KR20150078772A - Prevention method of delayed fracture by cold trim for hot stamped parts - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지연파괴 방지 방법에 관한 것으로, 특히 핫스탬핑 성형된 부품의 냉간트림 후에 트림부에서 발생되는 지연파괴를 방지하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for preventing delayed fracture, and more particularly, to a method for preventing delayed fracture generated in a trim portion after a cold trim of a hot stamped molded component.
최근 자동차 산업은 연비 효율의 향상을 위한 경량화에 주력하면서도, 충분한 강성을 확보하기 위해 점차 초고강도화된 차체 부품을 사용하고 있는 추세이다.In recent years, the automobile industry has been focusing on weight reduction for improving fuel efficiency, but has been gradually using ultra-high strength body parts to secure sufficient rigidity.
즉, 무게는 상대적으로 적게 나가면서도 보다 강한 강성을 가진 제품을 성형하기 위해, 보다 경량이면서도 고강도의 소재를 사용하는 경향이 증가하고 있다.In other words, there is an increasing tendency to use lightweight yet high strength materials to form products that have a relatively low weight and a stronger rigidity.
그런데, 이러한 초고강도 소재의 경우, 일반적인 철강 합금이나 알루미늄 합금에 비해 상당히 높은 강도를 가지며, 상온 환경에서 제한된 성형성 때문에 산업적 활용에 어려움이 따른다.However, these super high strength materials have considerably higher strength than ordinary steel alloys or aluminum alloys, and are difficult to industrially utilize because of limited formability in a room temperature environment.
이에 따라, 최근에는 핫스탬핑(hot stamping) 성형이 각광받고 있는데, 핫스탬핑 성형은 경화능을 가지는 소재의 블랭크를 가열한 후, 가열된 상태에서 프레스 성형을 통해 형상을 성형하고, 금형을 닫은 상태로 냉각함으로써 고강도의 성형체를 제조하는 가공방법이다.In recent years, hot stamping molding has attracted much attention. Hot stamping molding is performed by heating a blank of a material having hardenability, forming a shape by press molding in a heated state, To thereby obtain a high-strength molded body.
프레스 성형을 하게 되면 금형에 지지되는 부분이 필요하기 때문에, 불가피하게 추후 절단을 통해 제거해야 하는 부분이 블랭크에 포함되어 있다. 또한, 정교한 치수정밀도를 요구하는 경우 성형후 경화된 상태에서 트림(trim) 공정이 필요하게 된다.Since press molding requires a portion to be supported by the mold, the blank is inevitably included in a portion that must be removed through later cutting. In addition, when precise dimensional accuracy is required, a trim process is required in a cured state after molding.
그런데, 열간 성형후 급냉된 성형체는 높은 강도를 가지기 때문에, 프레스를 이용한 트림 공정은 금형의 마모로 인한 금형수명의 저하를 초래한다.However, since the rapid-cooling molded article after hot forming has a high strength, the trim process using the press causes the mold life to be reduced due to wear of the mold.
따라서, 주로 레이저나 워터젯을 이용하여 트림을 수행하게 되는데, 이러한 트림 방법은 가공시간이 길고 가공비용이 비싸 제품의 생산원가를 상승시키는 원인이 된다.Therefore, the trim is mainly performed by using a laser or a water jet. Such a trim method has a long processing time and a high processing cost, which causes an increase in the production cost of the product.
특히, 레이저 트림의 경우, 절단부가 가열되기 때문에 원래 소재의 물성이 변하는 열영향부가 발생하여 제품의 품질에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다. Particularly, in the case of the laser trim, since the cut portion is heated, there is a problem that the heat affected portion changing the physical properties of the original material adversely affects the quality of the product.
따라서, 최근에는 새로운 냉간트림 금형용 소재의 개발이나 공정조건 변경 등, 핫스탬핑 부품을 프레스로 냉간트림하기 위한 연구가 계속되고 있다.Therefore, in recent years, researches for cold-pressing hot stamping parts by pressing, such as development of a new material for cold-trim die and change of process conditions, have been continued.
