve the difficulty of securing the factory site as in the prior art, while reducing the electricity and gas consumption and the resulting maintenance cost, production cost There is a saving effect.

Claims (5)

차체와 같은 자동차 부품 및 보강부품의 제조에 사용되는 핫스탬핑용 블랭크를 성형을 위해 가열하는 방법에 있어서,In the method for heating for molding a blank for hot stamping used in the manufacture of automotive parts and reinforcement parts, such as a vehicle body, 이송장치에 의해 일정한 속도로 이송되는 상기 핫스탬핑용 블랭크를 고주파 유도가열기가 설치된 1차 가열로와 2차 가열로의 내부에 순차적으로 통과시켜 고주파 유도가열을 이용하여 가열하되, 상기 1차 가열로와 상기 2차 가열로에 설치된 고주파 유도가열기의 사용 주파수를 각각 달리하여, 상기 핫스탬핑용 블랭크를 연속되는 2단계의 고주파 유도가열로 나누어서 가열하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법.The hot stamping blank, which is conveyed at a constant speed by a conveying device, is sequentially passed through the first and second heating furnaces in which the high frequency induction heater is installed and heated by using high frequency induction heating, but the first heating is performed. The method of heating a blank for hot stamping, characterized in that the hot stamping blank is divided into two successive high frequency induction heating units by varying the operating frequencies of the high frequency induction heaters installed in the furnace and the secondary heating furnace. . 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 핫스탬핑용 블랭크를 상기 1차 가열로의 내부에 통과시켜 가열하는 1단계의 가열 공정에서는 블랭크를 상온에서 퀴리 온도까지 가열하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법.The heating method of the hot stamping blank, characterized in that for heating in the first step of passing the blank for the stamping blank inside the primary heating furnace from the room temperature to the Curie temperature. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 1차 가열로에서는 고주파 유도가열기의 주파수를 5 ~ 50kHz로 하여 가 열하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법.The first heating furnace is a heating method of the blank for hot stamping, characterized in that for heating the frequency of the high-frequency induction heater to 5 ~ 50kHz. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 핫스탬핑용 블랭크를 상기 2차 가열로의 내부에 통과시켜 가열하는 2단계의 가열 공정에서는 블랭크를 퀴리 온도에서 950℃까지 가열하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법.The heating method of the hot stamping blank, characterized in that for heating in the two-stage heating step of passing the hot stamping blank inside the secondary heating furnace from the Curie temperature to 950 ℃. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 2차 가열로에서는 고주파 유도가열기의 주파수를 300 ~ 500kHz로 하여 가열하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법.The secondary heating furnace is a heating method of the hot stamping blank, characterized in that for heating the frequency of the high-frequency induction heater 300 ~ 500kHz.
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KR101125069B1 (en) * 2009-10-09 2012-06-13 주식회사 엠에스 오토텍 Furnace apparatus and method of heating blanks for hot stamping
KR101359055B1 (en) * 2011-03-31 2014-02-07 주식회사 포스코 Apparatus for heat treatment of hot forming blank and method for manufacturing hot formed part using the same
WO2017196039A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 주식회사 엠에스 오토텍 High-frequency heating method for hot stamping process
KR20190081657A (en) 2017-12-29 2019-07-09 경일대학교산학협력단 Apparatus for managing quality in thermal processing, method thereof and computer recordable medium storing program to perform the method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101125069B1 (en) * 2009-10-09 2012-06-13 주식회사 엠에스 오토텍 Furnace apparatus and method of heating blanks for hot stamping
KR101359055B1 (en) * 2011-03-31 2014-02-07 주식회사 포스코 Apparatus for heat treatment of hot forming blank and method for manufacturing hot formed part using the same
WO2017196039A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 주식회사 엠에스 오토텍 High-frequency heating method for hot stamping process
KR20190081657A (en) 2017-12-29 2019-07-09 경일대학교산학협력단 Apparatus for managing quality in thermal processing, method thereof and computer recordable medium storing program to perform the method

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