KR20120132836A - 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법 - Google Patents

핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120132836A
KR20120132836A KR1020110051196A KR20110051196A KR20120132836A KR 20120132836 A KR20120132836 A KR 20120132836A KR 1020110051196 A KR1020110051196 A KR 1020110051196A KR 20110051196 A KR20110051196 A KR 20110051196A KR 20120132836 A KR20120132836 A KR 20120132836A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molded body
high strength
blanks
parts
hot stamping
Prior art date
Application number
KR1020110051196A
Other languages
English (en)
Inventor
이승하
도형협
박영국
김성주
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020110051196A priority Critical patent/KR20120132836A/ko
Publication of KR20120132836A publication Critical patent/KR20120132836A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/88Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/34Heating or cooling presses or parts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C18/00Alloys based on zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/02Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

산화 스케일층의 생성을 억제하는 것을 통해 공정 단순화를 도모할 수 있는 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법은 국부적으로 이종 강도가 요구되며, 타 부품과 용접되는 성형체를 제조하기 위하여 블랭크들을 마련하되, 타 부위에 비하여 상대적으로 높은 강도가 요구되는 고강도부와, 타 부위에 비하여 상대적으로 높은 인성이 요구되는 고인성부와, 타 부품과 용접되는 용접부를 분할하여 블랭크들을 마련하는 소재 마련 단계; 상기 블랭크들을 용접에 의하여 상호 연결하는 용접 단계; 상기 용접된 블랭크들 중 고강도부를 선택적으로 열처리하는 열처리 단계; 상기 열처리된 블랭크들을 프레스 금형으로 성형하여 성형체를 형성하는 프레스 성형 단계; 및 상기 프레스 금형이 닫힌 상태에서 상기 프레스 금형을 냉각하여 상기 성형체를 급냉하는 냉각 단계;를 포함하며, 상기 블랭크들 중 고강도부는 상기 열처리 단계에서 산화 스케일층이 생성되는 것이 억제되도록 도금 처리되는 것을 특징으로 한다.

Description

핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법{HOT STAMPING MOLDING PRODUCT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온 열처리시 발생하는 산화 스케일층의 생성을 억제함으로써 공정 단순화를 도모할 수 있는 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
TWB(Tailor Welded Blank) 공법은 마치 양복을 재단하는 것과 같이 다양한 재질과 두께의 판재를 필요한 모양대로 절단하여 용접한 후 프레스 성형하여 부품을 제작하는 일련의 기술로서, 두께 또는 강도가 서로 다른 강판을 스템핑(stamping) 가공 전에 하나의 강판(Blank)으로 용접한 자동차 부품 등을 성형하는 것을 말한다.
본 발명의 목적은 고온 가열시 발생하는 산화 스케일층의 생성을 억제함으로써 공정 단순화를 도모할 수 있는 핫 스탬핑 성형체 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되는 핫 스탬핑 성형체를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법은 국부적으로 이종 강도가 요구되며, 타 부품과 용접되는 성형체를 제조하기 위하여 블랭크들을 마련하되, 타 부위에 비하여 상대적으로 높은 강도가 요구되는 고강도부와, 타 부위에 비하여 상대적으로 높은 인성이 요구되는 고인성부와, 타 부품과 용접되는 용접부를 분할하여 블랭크들을 마련하는 소재 마련 단계; 상기 블랭크들을 용접에 의하여 상호 연결하는 용접 단계; 상기 용접된 블랭크들 중 고강도부를 선택적으로 열처리하는 열처리 단계; 상기 열처리된 블랭크들을 프레스 금형으로 성형하여 성형체를 형성하는 프레스 성형 단계; 및 상기 프레스 금형이 닫힌 상태에서 상기 프레스 금형을 냉각하여 상기 성형체를 급냉하는 냉각 단계;를 포함하며, 상기 블랭크들 중 고강도부는 상기 열처리 단계에서 산화 스케일층이 생성되는 것이 억제되도록 도금 처리되는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체는 타 부위에 비하여 상대적으로 고 강도를 갖는 고강도부와, 상기 고강도부의 상부에 연결되며 타 부품과 용접되는 용접부와, 상기 고강도부의 하부에 연결되며 타 부위에 비하여 상대적으로 고 인성을 갖는 고인성부를 포함하며, 상기 고강도부는 경화능을 갖는 강판 재질로 형성되되, 산화 스케일층이 생성되는 것이 억제되도록 표면이 도금 처리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 TWB 공법과 핫 스탬핑 방법을 함께 적용하여 이종 소재를 맞대기 접합하는 방식으로 성형체를 제조함으로써, 국부적으로 다른 강도를 가지는 차량용 부품을 적용하여 차량 경량화와 차량의 연비 향상에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명은 고강도부의 표면을 도금 처리함으로써 고온 열처리 과정에서 산화 스케일층이 생성되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 차량의 차체 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법을 나타낸 모식도이다.