이때, 핫스탬핑 부품의 냉간트림 공정을 실용화하기 위해서는. 핫 스탬핑 부품의 냉간트림시 트림부에 발생되는 잔류응력으로 인해 지연파괴가 발생하게 되는 문제를 우선적으로 해결해야 할 필요가 있다.At this time, in order to put the cold stamping process of hot stamping parts into practical use. It is necessary to solve the problem that the delayed fracture occurs due to the residual stress generated in the trim part of the cold stamping part of the hot stamping part.
한편, 최근 연구가 계속되고 있는 '통전소성 현상(electroplasticity effect)'은, 금속재료에 전류를 통전시켰을 때 그 금속재료 내부의 유동응력이 저하되는 현상을 가리키는 것이다. 통전소성 현상은 비록 그 원리가 명확히 규명되지는 못하고 있으나, 소재의 융점은 물론 열간가공 온도에도 미치지 않는 온도에서 유동응력의 저하가 발생함에 비추어, 발열 및 온도상승에 따른 효과로 설명될 수 없는 것으로 파악되고 있다(비특허문헌 1 참조).
On the other hand, the 'electroplasticity effect', which has been continuously studied recently, indicates a phenomenon in which the flow stress in the metal material is lowered when current is passed through the metal material. Although the principle of electrification and firing is not clearly understood, it can not be explained by the effect of heat and temperature rise in view of the fact that the flow stress is lowered at a temperature not exceeding the hot working temperature as well as the melting point of the material (See Non-Patent Document 1).
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는, 통전소성 현상을 이용하여, 핫스탬핑 성형된 부품의 냉간트림시 트림부에 발생되는 지연파괴를 방지할 수 있는 방법의 제공을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and an embodiment of the present invention is to provide a hot stamping- It is intended to provide a method that can be used.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, (a) 핫스탬핑 공정에 의해 성형체를 형성하는 단계; (b) 트림 공정에 의해 상기 성형체의 일측을 컷팅하는 단계; 및 (c) 상기 성형체의 트림부에 전류를 인가하여 상온에서 잔류응력을 제거하는 단계를 포함하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법이 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) forming a formed body by a hot stamping process; (b) cutting one side of the molded body by a trim process; And (c) applying a current to the trim portion of the molded body to remove residual stress at room temperature. The present invention also provides a method for preventing delayed fracture of a hot stamping component according to a cold trim.
여기서 상기 (b) 단계는, 상기 트림 공정이 프레스에 의해 냉간에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.The step (b) is characterized in that the step of trimming is performed in a cold state by a press.
또한, 상기 (c) 단계는, (c-1) 상기 트림부의 두께 방향 상측과 하측에 각각 서로 다른 극성을 가지는 전극쌍이 대향 배치되고, 상기 전극쌍은 상기 트림부의 길이 방향을 따라 서로 이격하여 적어도 하나 이상 배치되는 단계와, (c-2) 상기 전극쌍에 전류를 인가하여 상기 트림부의 잔류응력을 제거하는 단계를 포함한다.The step (c) includes the steps of: (c-1) arranging electrode pairs having mutually different polarities on the upper side and the lower side of the trim portion in the thickness direction, the electrode pairs being spaced apart from each other along the longitudinal direction of the trim portion And (c-2) applying a current to the electrode pair to remove residual stress of the trim portion.
이때, 상기 트림부의 응력 집중부에 전극쌍이 밀집하도록 배치될 수 있다.At this time, the pair of electrodes may be arranged closely to the stress concentration portion of the trim portion.
또한, 상기 트림부의 응력 집중부에 배치된 전극쌍에 더 큰 전류가 인가되는 것도 가능하다.It is also possible that a larger current is applied to the electrode pair disposed in the stress concentration portion of the trim portion.
아울러, 상기 트림부의 응력 집중부에 배치된 전극쌍에 더 오랜 시간동안 전류가 인가되는 것도 가능하다.It is also possible that a current is applied to the electrode pair disposed in the stress concentration portion of the trim portion for a longer period of time.
이때, 상기 전극쌍을 구비하며 상기 성형체의 상하 양측에 각각 설치되는 상금형과 하금형의 합형에 의해 상기 트림부에 전류가 인가될 수 있다.At this time, electric current may be applied to the trim unit by the combination of the upper die and the lower die provided on the upper and lower sides of the molded body, respectively.
