KR20180012010A - Mold with cooling water direct injection nozzle for securing material properties on transition zone of tailor rolled blank in hot stamping process - Google Patents

Mold with cooling water direct injection nozzle for securing material properties on transition zone of tailor rolled blank in hot stamping process Download PDF

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KR20180012010A
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김병민
고대철
김재홍
심규호
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a mold having a coolant direct spray nozzle to secure physical properties in a transition zone during a tailor rolled blank (TRB)-based hot stamping process. According to the present invention, the mold having the coolant direct spray nozzle to secure physical properties in the transition zone during the TRB-based hot stamping process comprises: a lower mold (10) disposed at the bottom, and having an upper surface having a stepped part; an upper mold (20) disposed at the top and having a lower surface having the stepped part; a spray nozzle (30) directly spraying a coolant toward a surface of the thickness transition zone (1c) made of a TRB material (1); and a coolant supply device (40) supplying the coolant to the spray nozzle (30).

Description

TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형{Mold with cooling water direct injection nozzle for securing material properties on transition zone of tailor rolled blank in hot stamping process}Technical Field [0001] The present invention relates to a mold with a direct injection nozzle for cooling water for securing transition properties in a TRB-based hot stamping process,

본 발명은 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 TRB(tailor rolled blank) 소재의 두께 천이구간에 냉각수가 직접 분사되면서 금형과 소재의 미접촉에 따른 냉각 속도 저하로 물성 불균일 현상이 발생되는 것이 방지되도록 하고, TRB 소재의 두께 천이구간 표면으로부터 일정거리 이격된 위치에 분사노즐이 설치되어 냉각수의 직접분사 면적범위가 넓게 확보되는 동시에 균일한 냉각수 분사가 가능해지면서 TRB 소재의 두께 천이구간 전체부위에 걸쳐 균일한 물성이 확보되도록 하며, 압력에 의해 냉각수 유량이 조절되면서 정밀한 앵각 속도 조절이 가능해지도록 하는 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형에 관한 것이다.
The present invention relates to a die having a cooling water direct injection nozzle for securing property of a transition region in a TRB-based hot stamping process, and more particularly, to a die having a coolant injected directly into a thickness transition region of a TRB (tailor rolled blank) The injection nozzle is provided at a position spaced from the surface of the thickness transition section of the TRB material by a predetermined distance so that the range of the direct injection area of the cooling water is ensured In the TRB-based hot stamping process, which ensures uniform physical properties throughout the entire thickness transitional section of the TRB material and allows precise control of the flow rate of the cooling water by controlling the flow rate of the coolant, On the Mold with Direct Injection Nozzle for Cooling Water to Ensure Physical Properties A.

자동차 산업에서 차체의 경량화에 따른 연비향상을 실현하는 동시에 높은 강성을 가진 구조 부품을 제조하고자 하는 목적으로 인장강도 980MPa 이상의 초고강도 강판이 적용되고 있다. 그러나 초고강도 강판은 프레스 성형 시, 10% 전후의 낮은 연신율에 따른 성형성의 부재와 스프링백 등의 문제로 인해 복잡한 형상의 차체 부품에 적용하기에는 다소 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 핫스탬핑 공법이 개발되었다. 핫스탬핑 공정은 보론(Boron)이 함유된 강판을 오스테나이트화 온도(900~950℃) 이상으로 가열하여 연성을 충분히 증가시킨 후 프레스로 성형 및 냉각을 동시에 진행하는 공정이다. 이 공정을 이용하면 제품의 강도가 2.5배 가량 향상 (600MPa → 1500MPa) 됨으로써 차체 경량화에 기여하고 있다.In the automobile industry, ultra-high strength steel plates with a tensile strength of 980 MPa or more are being applied for the purpose of manufacturing a structural part having high rigidity while realizing fuel efficiency improvement by weight reduction of a vehicle body. However, ultra-high strength steel sheets are somewhat difficult to apply to complicated shaped body parts due to the problems of moldability and spring back due to low elongation at around 10% in press forming. To solve these problems, a hot stamping method has been developed. The hot stamping process is a process in which a steel sheet containing boron is heated to austenitization temperature (900 to 950 ° C) or higher to sufficiently increase ductility, and then the steel sheet is subjected to molding and cooling simultaneously with a press. By using this process, the strength of the product is increased 2.5 times (600 MPa → 1500 MPa), contributing to the weight reduction of the vehicle body.