도 4는 고주파 유도 가열 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 로(furnace) 가열 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법으로 제조된 센터필러를 확대하여 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 차량의 차체 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량은 다양한 재질 및 두께가 상이한 강판들을 용접으로 결합하는 방식에 의하여 조립된다.
이때, 차량의 프런트 도어와 리어 도어 사이에서 차체의 바닥면과 루프를 연결하는 부분인 센터필러(center pillar, 또는 B필러라 함)는 이종 재질로 제조되고 있다. 이러한 센터필러는 후술하는 본 발명에 따른 성형체(100)가 될 수 있다.
상기 성형체(100)는 고강도부(110), 용접부(120) 및 고인성부(130)를 포함할 수 있으며, 고강도부(110), 용접부(120) 및 고인성부(130)는 TWB(Tailor Welded Blank) 공법에 의하여 상호 접합될 수 있다.
이때, 고강도부(110)는 타 부위, 즉 용접부(120) 및 고인성부(130)에 비하여 상대적으로 고 강도를 갖고, 용접부(120)는 고강도부(110)의 상부에 연결되며 타 부품, 즉 차체의 루프와 용접될 수 있다. 또한, 고인성부(130)는 고강도부(110)의 하부에 연결되며 타 부위, 즉 고강도부(110) 및 용접부(120)에 비하여 상대적으로 고 인성을 갖는다.
여기서, 고강도부(110)는 경화능을 갖는 강판 재질로 형성되되, 산화 스케일층이 생성되는 것이 억제되도록 표면이 도금 처리된다. 고강도부(110)는 도금 처리에 의하여 표면에 Al-Si 도금층 또는 아연 도금층(미도시)이 형성되어 있을 수 있다.
상기와 같이, 고강도부(110), 용접부(120) 및 고인성부(130)로 구분하여 성형체(100)를 제조하는 이유는 차량의 사고(전복, 추돌, 충돌 등) 발생 시, 차체의 형상을 일정한 형태로 유지하기 위해 고 강도를 필요로 하는 부분과 충격을 흡수하기 위해 고 인성을 필요로 하는 부분이 동시에 필요하기 때문이다.
특히, 성형체(100)의 고강도부(110)는 차량의 사고 발생시, 차량 내부에 탑승하고 있는 승객을 보호하기 위해서는 안정된 공간을 제공할 수 있도록 일정한 형상이 유지되어야 할 필요가 있으므로 타 부품에 비해 고 강도가 요구되고 있다. 만일, 성형체(100)의 고강도부(110)가 일정 강도에 미치지 못할 경우에는 차량의 전복 등에 의하여 고강도부(110)가 파손되거나 이탈되는 데 기인하여 루프가 내려 앉아 탑승객의 안전을 위협하는 요소로 작용할 수 있다.
이와 달리, 성형체(100)의 고인성부(130)는 변형이 되면서 충격에너지를 흡수해야 하므로 상대적으로 낮은 강도가 요구된다. 만일, 고인성부(130)가 고강도부(110)와 대응되는 강도를 가질 경우, 측면 충돌 시 충돌 에너지의 흡수가 이루어지지 않아 다른 부품, 즉 구조재에 충격이 전달되는 문제가 있다.
이와 같이, 서로 다른 강도의 강판을 이용하여 TWB 공법으로 단일 부품을 제조할 경우 차량의 경량화와 차량의 연비 향상에 큰 기여를 할 수 있다.
또한, 이러한 TWB 공법을 이용하여 자동차 부품을 성형할 경우, 강도 향상을 위해 삽입되는 보강재를 제거할 수 있어 금형비 절감 및 소재절감을 통해 원가 절감, 경량화 등의 효과를 이끌어낼 수 있다.
따라서, TWB 공법은 열처리 경화 강판을 접목하여 경량화 및 강도 상승 효과를 보임과 동시에 2차 가공성을 향상시킴으로써 자동차의 프레임이나 충격 부재용으로 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법을 나타낸 모식도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도시된 핫 스탬핑 성형체 제조 방법은 소재 마련 단계(S110), 용접 단계(S120), 열처리 단계(S130), 프레스 성형 단계(S140) 및 냉각 단계(S150)를 포함한다.