이때, 상기 상금형과 상기 하금형에 각각 형성되는 절연 코팅부의 일측에 상기 전극쌍이 구비되어 전류의 누설이 방지되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the electrode pairs are provided on one side of the insulation coated portion formed in the upper die and the lower die to prevent current leakage.
또한, 상기 (b) 단계에 이어서, 상기 (b) 단계의 트림 공정에서 사용된 프레스와 금형을 이용하여 상기 (c) 단계가 수행될 수 있다.Also, following step (b), step (c) may be performed using the press and the mold used in the trim step of step (b).
한편, 상기 (c) 단계는, 5 ~ 100 A/㎟의 전류밀도로 0 초과 3초 미만의 시간 동안 전류가 인가되는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the step (c), it is preferable that the current is applied in a current density of 5 to 100 A / mm 2 for a time of more than 0 but less than 3 seconds.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 트림부에 펄스 전류가 인가되는 것도 가능하다.
In the step (c), a pulse current may be applied to the trim unit.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 핫스탬핑 부품의 냉간트림후 전류 통전에 의해 트림부의 잔류응력이 제거됨으로써, 지연파괴의 발생이 방지되는 효과가 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the residual stress in the trim portion is removed by current conduction after the cold-trim of the hot stamping component, thereby preventing generation of delayed fracture.
따라서, 핫스탬핑 부품을 냉간트림 방식에 의해 최종 성형하더라도, 종래와 같은 지연파괴의 발생에 의한 결함이 없는 제품을 제공할 수 있게 된다.
Therefore, even if the hot stamping part is finally molded by the cold-trim method, it is possible to provide a product free from defects due to generation of delayed breakage as in the conventional art.
도 1은 핫스탬핑 부품의 일 예로서 도시된 B-필러의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법의 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉간 트림용 금형의 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 인가용 금형의 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전극이 구비되는 냉간 트림용 금형의 개략도.1 is a perspective view of a B-pillar shown as an example of a hot stamping component;
2 is a flowchart of a method for preventing delayed fracture according to a cold trim of a hot stamping component according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view of a mold for cold trim according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view of a current-applying mold according to an embodiment of the present invention;
5 is a schematic view of a mold for cold trim equipped with an electrode according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명인 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a delayed fracture prevention method according to a cold trim of a hot stamping part of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but merely as exemplifications of the constituent elements set forth in the claims of the present invention, and are included in technical ideas throughout the specification of the present invention, Embodiments that include components replaceable as equivalents in the elements may be included within the scope of the present invention.
실시예Example
도 1은 핫스탬핑 부품의 일 예로서 도시된 B-필러의 사시도이다.1 is a perspective view of a B-pillar shown as an example of a hot stamping component.
B-필러(B-pillar)(10)는 차량의 프런트 도어와 리어 도어 사이에서 차체의 바닥면과 루프를 연결하는 부분을 가리키며, 차량 충돌시 고강도로 형상이 유지되어야 할 필요가 있어 주로 핫스탬핑 공정에 의해 제조된다.The B-
이하, B-필러(10)의 예를 들어 본 발명을 설명하기로 하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 핫스탬핑 후 냉간트림 공정을 필요로 하는 모든 부품의 제조 공정에 적용 가능함을 미리 밝혀둔다.Hereinafter, the present invention will be described by way of example of the B-
종래, 핫스탬핑 공정에 의해 성형된 부품에 대하여, 프레스를 사용하여 트림 작업을 수행하지 못했던 원인 중의 하나는 트림부의 지연파괴때문이었다.Conventionally, one of the reasons for not performing a trim operation using a press with respect to a component formed by a hot stamping process is due to delayed fracture of the trim portion.
이 지연파괴는 프레스에 의한 트림 작업시 잔류응력의 생성에 기인하는 것으로, 따라서 트림부에 생성된 잔류응력을 제거하는 경우, 지연파괴의 발생을 미연에 방지하는 것이 가능하다.This delayed fracture is caused by the generation of residual stress during the trim work by the press. Therefore, when the residual stress generated in the trim portion is removed, it is possible to prevent delayed fracture from occurring in advance.