한편 TRB(Tailor Rolled Blank) 기술은 소재를 압연하는 과정에서 롤 갭을 제어하여 두께가 상이한 소재를 제작하는 공법이다. 이러한 TRB 소재를 핫스탬핑 공정에 적용할 경우, 두께 차이로 인한 이종 물성을 가짐과 동시에 1.5GPa 이상의 초고강도 부품을 제작할 수 있기 때문에 필라류 및 멤버류 등의 고강도 특성이 요구되는 차체 부품에 적용되고 있다. 여기서 TRB를 이용한 핫스탬핑 공정에서의 금형은 일반적인 금형과는 달리 소재의 두께 변화를 고려하여 설계가 되어야 함에 따라, 도 1에서와 같이 금형(100)에 단차가 발생하게 되고, 두께가 변하는 천이구간(Transition zone)에서 금형(100)과 소재(1)는 접촉하지 않게 되면서 냉각 속도가 저하되어 물성 불균일 현상이 발생한다.On the other hand, TRA (Tailor Rolled Blank) technology is a method of manufacturing materials with different thicknesses by controlling the roll gap during the rolling process. When this TRB material is applied to the hot stamping process, it can be applied to the body parts requiring high strength characteristics such as pillars and members because it can produce different properties due to the difference in thickness and can produce ultra high strength parts of 1.5 GPa or more have. In the hot stamping process using the TRB, unlike a general mold, a mold is required to be designed in consideration of a thickness change of a material, so that a step is generated in the mold 100 as shown in FIG. 1, The mold 100 and the work 1 are not in contact with each other in the transition zone, and the cooling rate is lowered, resulting in uneven physical properties.

이를 해결하기 위한 방안으로 천이구간의 냉각 속도를 증가시키는 방법이 있으며, 핫스탬핑 부재의 물성을 확보하기 위한 기술과 관련된 특허로는 국제특허 PCT/KR2010/009450 "침수 냉각 방식을 사용하는 금형 장치", PCT/KR2011/000058 "초고강도 강관을 이용한 향상된 성능의 범퍼 하부 보강재 및 그 제조방법", 미국공개특허 US 13/050,500 "Method and apparatus for producing hardened formed parts" 등이 안출되어 있다.In order to solve this problem, there is a method of increasing the cooling rate of the transition section. Patent related to the technique for securing the physical properties of the hot stamping member is disclosed in International Patent PCT / KR2010 / 009450 entitled " , PCT / KR2011 / 000058 "Improved bumper-lowered stiffener using ultra-high strength steel pipe and method of manufacturing the same ", US Patent Application No. 13 / 050,500" Method and apparatus for producing hardened formed parts "

상기의 종래 특허기술의 경우 금형에 직접 냉각수를 흘러 보내 소재의 냉각속도를 향상시켜 균일한 품질을 확보하는 기술을 제안하고 있다. 여기서 직접 냉각을 적용하기 위한 방법으로는 금형에 미세관(hole)을 가공하여 성형이 완료되었을 때, 미세관을 통하여 냉각수가 흘러나와 직접냉각을 수행하는 방법, 냉각채널의 최적화를 이용하여 간접냉각 방식과 직접냉각 방식을 동시에 수행하는 방법 등이 제시되고 있다. In the case of the above-mentioned conventional technology, it is proposed to flow the cooling water directly to the mold to improve the cooling rate of the material to ensure a uniform quality. As a method for applying direct cooling, there is a method of performing direct cooling by discharging cooling water through a micro tube when molding is finished by processing a hole in a mold, and indirect cooling And a method of simultaneously performing the cooling method and the direct cooling method.

이와 같이 냉각 속도를 증가시키기 위한 다양한 방법들이 양산에 적용되고 있지만 소재의 두께가 일정한 경우의 일반적인 핫스탬핑 공정에만 적용되고 있다. 일반적인 핫스탬핑 공정의 경우 소재와 금형의 미 접촉부가 두께감소율이 높은 부분에서 국부적으로 발생하기 때문에 이러한 방법들이 효율적이다. 하지만 TRB를 이용한 핫스탬핑 공정의 경우, 소재와 금형의 미 접촉부가 천이구간에서 넓게 나타나므로 넓은 범위에 대해서 균일하게 냉각이 이루어져만 요구 물성을 확보할 수 있다.
Although various methods for increasing the cooling rate have been applied to mass production in this way, they are applied only to a general hot stamping process in which the thickness of the material is constant. In a typical hot stamping process, these methods are efficient because the non-contact portions of the material and the mold occur locally at portions where the thickness reduction rate is high. However, in the case of the hot stamping process using the TRB, since the non-contact portion between the material and the mold is wide in the transition region, uniform cooling is performed over a wide range, and required properties can be secured.