소재 마련 단계
소재 마련 단계(S110)에서는 국부적으로 이종 강도가 요구되며, 타 부품과 용접되는 성형체를 제조하기 위해 고강도부(110), 용접부(120) 및 고인성부(130)를 포함하는 블랭크들을 마련한다.
이때, 블랭크들 중 고강도부(110)는 용접부(120) 및 고인성부(130)에 비하여 상대적으로 고 강도를 요구하고, 고인성부(130)는 고강도부(110) 및 용접부(120)에 비하여 상대적으로 고 인성을 요구한다. 또한, 용접부(120)는 타 부품, 일 예로 차량의 루프와 용접되는 부분이다.
여기서, 고강도부(110)는 경화능을 갖는 강판 재질로 형성되되, 산화 스케일층이 생성되는 것이 억제되도록 표면이 도금 처리된다. 고강도부(110)는 도금 처리에 의하여 표면에 Al-Si 도금층 또는 아연 도금층이 형성되어 있을 수 있다.
이러한 도금 처리는 소재 마련 단계(S110) 이전에 실시될 수 있다.
도금 처리는 고강도부(110)를 도금 욕에 침적하여 Al-Si 도금 또는 아연 도금을 실시한 다음, 합금화 열처리를 수행하고, 합금화 열처리된 고강도부(110)를 냉각하는 방식으로 이루어질 수 있다. 이때, 합금화 열처리 온도는 450 ~ 550℃인 것이 바람직하다. 만일, 합금화 열처리 온도가 550℃를 초과할 경우에는 재질 저하가 발생할 수 있다. 반대로, 합금화 열처리 온도가 450℃ 미만으로 너무 낮을 경우에는 적정 합금화도 및 도금층의 안정적 성장을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다.
용접 단계
용접 단계(S120)에서는 고강도부(110), 용접부(120) 및 고인성부(130)를 포함하는 블랭크들을 정밀하게 위치 정렬한 후, 블랭크들을 용접으로 상호 연결한다.
이때, 용접 단계(S120)는 레이저 용접, 매쉬심 용접 등이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 레이저 용접을 일 예로 들어 설명하도록 한다.
이러한 용접 단계(S120)에서는 정밀하게 재단된 블랭크들을 위치 정렬시킨 상태에서 레이저 용접기(160)를 이용하여 서로 맞대기 형태로 용접하여 일체가 되도록 연결한다.
여기서, 고강도부(110), 용접부(120) 및 고인성부(130) 상호 간은 서로 상이한 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 고 강도가 요구되는 고강도부(110)는 용접부(120) 및 고인성부(130)에 비하여 상대적으로 두꺼운 두께를 갖는 것이 바람직하다.
열처리 단계
열처리 단계(S130)에서는 상호 연결되도록 용접된 블랭크들을 가열 장치(170)를 이용하여 열처리한다.
이때, 열처리 단계(S130)에서는 용접된 블랭크들 중 고강도부(110)를 선택적으로 열처리하는 것이 바람직하다. 상기 고강도부(110)는 성형성 확보를 위해 충분히 고온으로 가열하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 열처리 온도는 850℃ ~ 950℃로 실시될 수 있다. 만일, 열처리 온도가 950℃를 초과할 경우에는 더 이상의 열처리 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 문제가 있다. 반대로, 열처리 온도가 850℃ 미만으로 실시될 경우에는 강도 확보에 어려움이 따를 뿐만 아니라, 급격한 인성 저하로 프레스 성형성이 저하되는 문제가 있다.
이때, 도 4는 고주파 유도 가열 방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 로(furnace) 가열 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 열처리 단계시, 고주파 유도 가열을 이용하여 블랭크들 중 고강도부(110)만을 선택적으로 열처리할 수 있다. 고주파 유도 가열 방식은 고주파 전류의 전자기 유도 원리를 이용하여 고주파 전자기장 속에서 금속을 가열하는 것을 말한다. 이 경우, 성형체(100)가 고주파 유도 가열기(172)에 의하여 선택적으로 열처리가 이루어질 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 열처리 단계시, 로 가열을 이용하여 블랭크들 중 고강도부(110)만을 선택적으로 열처리할 수도 있다. 이 경우, 성형체(100)를 로(Furnace) 가열기(174) 내부를 통과되도록 한 상태에서 로 가열기(174)의 발열체(176)를 가동하는 것에 의하여 열처리가 이루어질 수 있다. 상기 로 가열기(174)의 발열체(176)는 고강도부(110)와 대응되는 위치에 배치되어 있을 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았지만, 열처리는 레이저를 이용한 레이저 열처리를 이용하여 블랭크들 중 고강도부만을 선택적으로 열처리할 수도 있다.