본 발명은 프레스에 의한 냉간트림 후 트림부에 전류를 인가하여 잔류응력을 제거하는 것을 특징으로 하며, 이하, 도 2 내지 도 4를 참고하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
The present invention is characterized in that residual stress is removed by applying a current to a trim portion after a cold trim by a press. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a method of preventing delayed fracture according to a cold trim of a hot stamping component according to an embodiment of the present invention.
핫스탬핑Hot stamping 단계( step( S10S10 ):):
핫스탬핑 단계(10)는 기존에 공지된 핫스탬핑 공정에 의해 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 아래에서 설명되는 핫스탬핑 공정은 본 발명의 핫스탬핑 단계(S10)에 적용될 수 있는 일 예에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The
먼저, 소재를 가열장치(미도시)에서 성형 온도까지 가열한다. 예를 들어 1GPa급 이상의 소재는 상온에서 일반적인 프레스 성형으로 가공이 어렵기 때문에, 소재의 성형성을 확보할 수 있는 성형 온도까지 가열하여 프레스 장치(미도시)로 공급하게 된다.First, the material is heated to a forming temperature in a heating device (not shown). For example, since a material of 1 GPa or more in grade is difficult to be processed by ordinary press molding at room temperature, it is heated to a molding temperature at which moldability of the material can be secured and supplied to a press apparatus (not shown).
핫스탬핑 공정에서 프레스 장치는 내부에 냉각채널을 구비하여, 냉각채널에 공급되는 냉매에 의해 금형이 급속하게 냉각될 수 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.In the hot stamping process, it is preferable that the press apparatus is provided with a cooling channel therein so that the mold can be rapidly cooled by the refrigerant supplied to the cooling channel.
한편, 가열된 소재를 프레스 장치에 로딩한 후, 프레스 장치를 작동시켜 성형체(S)를 성형한다. 이때, 성형체(S)는 아직 높은 온도를 유지하고 있으므로 프레스 장치를 즉시 개방하고 성형체(S)를 냉각할 경우 예상치 못한 변형이 발생할 수 있다. 따라서, 프레스 장치를 닫은 상태에서 성형체(S)를 구속한 상태로 급냉 단계를 수행하는 것이 바람직하다.On the other hand, after the heated material is loaded on the press apparatus, the press apparatus is operated to mold the formed article S. At this time, since the formed article S still maintains a high temperature, unexpected deformation may occur when the press apparatus is immediately opened and the formed article S is cooled. Therefore, it is preferable to perform the quenching step in a state in which the molded body S is constrained while the press apparatus is closed.
트림 단계(Trim phase ( S20S20 ):):
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉간 트림용 금형의 개략도이다.3 is a schematic view of a mold for cold trim according to an embodiment of the present invention.
핫스탬핑 단계(S10)를 거쳐 형성된 성형체(S)를 냉간 트림용 금형(100)이 설치된 프레스 장치로 이송시켜, 필요없는 부분을 컷팅하는 트림 공정을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따른 B-필러(10)의 경우 양측 테두리(11) 부분이 이에 해당한다.The formed body S formed through the hot stamping step S10 is transferred to a press apparatus provided with the cold-forging
이때, 트림 공정은 프레스에 의해 냉간에서 이루어진다. 여기서 '냉간'이라 함은 소재의 내부조직 변화가 일어나지 않는 온도 즉, 소재의 온도가 열처리 온도 또는 열간가공에 필요한 온도보다 상대적으로 더 낮은 온도임을 가리킨다.At this time, the trim process is performed by cold pressing. Here, 'cold' refers to the temperature at which the internal structure of the material does not change, that is, the temperature of the material is relatively lower than the temperature required for the heat treatment or hot working.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 프레스에 구비되는 상금형(200) 또는 하금형(300)의 승강에 의해 성형체(S)의 트림이 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 핫스탬핑 성형된 성형체(S)가 프레스의 하금형(300)에 지지된 상태에서, 프레스의 상금형(200)에 구비된 트림컷터(400)를 하강시켜 성형체(S)의 일측을 컷팅하는 방식으로 트림 공정이 수행될 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the
이때, 성형체(S)에서 트림컷터(400)가 절단하며 지나간 부분을 트림부라고 하며, 이 트림부에는 트림 공정시 트림컷터(400)가 성형체(S)를 파고들어 절단하는 과정에서 변형에 따른 잔류응력이 생성되어 있다.At this time, a portion of the formed body S where the
전류 인가에 의한 By current application 잔류응력Residual stress 제거 단계( Removal step ( S30S30 ):):
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 인가용 금형의 개략도이다.4 is a schematic view of a current-applying mold according to an embodiment of the present invention.