(특허문헌 1) 국제특허 PCT/KR2010/009450 "침수 냉각 방식을 사용하는 금형 장치"(Patent Document 1) International Patent PCT / KR2010 / 009450 "Molding Apparatus Using Immersion Cooling Method"

(특허문헌 2) 국제특허 PCT/KR2011/000058 "초고강도 강관을 이용한 향상된 성능의 범퍼 하부 보강재 및 그 제조방법"(Patent Document 2) International Patent PCT / KR2011 / 000058 "Enhanced performance bumper-lower stiffener using ultra-high strength steel pipe and method for manufacturing the same"

(특허문헌 3) 미국공개특허 US 13/050,500 "Method and apparatus for producing hardened formed parts"
(Patent Document 3) US Patent Application No. 13 / 050,500 "Method and apparatus for producing hardened formed parts"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, TRB(tailor rolled blank) 소재의 두께 천이구간에 냉각수가 직접 분사되면서 금형과 소재의 미접촉에 따른 냉각 속도 저하로 물성 불균일 현상이 발생되는 것이 방지되도록 하는 새로운 형태의 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for preventing the occurrence of unevenness in physical properties due to a decrease in cooling rate due to non- contact between a mold and a material, And to provide a mold with a direct injection nozzle for a cooling water for securing physical properties of a transition section in a new type of TRB-based hot stamping process.

또한 본 발명은 TRB 소재의 두께 천이구간 표면으로부터 일정거리 이격된 위치에 분사노즐이 설치되어 냉각수의 직접분사 면적범위가 넓게 확보되는 동시에 균일한 냉각수 분사가 가능해지면서 TRB 소재의 두께 천이구간 전체부위에 걸쳐 균일한 물성이 확보되도록 하는 새로운 형태의 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, since the injection nozzle is provided at a position spaced from the surface of the TRB material by a certain distance, the direct injection area range of the cooling water is secured and uniform cooling water injection is possible, And to provide a mold with a direct injection nozzle for a cooling water for ensuring physical property of a transition section in a new type of TRB-based hot stamping process which ensures uniform physical properties throughout the transition period.

그리고 본 발명은 압력에 의해 냉각수 유량이 조절되면서 정밀한 앵각 속도 조절이 가능해지도록 하는 새로운 형태의 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a mold with a cooling water direct injection nozzle for securing physical properties of a transition section in a new type of TRB-based hot stamping process in which the flow rate of cooling water is controlled by pressure, .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 하부에 배치되고, 단차를 갖는 상부 표면이 형성되는 하형(10)과; 상부에 배치되고, 단차를 갖는 하부 표면이 형성되는 상형(20)과; 하형(10)과 상형(20) 사이에 배치되는 TRB(tailor rolled blank) 소재(1)의 두께 천이구간(1c)에 대응하여 하형(10)과 상형(20) 중에서 선택된 어느 하나의 설정지점에 형성되고, TRB 소재(1)의 두께 천이구간(1c)의 표면을 향하여 냉각수를 직접 분사하게 되는 분사노즐(30)과; 분사노즐(30)로 냉각수를 공급하게 되는 냉각수 공급장치(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형을 제공한다.
According to an aspect of the present invention for achieving the above-mentioned object, the present invention provides a lower mold comprising: a lower mold disposed at a lower portion and having an upper surface having a step; An upper mold (20) disposed on the upper portion and having a lower surface having a step; The lower mold 10 and the upper mold 20 corresponding to the thickness transition section 1c of the TRB (tailor rolled blank) material 1 disposed between the lower mold 10 and the upper mold 20 An injection nozzle 30 for directly injecting cooling water toward the surface of the thickness transition section 1c of the TRB material 1; And a cooling water supply device (40) for supplying cooling water to the injection nozzle (30). The mold is provided with a cooling water direct injection nozzle for securing physical properties during a transition period in a TRB based hot stamping process.

이와 같은 본 발명에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형에서 In order to secure the properties of the transition section in the TRB-based hot stamping process according to the present invention,

TRB 소재(1)는, 설정된 제1두께값을 갖는 제1부위(1a)와 제1두께값(d1)보다 큰 제2두께값(d2)을 갖는 제2부위(1b) 사이에 두께 천이구간(1c)이 형성되도록 되고, TRB material (1) has a thickness between the set comprising: a first portion (1a) of the first thickness has a thickness value of the value (d 1) greater second thickness value of the second portion (1b) having the (d 2) than the A transition section 1c is formed,