프레스 성형 단계
프레스 성형 단계(S140)에서는 열처리된 블랭크들을 프레스 장치(180)에 로딩한 후, 프레스 장치(180)를 닫은 상태에서 원하는 형태를 갖도록 핫 스탬핑을 실시하여 성형체(100)를 형성한다. 이러한 성형체(110)는 일 예로 차체의 센터필러일 수 있다.
이 경우, 성형체(100)는 고강도부(110), 용접부(120) 및 고인성부(130)를 포함할 수 있다. 고강도부(110)는 타 부위, 즉 용접부(120) 및 고인성부(130)에 비하여 상대적으로 고 강도를 갖고, 용접부(120)는 고강도부(110)의 상부에 연결된다. 또한, 고인성부(130)는 고강도부(110)의 하부에 연결되며 타 부위, 즉 고강도부(110) 및 용접부(120)에 비하여 상대적으로 고 인성을 갖는다.
따라서, 상기 성형체(110)는 별도의 보강부재를 사용하지 않고 단일 부품만으로 이종 강도를 가질 수 있다.
냉각 단계
냉각 단계(S150)에서는 프레스 금형이 닫힌 상태에서 프레스 금형을 냉각하여 프레스 금형 내에 배치되는 성형체(100)를 급냉한다.
이때, 프레스 성형에 의하여 제조되는 성형체(100)는 프레스 금형 내에서 고온을 유지하고 있으므로 프레스 금형으로 성형한 후 즉시 개방하여 성형체(110)를 냉각할 경우 재질 특성 및 형상이 변형되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 프레스 금형을 닫은 상태에서 프레스 금형 내에서 냉각시키는 것이 바람직하다.
이를 위해, 프레스 장치(180)는 내부에 냉매가 순환하는 냉각 채널(182)이 구비될 수 있다. 이러한 냉각 채널(182)을 구비하는 프레스 장치(180)는 프레스 성형이 완료되고 난 후, 냉각 채널(182)을 통하여 공급되는 냉매에 의한 순환에 의해 프레스 금형 몸체를 신속히 급냉시킬 수 있게 된다.
이때, 성형체(100)의 스프링 백 현상을 방지함과 더불어 원하는 형상을 유지하기 위해서는 프레스 금형을 닫은 상태에서 급냉을 수행하는 것이 바람직하다.
여기서, 냉각 속도는 20 ~ 300℃/sec로 실시될 수 있다. 만일, 냉각 속도가 300℃/sec를 초과하여 실시될 경우에는 더 이상의 냉각 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 문제가 있다. 반대로, 냉각 속도가 20℃/sec 미만으로 실시될 경우에는 고 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다.
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법이 종료될 수 있다.
종래에는 고온 열처리를 실시한 후, 표면에 생성되는 산화 스케일층을 제거하기 위한 목적으로 냉각 단계 이후에 숏 블라스팅(Shot blasting) 단계를 더 수행하였으나, 본 발명에서는 소재 마련 단계 이전에 도금 처리를 실시하는 것에 의하여 고강도부의 표면에 형성된 Al-Si 도금층 또는 아연 도금층이 산화 스케일의 생성을 억제하는 역할을 하기 때문에 숏 블라스팅 단계를 생략할 수 있는 이점이 있다.
이때, 고강도부와 더불어 용접부 및 고인성부에 대해서도 도금 처리를 실시할 수도 있으나, 성형체 중 고강도부가 차지하는 면적이 50% 이상을 차지하는 점을 감안할 때, 고강도부만을 도금 처리하는 것이 비용적인 측면에서 유리하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 핫 스탬핑 성형체 제조 방법으로 제조된 센터필러를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 핫 스탬핑 성형체 제조 방법으로 제조된 센터필러(100)를 나타내고 있다.