트림 단계(S20) 후 제품의 트림부에서 발생되는 지연파괴를 방지하기 위해서는, 성형체(S)의 트림부에 생성된 잔류응력을 제거해야 할 필요가 있다.It is necessary to remove the residual stress generated in the trim portion of the molded body S in order to prevent the delayed break generated in the trim portion of the product after the trimming step S20.
본 발명의 일 실시예는, 트림부의 잔류응력 제거(S32)를 위해 트림부에 전류를 인가하여(S31) 통전시키는 것을 특징으로 한다.An embodiment of the present invention is characterized in that a current is applied to the trim portion (S31) for eliminating the residual stress of the trim portion (S32).
그런데, 본 발명에서의 전류 인가는 통전소성 현상(electroplasticity effect)을 이용하기 위한 것으로, 소재의 온도 상승에 의한 재결정 등 미세조직의 변화를 목적으로 하는 것이 아니다. However, the current application in the present invention is for the purpose of utilizing the electroplasticity effect, and is not for the purpose of changing the microstructure such as recrystallization due to the temperature rise of the material.
즉, 통전시, 성형체(S)에 전류가 인가됨에 따라 저항열에 의한 성형체(S)의 온도 상승이 일부 있을 수도 있으나, 열처리(heat treatment)나 핫포밍 또는 웜포밍에 필요한 온도까지는 이르지 않는다. 따라서 본 명세서에서 '상온'이라 함은, 성형체(S)의 소재별로 각각 서로 다른 열처리 온도나 핫포밍 온도 또는 웜포밍 온도보다 상대적으로 더 낮은 온도를 가리킨다.That is, when the current is applied to the molded body S at the time of energization, the temperature of the molded body S may be partially raised due to the resistance heat, but the temperature required for heat treatment, hot forming or warm forming is not reached. Therefore, in the present specification, the 'room temperature' refers to a temperature that is relatively lower than a heat treatment temperature or a hot forming temperature or a warm forming temperature, respectively, which are different depending on the material of the formed body.
예를 들어, 스틸(steel)의 핫스탬핑(hot stamping) 온도가 930℃ 이상이고, 온간성형의 경우 분위기 가열을 통해 600~900℃까지 가열되는 반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 통전시 온도는 300℃ 미만이다.For example, the hot stamping temperature of steel is 930 DEG C or higher, and in the case of warm forming, it is heated to 600 to 900 DEG C through atmospheric heating. On the other hand, in the case of energization according to an embodiment of the present invention The temperature is less than 300 占 폚.
또한, 알루미늄의 온간성형시 온도가 200~300℃임에 반해 통전 소성 가공시 온도는 200℃ 미만이며, 마그네슘 합금의 온간성형 온도가 300~400℃임에 반해, 본 발명의 일 실시예에 따른 통전시 온도는 200℃ 미만에 그친다.Also, while the temperature during warm forming of aluminum is 200 to 300 ° C, the temperature during electrification and firing is less than 200 ° C and the warm forming temperature of the magnesium alloy is 300 to 400 ° C. The temperature at the time of energization is less than 200 ° C.