하형(10)과 상형(20)은, TRB 소재(1)의 제2부위(1b)와 접촉하는 기준 접촉면(10a)(20a), 기준 접촉면(10a)(20a)으로부터 설정높이로 돌출되어 TRB 소재(1)의 제1부위(1a)와 접촉하는 돌출 접촉면(10b)(20b)을 형성하여 단차를 갖도록 하며,The lower mold 10 and the upper mold 20 protrude to a set height from a reference contact surface 10a 20a and a reference contact surface 10a 20a which are in contact with the second portion 1b of the TRB material 1, The protruding contact surfaces 10b and 20b contacting the first portion 1a of the material 1 are formed to have a step,

분사노즐(30)은 하형(10)과 상형(20) 중에서 선택된 어느 하나의 기준 접촉면(10a)(20a)의 설정지점에 TRB 소재(1)의 두께 천이구간(1c)의 표면을 지향하는 각도로 설치될 수 있다.
The injection nozzle 30 is formed at an angle that is directed to the surface of the thickness transition section 1c of the TRB material 1 at a set point of one of the reference contact surfaces 10a and 20a selected from the lower mold 10 and the upper mold 20, As shown in FIG.

이와 같은 본 발명에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형에서 하형(10)과 상형(20) 중에서 선택된 어느 하나의 기준 접촉면(10a)(20a)의 설정지점에 설정깊이만큼 요입된 설치홈(21)이 형성되고, 분사노즐(30)은 설치홈(21) 내부에 노즐 끝단이 배치되도록 설치홈(21) 내부에 설치되어 분사노즐(30)로부터 분사된 냉각수가 직접 도달하는 두께 천이구간(1c) 부위의 범위가 확장되도록 할 수 있다.
In the mold having the cooling water direct injection nozzle for ensuring the property of the transition section in the TRB-based hot stamping process according to the present invention, in the mold having the reference contact surface 10a (20a) selected from the lower mold 10 and the upper mold 20 The injection nozzle 30 is installed inside the installation groove 21 so that the end of the nozzle is disposed inside the installation groove 21 and is connected to the injection nozzle 30 The range of the portion of the thickness transition section 1c to which the injected cooling water directly reaches can be extended.

이와 같은 본 발명에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형에서 분사노즐(30)로부터 분사된 냉각수의 유량은 압력에 의해 조절될 수 있다.
In the TRB-based hot stamping process, the flow rate of the cooling water injected from the injection nozzle 30 in the mold with the cooling water direct injection nozzle for ensuring the property of the transition section can be controlled by the pressure.

본 발명에 의한 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형에 의하면, TRB(tailor rolled blank) 소재의 두께 천이구간에 냉각수가 직접 분사되면서 금형과 소재의 미접촉에 따른 냉각 속도 저하로 물성 불균일 현상이 발생되는 것이 방지되고, TRB 소재의 두께 천이구간 표면으로부터 일정거리 이격된 위치에 분사노즐이 설치되어 냉각수의 직접분사 면적범위가 넓게 확보되는 동시에 균일한 냉각수 분사가 가능해지면서 TRB 소재의 두께 천이구간 전체부위에 걸쳐 균일한 물성이 확보되며, 압력에 의해 냉각수 유량이 조절되면서 정밀한 앵각 속도 조절이 가능해지는 효과가 있다.
According to the mold having the cooling water direct injection nozzle for ensuring the property of the transition region in the TRB-based hot stamping process according to the present invention, the cooling water is injected directly into the thickness transition region of the TRB (tailor rolled blank) material, The injection nozzle is installed at a position spaced from the surface of the thickness transition section of the TRB material by a certain distance so that the range of the direct injection area of the cooling water is ensured and uniform cooling water injection The uniform physical properties are ensured over the entire thickness transition section of the TRB material, and the flow rate of the cooling water is controlled by the pressure, so that the precise angling speed can be controlled.

도 1은 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서 TRB 소재가 금형에 배치되는 구성을 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형을 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형에서의 분사노즐 설치구조를 보여주기 위한 도면;
도 4는 분사노즐 적용 유무에 따른 TRB 소재의 두께 천이구간 경도 분포를 보여주기 위한 그래프이다.1 is a view showing a configuration in which a TRB material is placed in a mold in a TRB-based hot stamping process;
FIG. 2 is a view showing a metal mold having a cooling water direct injection nozzle for securing property of a transition section in a TRB-based hot stamping process according to the present invention; FIG.
FIG. 3 is a view illustrating a structure for installing a spray nozzle in a mold with a cooling water direct injection nozzle for ensuring physical properties during a transition period in a TRB-based hot stamping process according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a graph showing the distribution of the thickness transition range hardness of the TRB material according to whether or not the injection nozzle is applied.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 핫스탬핑, TRB(tailor rolled blank) 기술, 금형, 분사노즐 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 2 to 4. In the drawings and the detailed description, the construction and operation of the hot stamping, the tailor rolled blank (TRB) technique, the mold, the injection nozzle, and the like are easily understood by those skilled in the art. In the drawings and specification, there are shown in the drawings and will not be described in detail, and only the technical features related to the present invention are shown or described only briefly. Respectively.

