KR20130050292A - 프레스-경화 플랜트 및 강판 블랭크를 프레스-경화하는 방법 - Google Patents

Abstract

프레스-경화 플랜트 내에서, 접촉 냉각 프레스(12)가 노(11)와 프레스-경화 프레스(13) 사이에 제공된다. 블랭크(18)의 사전 선택 부분들이 접촉 냉각되어 완성 제품의 대응 부분이 보다 더 연성이 되고 더 낮은 항복점을 디스플레이한다.

Description

프레스-경화 플랜트 및 강판 블랭크를 프레스-경화하는 방법 {PRESS HARDENING PLANT AND A METHOD OF PRESS HARDENING A STEEL SHEET BLANK}

본 발명은 완성 제품의 나머지 영역보다 낮은 항복점을 가지는 하나 또는 둘 이상의 영역이 완성 제품에 제공되도록 하는 프레스-경화 플랜트 및 강판 블랭크(blank)의 프레스-경화 방법에 관한 것이다.

매우 높은 강도를 나타내는 프레스-경화 제품을 제조하는 것이 가능하다. 하나의 공통 적용 분야는 차량 산업이며 제품의 나머지 부분보다 낮은 항복점을 가지는 보다 더 연성 부분(softer portion)을 구비한 제품을 제공함으로써 충돌의 경우 변형을 하고 크랙 형성의 위험을 감소시키는 것이 가능하다. WO 2006/38868호는 갭의 사용을 설명하고 EP 1 715 066 A1호 및 DE 10 2005 032113 B3호는 냉각된 도구 쌍의 선택된 부분들의 가열을 설명한다. 두 개 모두의 경우, 프레스-경화 작업 동안 선택된 부분들의 냉각 속도가 감소되어 보다 더 연성 부분을 초래한다. EP 1 180 470 B1호에 따라, 보다 더 연성 부분들이 노 내에서 오스테나이트화 온도로 가열되는 것을 방지함으로써, 또는 프레스-경화 작업 전에 공기 취입에 의해 보다 더 연성 부분을 냉각함으로써 보다 더 연성 부분이 얻어진다.

본 발명의 목적은 짧은 사이클 시간을 구비한 간단한 프로세스를 제공하여 적절히 형성된 기하학적 형상(well-defined geometry) 및 제품의 나머지보다 적절히 형성되고 감소된 하한 인장 강도 및 항복점을 가지는 기하학적으로 적절히 형성된 부분을 초래한다.

본 발명에 따른 프레스-경화 플랜트는 프레스-경화 프레스 내에서 블랭크가 형성되고 경화되기 전에 블랭크의 미리 결정된 부분의 접촉 냉각을 위한 프레스-경화 프레스와 노 사이에 위치된 프레스를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 블랭크가 오소테나이트화 온도로 가열된 후, 프레스-경화 프레스로의 후속 전달 동안 그리고 프레스-경화 작업 동안 페라이트 성장을 촉진하는 온도로 블랭크의 선택된 부분들이 접촉 냉각되는 것으로 구성된다.

본 발명은 청구범위에 의해 규정된다.

도 1은 본 발명에 따른 프레스-경화 플랜트를 나타내는 도면이며,
도 2는 본 발명에 따른 방법에 대한 시간-온도 다이어그램의 일 예이다.

도 1은 노 형태의 가열 장치(11), 접촉 냉각 프레스(12) 및 프레스-경화 프레스(13)의 도식적인 측면도이다. 다수의 편평한 강판 블랭크(14 내지 18) 및 완성 제품(19)이 도시된다.

블랭크는 노를 통과하고 가열되어 블랭크(18)가 노를 떠날 때 오스테나이트화 온도, 즉 보통 880 ℃ 보다 약간 높은 온도에 있도록 한다. 정상적인(normal) 오스테나이트화 온도는 대략적으로 900 ℃이고 최고 930 ℃이다. 도 2의 온도 도면에서, 프로세스 단계 1에서, 블랭크가 노로부터 나오는 온도가 온도A로 표시되어 있다. 접촉 냉각 프레스(12)로 전달하는 동안, 도면에서 프로세스 단계 2에 의해 표시된 바와 같이 온도가 약간 감소된다. 프레스(12) 내의 블랭크에 의해, 프레스가 작동되고 블랭크가 도구 쌍에서 클램프되어 블랭크의 선택된 부분 또는 선택된 부분들이 실선으로 표시된 온도 곡선에 따라 예를 들면 대략 700 ℃ 또는 그 보다 약간 낮을 수 있으며 580 ℃ 보다 낮지 않아야 하는 온도(B)로 신속하게 냉각된다. 이러한 신속한 냉각은 프로세스 단계 3으로서 표시되고 적어도 150 ℃ 만큼 온도를 감소시켜야 한다. 이어서 블랭크는 프레스-경화 프레스(13), 즉 프로세스 단계 4로 전달되고, 냉각된 부분은 이어서 온도(D)에 있는 반면에, 블랭크의 나머지 부분은 점선에 의해 표시된 온도 곡선을 따르며 온도(C), 즉 프레스-경화를 위한 정상 온도에 있다. 프레스(13)의 냉각된 도구 내에서 프레스-경화 작업 동안, 블랭크가 정상 방식으로 제품(19) 내로 형성 및 경화된다. 접촉 프레스 내에서 미리-냉각된 블랭크의 부분은 프로세스 단계(3 및 4) 동안 페라이트로 형성되고 따라서 형성된 제품의 대응 부분은 충분히 경화되지 않지만 감소된 경화 및 감소된 항복점을 나타낸다.