본 발명의 일 실시예에 따른 전류 인가용 금형(100')은, 성형체(S)의 폭 방향 양측에 각각 서로 다른 극성을 가지는 전극쌍이 적어도 하나 이상 배치되도록 하여 성형체(S)의 폭 방향을 가로질러 전류가 통전되게 하는 것도 가능하나, 바람직하게는 트림부의 두께 방향 상측과 하측에 각각 서로 다른 극성을 가지는 전극쌍이 적어도 하나 이상 배치되도록 하여 트림부의 두께 방향으로 전류가 통전되게 한다.The current application dies 100 'according to the embodiment of the present invention are arranged such that at least one pair of electrodes having polarities different from each other are arranged on both sides in the width direction of the molded product S, It is preferable to arrange at least one electrode pair having different polarities on the upper side and the lower side of the trim portion in the thickness direction so that the current is made to flow in the thickness direction of the trim portion.
이는, 성형체(S)의 전체 영역에 전류를 통전시킬 필요는 없을 뿐만 아니라, 잔류응력이 생성된 트림부의 주변에 전류를 집중적으로 통전시켜 잔류응력 제거 효과를 극대화하기 위함이다.This is because it is not necessary to supply a current to the entire area of the molded body S, but also to energize the current around the trim portion where the residual stress is generated to maximize the effect of removing the residual stress.
이때, 트림부의 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 전극쌍이 서로 이격하여 배치되는 것이 바람직하며, 형상이나 두께 변화에 의해 잔류응력이 집중되는 부분에는 다른 부분에 비해 전극쌍이 밀집하도록 배치되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that at least one or more electrode pairs are arranged to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the trim portion, and the electrode pairs are arranged to be denser in the portion where the residual stress is concentrated due to the shape or thickness change.
이는, 응력 집중부에 더 많은 전기 에너지가 공급되도록 하기 위함이며, 다른 예로서 응력 집중부 및/또는 그 주변부에 배치된 전극쌍에 다른 전극쌍보다 더 큰 전류가 인가되도록 하거나, 더 오랜 시간동안 전류가 인가되도록 하는 것도 가능하다.This is for the purpose of supplying more electric energy to the stress concentration portion, and as another example, it is possible to allow a larger current to be applied to the pair of electrodes arranged at the stress concentration portion and / or its peripheral portion than the other pair of electrodes, It is also possible to apply a current.
한편, 본 발명에서 전류는 저항열 발생에 의한 온도 상승과 그에 따른 미세조직의 변화를 목적으로 하는 것이 아니라, 잔류응력의 제거를 목적으로 하는 것이며, 통전에 따른 저항열 발생에 의해 소재가 재결정 온도 이상의 온도로 가열되면 소재의 물성이 변화될 수 있다.On the other hand, in the present invention, the current is not intended to raise the temperature due to the generation of the resistance heat and accordingly to change the microstructure, but to eliminate the residual stress, The physical properties of the material may be changed.
따라서, 전류는 저항열 발생 방지를 위해 0 초과 3초 미만의 시간동안 전극쌍을 통해 인가되는 것이 바람직하며, 이때의 전류밀도는 5 ~ 100 A/㎟인 것이 바람직하다. 전류밀도가 5 A/㎟ 미만이면 잔류응력의 제거 효과가 미미하고, 100 A/㎟를 초과하면 소재의 온도 상승에 의해 물성이 변화될 수 있다.Therefore, it is preferable that the current is applied through the electrode pair for a time of more than 0 and less than 3 seconds to prevent generation of resistance heat, and the current density at this time is preferably 5 to 100 A / mm < 2 >. If the current density is less than 5 A / mm < 2 >, the effect of removing the residual stress is insignificant. If the current density exceeds 100 A / mm < 2 >