이때, 센터필러(100)는 중앙부에 배치되며 타 부위에 비하여 상대적으로 고 강도를 갖는 고강도부(110)와, 상기 고강도부(110)의 상부에 연결되며 타 부품과 용접되는 용접부(120)와, 상기 고강도부(110)의 하부에 연결되며 타 부위에 비하여 상대적으로 고 인성을 갖는 고인성부(130)가 일체로 연결되는 형태를 갖는다.
상기 고강도부(110)는 핫 스탬핑에 의하여 인장강도 : 1500 MPa급 이상으로 업그레이드될 수 있다.
이때, 고강도부(110)는 경화능이 우수한 보론 강판이 이용될 수 있고, 용접부(120) 및 고인성부(130)는 냉연강판이 이용될 수 있다. 상기 보론 강판은 고가의 합금 원소인 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 대신 보론(B)를 첨가하여 경화능을 향상시킨 강이다. 보론강은 인성과 내충격성이 우수하며 특히, 고강도, 고경도, 내마모성이 우수하므로 자동차 및 건설 중장비의 부품 등에 주로 사용되고 있다.
최근, 차량의 연비 향상과 경량화 요구에 따라 차량에 적용되는 금속 성형체들의 요구 강도가 점점 증가하고 있다. 일반적인 프레스 성형만으로는 1500 MPa급 이상의 고 강도를 확보하는 데 한계가 있었으나, 본 발명에서와 같이 경화능을 가지는 보론강 소재를 사용하여 핫 스템핑을 실시할 경우, 1500 MPa급 이상의 고 강도를 확보할 수 있다.
한편, 보론강은 냉연강판에 비하여 고가이고, 차체의 일부 부품은 구간별로 상이한 강도가 요구되므로, 고 강도가 요구되는 부분에는 보론 강판을 사용하고, 상대적으로 낮은 강도가 요구되는 부분에는 냉연강판을 사용함으로써, 차량 제조사에서 요구하는 강도 기준을 충족시킴과 동시에 부품의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 성형체 110 : 고강도부
120 : 용접부 130 : 고인성부
160 : 레이저 용접기 170 : 가열 장치
172 : 고주파 유도 가열기 174 : 로 가열기
176 : 발열체 180 : 프레스 장치
S110 : 소재 마련 단계 S120 : 용접 단계
S130 : 열처리 단계 S140 : 프레스 성형 단계
S150 : 냉각 단계

Claims (8)

  1. 국부적으로 이종 강도가 요구되며, 타 부품과 용접되는 성형체를 제조하기 위하여 블랭크들을 마련하되, 타 부위에 비하여 상대적으로 높은 강도가 요구되는 고강도부와, 타 부위에 비하여 상대적으로 높은 인성이 요구되는 고인성부와, 타 부품과 용접되는 용접부를 분할하여 블랭크들을 마련하는 소재 마련 단계;
    상기 블랭크들을 용접에 의하여 상호 연결하는 용접 단계;
    상기 용접된 블랭크들 중 고강도부를 선택적으로 열처리하는 열처리 단계;
    상기 열처리된 블랭크들을 프레스 금형으로 성형하여 성형체를 형성하는 프레스 성형 단계; 및
    상기 프레스 금형이 닫힌 상태에서 상기 프레스 금형을 냉각하여 상기 성형체를 급냉하는 냉각 단계;를 포함하며,
    상기 블랭크들 중 고강도부는 상기 열처리 단계에서 산화 스케일층이 생성되는 것이 억제되도록 도금 처리되는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 성형체 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고강도부는
    상기 도금 처리에 의하여, 표면에 Al-Si 도금층 또는 아연 도금층이 형성되는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 성형체 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용접 단계는
    레이저 용접 또는 매쉬심(mesh seam) 용접이 이용되는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 성형체 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열처리 단계에서,
    열처리 온도는 850℃ ~ 950℃인 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 성형체 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 단계에서,
    냉각 속도는 20℃/sec ~ 300℃/sec인 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 성형체 제조 방법.
  6. 타 부위에 비하여 상대적으로 고 강도를 갖는 고강도부와, 상기 고강도부의 상부에 연결되며 타 부품과 용접되는 용접부와, 상기 고강도부의 하부에 연결되며 타 부위에 비하여 상대적으로 고 인성을 갖는 고인성부를 포함하며,
    상기 고강도부는 경화능을 갖는 강판 재질로 형성되되, 산화 스케일층이 생성되는 것이 억제되도록 표면이 도금 처리되는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 성형체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고강도부는
    상기 도금 처리에 의하여, 표면에 Al-Si 도금층 또는 아연 도금층이 형성되는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 성형체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 고인성부는
    냉연 강판이 이용되는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 성형체.