접촉 프레스(12), 즉 프로세스 단계(3)에서의 냉각은 정상적으로 대략 1/2초 걸리며 이와 같은 짧은 시간 내에서 재현성(reproducibility)을 달성하기가 어려울 수 있다. 접촉 프레스는 가열될 수 있어 냉각 시간이 예를 들면 1.5 내지 2 초로 증가하여 프레스-경화 작업 전 냉각 및 바람직한 페라이트 형성을 제어하는 것을 더 용이하게 한다. 도구가 종래의 방식으로 프레스-경화 프레스에서 가열될 때, 도구 마모가 증가된다. 그러나, 블랭크는 접촉 프레스(12)에서 형성되지 않으며 따라서 바람직하지 않은 마모(inconvenient wear)가 없다. 두 개의 프레스들 사이, 즉 프로세스 단계(4)의 전달 시간은 보통 실제로 5 내지 10 초이며 15 초보다 적지 않아야 한다. 실제로 가장 짧은 가능한 전달 시간은 수(a few) 초이며 이는 충분할 수 있다.

완성 제품의 상이한 영역들에서 상이한 페라이트 성장 및 상이한 정도의 경도를 초래하도록 접촉 프레스는 상이한 온도를 가지거나 상이한 접촉 시간을 가지는 수 개의 부분으로 이루어질 수 있다. 또 다른 선택예는 상이한 냉각을 초래하도록 상이한 재료들의 접촉 표면들을 가지는 것이다.

접촉 프레스는 편평한 블랭크와 접촉하기 위한 편평한 표면을 가진다. 대안적으로, 블랭크 냉각에 부가하여, 접촉 프레스가 또한 블랭크를 예비 성형할 수 있다. 또한 접촉 프레스로 들어가기 전에 블랭크를 예비 성형하는 것도 고려할 수 있다.

Claims (5)

1. 완성 제품(19)의 나머지 영역보다 낮은 항복점을 가지는 하나 또는 둘 이상의 영역들이 완성 제품(19)에 제공되도록, 강판 블랭크(18)를 프레스 경화하는 방법에 있어서,
   상기 블랭크(18)가 오스테나이트화 온도로 가열된 후, 상기 블랭크의 선택된 부분들이 프레스-경화 프레스(13)로의 후속 전달 동안 그리고 프레스 경화 작업 동안 페라이트 성장을 촉진하는 온도로 접촉 냉각되는 것을 특징으로 하는,
   강판 블랭크를 프레스-경화하는 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 영역들이 150 도보다 큰 차이로 접촉 냉각되는,
   강판 블랭크를 프레스-경화하는 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 영역들이 580 도를 초과하는 온도로 접촉 냉각되는 것을 특징으로 하는,
   강판 블랭크를 프레스-경화하는 방법.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 영역들이 2초 미만의 시간 동안 접촉 냉각되는 것을 특징으로 하는,
   강판 블랭크를 프레스-경화하는 방법.
   
5. 강판 블랭크(18)를 오스테나이트화 구조로 가열하기 위한 장치(11) 및 하나의 단계에서 제품(19) 내로 블랭크를 형성하고 경화하기 위한 냉각된 도구를 가지는 프레스-경화 프레스(13)를 포함하는, 프레스-경화 플랜트에 있어서,
   상기 블랭크가 프레스-경화 프레스 내에서 형성 및 경화되기 전에 상기 블랭크(18)의 미리 결정된 부분들의 접촉 냉각을 위한 프레스-경화 프레스와 상기 가열 장치(11) 사이에 프레스(12)가 위치되는 것을 특징으로 하는,
   프레스-경화 플랜트.

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