한편, 전류가 펄스 전류의 형태로 인가되는 것도 가능하다. 이때, 펄스 전류의 세기와 주기, 유지 시간은 소재의 종류와 잔류응력의 크기에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 전원공급장치(미도시)와 전극(500) 사이에 설치되는 컨트롤러(미도시)에 의해 제어될 수 있다.On the other hand, it is also possible that the current is applied in the form of a pulse current. At this time, the intensity, cycle, and holding time of the pulse current can be appropriately selected according to the kind of the material and the magnitude of the residual stress, and the pulse current can be appropriately selected in a controller (not shown) provided between the power supply device (not shown) Lt; / RTI >
전류의 인가는 각각의 전극(500)을 개별적으로 성형체(S)의 트림부에 하나씩 부착하는 방식으로 수행되는 것도 가능하며, 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같이 프레스의 상금형(200)과 하금형(300)에 서로 다른 극성을 가진 전극(500)을 복수 개 설치한다. The application of the current may be performed by attaching each of the
예를 들어, 상금형(200)에는 트림부의 길이방향을 따라 (+)극의 전극(500)을 복수 개 설치하고, 하금형(300)에는 상금형(200)의 (+) 전극(500)과 대향하도록 (-)극의 전극(500)을 복수 개 설치할 수 있다. 이때, 각각의 전극(500)은 교체가 용이하도록 탈착 가능하게 상금형(200) 또는 하금형(300)에 조립되는 것이 바람직하며, 상금형(200)과 하금형(300)의 전극(500)은 서로 대향하는 것이 바람직하다.The
성형체(S)가 하금형(300)에 지지된 상태에서 하금형(300)이 상승하거나 상금형(200)이 하강하여 합형에 의해 성형체(S)와 접촉하게 되면, 상금형(200)의 전극(500)과 하금형(300)의 전극(500)이 성형체(S)를 통해 전기적으로 연결되어 트림부에 전류가 인가된다.When the
이때, 트림부에 인가된 전류가 성형체(S)의 트림부 이외의 부분을 통해 상금형(200)이나 하금형(300)으로 누설되는 것을 방지하기 위해, 상금형(200)과 하금형(300)에는 절연 코팅부(600)가 형성되는 것이 바람직하다. At this time, in order to prevent the current applied to the trim portion from leaking to the
일 예로서, 절연 코팅부(600)는 성형체(S)와 대향하는 상금형(200)의 상면과 하금형(300)의 저면에 절연 코팅재가 표면 코팅됨으로써 형성될 수 있다.The insulating
전극(500)은 트림부와 인접하여 절연 코팅부(600)의 일측에 구비되며, 절연 코팅부(600)에 의해 트림부 이외의 부분으로 전류가 누설되는 것이 방지된다. 아울러, 절연 코팅부(600)는 전류가 주로 트림부의 두께 방향으로 통전되게 유도하는 역할도 한다.The
이처럼 프레스를 이용하여 상금형(200)과 하금형(300)을 성형체(S)에 접촉시켜 전류를 인가하는 방식을 택하는 경우, 전술한 트림 단계(S20)에서 사용한 프레스와 금형을 그대로 사용할 수 있는 장점이 있다.In the case where the
즉, 트림 후, 전류 인가를 위해 마련된 다른 프레스 장치로 성형체(S)가 이송되어 잔류응력 제거 단계가 수행되는 것도 가능하지만, 트림 단계(S20) 수행 후 성형체(S)의 이송없이, 트림 단계(S20)에서 사용된 프레스 장치와 금형을 이용하여 잔류응력 제거 단계(S30)가 수행하는 것도 가능하다.In other words, it is also possible that the molded body S is transferred to another press apparatus provided for current application after the trim to carry out the residual stress removing step. However, after the trim step S20, The residual stress removing step S30 may be performed using the press device and the mold used in the step S20).
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전극이 구비되는 냉간 트림용 금형의 개략도이다.FIG. 5 is a schematic view of a mold for cold trim equipped with an electrode according to another embodiment of the present invention. FIG.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극이 구비되는 냉간 트림용 금형(100")은, 상금형(200)의 일측에 트림컷터(400)가 설치되는 한편, 상금형(200)의 하측면 일측과 하금형(300)의 상측면 일측에는 전극(500)이 설치된다.5, a cold trim mold 100 '' having an electrode according to another embodiment of the present invention includes a
이에 따라, 하나의 프레스 장치에서 동일한 금형을 사용하여 냉간 트림 공정과 전류 인가에 의한 잔류응력 제거 공정을 차례로 수행할 수 있다.Accordingly, the cold stamping process and the residual stress removing process by current application can be sequentially performed using the same mold in one press apparatus.
이때, 트림 단계(S20)에서는 전원공급장치로부터 전극(500)에 전원이 공급되지 않으며, 전류 인가시 트림컷터(400)를 통해 전류가 누설되지 않도록 전극(500)과 트림컷터(400) 사이에도 절연 코팅부(600)가 형성되는 것이 바람직하다.