KR1020110051196A 2011-05-30 2011-05-30 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법 KR20120132836A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110051196A KR20120132836A (ko) 2011-05-30 2011-05-30 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110051196A KR20120132836A (ko) 2011-05-30 2011-05-30 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120132836A true KR20120132836A (ko) 2012-12-10

Family

ID=47516294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110051196A KR20120132836A (ko) 2011-05-30 2011-05-30 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120132836A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102784850A (zh) * 2012-08-21 2012-11-21 武汉钢铁(集团)公司 热冲压成形曲边坯料的定位方法
KR101333971B1 (ko) * 2012-12-12 2013-11-27 현대하이스코 주식회사 충돌성능이 우수한 핫 스탬핑용 아연도금강판을 이용한 이종강도를 갖는 강 제품 및 그 제조 방법
CN104903020A (zh) * 2013-01-07 2015-09-09 新日铁住金株式会社 冲压成型品的制造方法
CN111085587A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 东莞市豪斯特热冲压技术有限公司 一种冲压工艺

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102784850A (zh) * 2012-08-21 2012-11-21 武汉钢铁(集团)公司 热冲压成形曲边坯料的定位方法
CN102784850B (zh) * 2012-08-21 2015-04-08 武汉钢铁(集团)公司 热冲压成形曲边坯料的定位方法
KR101333971B1 (ko) * 2012-12-12 2013-11-27 현대하이스코 주식회사 충돌성능이 우수한 핫 스탬핑용 아연도금강판을 이용한 이종강도를 갖는 강 제품 및 그 제조 방법
WO2014092376A1 (ko) * 2012-12-12 2014-06-19 현대하이스코 주식회사 충돌성능이 우수한 핫 스탬핑용 아연도금강판 및 이를 이용한 이종강도를 갖는 강 제품 제조 방법
CN104903020A (zh) * 2013-01-07 2015-09-09 新日铁住金株式会社 冲压成型品的制造方法
CN111085587A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 东莞市豪斯特热冲压技术有限公司 一种冲压工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4833323B2 (ja) 車両用メンバー製作方法及びこれを利用したサイドメンバー
KR101190396B1 (ko) 테일러 웰디드 핫 스탬핑 제조방법 및 이를 이용한 국부적으로 이종강도를 지니는 성형체
KR101330952B1 (ko) 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법
KR101714121B1 (ko) 테일러 웰디드 블랭크 제조방법
WO2017219427A1 (zh) 用于获得梯度化性能的处理工艺及其构件
KR101318060B1 (ko) 인성이 향상된 핫스탬핑 부품 및 그 제조 방법
KR101035753B1 (ko) Twb 공법을 이용한 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법
JP5509337B2 (ja) 熱処理硬化鋼板を用いた局部的に異種強度を有する自動車部品の製造方法
JP5756774B2 (ja) 熱間プレス用鋼板およびプレス成形品、並びにプレス成形品の製造方法
KR101827187B1 (ko) 열간 프레스용 강판 및 프레스 성형품, 및 프레스 성형품의 제조 방법
US20110182765A1 (en) Use of a steel alloy
EP3960592B1 (en) Method for manufacturing an unitary body side structural frame of a vehicle and corresponding unitary body side structural frame
CZ305430B6 (cs) Způsob k tváření za tepla a kalení výstřižku
EP3390206A1 (en) B-pillar central beam and method for manufacturing
KR20120132836A (ko) 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법
EP3516083A1 (en) Reinforcing structural components
JP5888168B2 (ja) 低強度部を有する熱間プレス成形品及びその製造方法
JP5894469B2 (ja) 熱間プレス用鋼板およびプレス成形品、並びにプレス成形品の製造方法
KR101116633B1 (ko) 차량용 멤버 제작방법
CN114555453A (zh) 一种用于车辆框架的成形钣金部件和相应的生产方法
KR101316321B1 (ko) 국부적으로 이종 강도를 가지는 차량용 b 필러 부품 제조방법 및 이를 이용한 차량용 b필러 부품
KR101118953B1 (ko) 차량용 멤버 제작방법
KR20110011087A (ko) 차량용 쇽업소버 하우징 제작방법 및 이를 이용한 쇽업소버 하우징
JP5251764B2 (ja) 車両用構造部材とその製造方法
KR20230103522A (ko) 고강도의 차량 바디 부품 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application