At this time, in the trimming step S20, no power is supplied to the
10 : B-필러
S : 성형체
100 : 트림 장치
200 : 상금형
300 : 하금형
400 : 트림컷터
500 : 전극
600 : 절연 코팅부10: B-filler
S: molded article
100: Trim device
200: Prize money type
300: Lower mold
400: trim cutter
500: electrode
600: insulated coating part
Claims (11)
(b) 트림 공정에 의해 상기 성형체의 일측을 컷팅하는 단계; 및
(c) 상기 성형체의 트림부에 전류를 인가하여 상온에서 잔류응력을 제거하는 단계를 포함하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
(a) forming a formed body by a hot stamping process;
(b) cutting one side of the molded body by a trim process; And
(c) applying a current to the trim portion of the molded body to remove residual stress at room temperature, thereby preventing delayed fracture of the hot stamping component in accordance with the cold trim.
상기 트림 공정이 프레스에 의해 냉간에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
The method of claim 1, wherein the step (b)
Wherein the step of trimming is performed in a cold state by pressing.
(c-1) 상기 트림부의 두께 방향 상측과 하측에 각각 서로 다른 극성을 가지는 전극쌍이 대향 배치되고, 상기 전극쌍은 상기 트림부의 길이 방향을 따라 서로 이격하여 적어도 하나 이상 배치되는 단계와,
(c-2) 상기 전극쌍에 전류를 인가하여 상기 트림부의 잔류응력을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
The method of claim 1, wherein the step (c)
(c-1) arranging electrode pairs having mutually different polarities on the upper side and the lower side in the thickness direction of the trim portion, wherein the electrode pairs are disposed at least one apart from each other along the longitudinal direction of the trim portion;
(c-2) applying a current to the electrode pair to remove the residual stress of the trim portion, thereby preventing delayed fracture of the hot stamping component due to the cold trim.
상기 트림부의 응력 집중부에 전극쌍이 밀집하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
4. The method of claim 3, wherein the step (c-1)
Wherein the pair of electrodes are arranged closely to a stress concentration portion of the trim portion.
상기 트림부의 응력 집중부에 배치된 전극쌍에 더 큰 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
4. The method of claim 3, wherein the step (c-2)
Wherein a larger current is applied to the electrode pair disposed in the stress concentration portion of the trim portion.
상기 트림부의 응력 집중부에 배치된 전극쌍에 더 오랜 시간동안 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
4. The method of claim 3, wherein the step (c-2)
Wherein a current is applied to an electrode pair disposed in a stress concentration portion of the trim portion for a longer period of time.
상기 전극쌍을 구비하며 상기 성형체의 상하 양측에 각각 설치되는 상금형과 하금형의 합형에 의해 상기 트림부에 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
4. The method of claim 3, wherein the step (c-2)
Wherein a current is applied to the trim part by a combination of a top mold and a bottom mold provided on the upper and lower sides of the molded body, respectively, and the electrode pair.
상기 상금형과 상기 하금형에 각각 형성되는 절연 코팅부의 일측에 상기 전극쌍이 구비되어 전류의 누설이 방지되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
The method of claim 7, wherein the step (c-2)
Wherein the pair of electrodes are provided on one side of the insulation coated portion formed on the upper die and the lower die, respectively, so that leakage of current is prevented, thereby preventing delayed breakage of the hot stamping component.
상기 (b) 단계에 이어서, 상기 (b) 단계의 트림 공정에서 사용된 프레스와 금형을 이용하여 상기 (c) 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
The method of claim 7,
Wherein the step (c) is performed using the press and the mold used in the step of trimming in the step (b) following the step (b).
5 ~ 100 A/㎟의 전류밀도로 0 초과 3초 미만의 시간 동안 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
The method of claim 1, wherein the step (c)
Wherein a current is applied in a current density of 5 to 100 A / mm < 2 > for a time of less than 3 seconds but less than 3 seconds.
상기 트림부에 펄스 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 부품의 냉간트림에 따른 지연파괴 방지 방법.
The method of claim 1, wherein the step (c)
And a pulse current is applied to the trim portion.
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