본 발명의 실시예에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형(100)은 도 2와 도 3에서와 같이 하형(10), 상형(20), 분사노즐(30), 냉각수 공급장치(40)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 소재를 압연하는 과정에서 롤 갭을 제어하여 두께가 상이한 소재를 제작하는 TRB(Tailor Rolled Blank) 기술에 의해 성형된 TRB 소재(1)에 대한 핫스탬핑 공정을 수행하게 된다. 여기서 TRB 소재(1)는 설정된 제1두께값을 갖는 제1부위(1a)와 제1두께값(d1)보다 큰 제2두께값(d2)을 갖는 제2부위(1b) 사이에 두께 천이구간(1c)이 형성되어 있다.
2 and 3, the metal mold 100 having a cooling water direct injection nozzle for securing physical properties of a transition region in a TRB-based hot stamping process according to an embodiment of the present invention includes a lower mold 10, an upper mold 20, A nozzle 30 and a cooling water supply device 40. The TRB material is formed by TRA (Tailor Rolled Blank) technology in which a material having a different thickness is controlled by controlling the roll gap in the process of rolling the material. Thereby performing a hot stamping process for the substrate 1. The TRB material (1), the thickness between the set comprising: a first portion (1a) of the first thickness has a thickness value of the value (d 1) greater second thickness value of the second portion (1b) having the (d 2) than the A transition section 1c is formed.

하형(10)과 상형(20)은 각각 하부와 하부에 배치되는 것으로, 이와 같은 하형(10)과 상형(20)은 단차를 갖는 상부 표면과 하부 표면을 각각 형성하게 된다. The lower mold 10 and the upper mold 20 are disposed at the lower portion and the lower portion, respectively. The lower mold 10 and the upper mold 20 form an upper surface and a lower surface, respectively.

본 발명의 실시예에 따른 하형(10)과 상형(20)은 하형(10)과 상형(20)은 TRB 소재(1)의 제2부위(1b)와 접촉하는 기준 접촉면(10a)(20a), 기준 접촉면(10a)(20a)으로부터 설정높이로 돌출되어 TRB 소재(1)의 제1부위(1a)와 접촉하는 돌출 접촉면(10b)(20b)을 형성하여 단차를 갖도록 한다. 그리고 하형(10)이나 상형(20)의 기준 접촉면(10a)(20a)의 설정지점에는 설정깊이만큼 요입된 설치홈(21)이 형성되는데, 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형(100)은 상형(20)의 기준 접촉면(20a)의 설정지점에 설치홈(21)이 형성되도록 한다.
The lower mold 10 and the upper mold 20 of the lower mold 10 and the upper mold 20 according to the embodiment of the present invention have the reference contact surfaces 10a and 20a in contact with the second portion 1b of the TRB material 1, The protruding contact surfaces 10b and 20b protruding from the reference contact surfaces 10a and 20a to a predetermined height and contacting the first portion 1a of the TRB material 1 are formed to have a step. The mounting groove 21 recessed by a set depth is formed at a set point of the reference contact surface 10a or 20a of the lower die 10 or the upper die 20, The mold 100 allows the mounting groove 21 to be formed at a set point of the reference contact surface 20a of the upper mold 20.

분사노즐(30)은 하형(10)과 상형(20) 사이에 배치되는 TRB(tailor rolled blank) 소재(1)의 두께 천이구간(1c)에 대응하여 하형(10)이나 상형(20)의 설정지점에 형성되는 것으로, 이와 같은 분사노즐(30)은 TRB 소재(1)의 두께 천이구간(1c)의 표면을 향하여 냉각수를 직접 분사하게 된다. 여기서 분사노즐(30)은 하형(10)이나 상형(20)의 기준 접촉면(10a)(20a)의 설정지점에 TRB 소재(1)의 두께 천이구간(1c)의 표면을 지향하는 각도로 설치되는데, 본 발명의 실시예에 따른 분사노즐(30)은 상형(20)의 기준 접촉면(20a)의 설정지점에 설치된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 분사노즐(30)은 설치홈(21) 내부에 노즐 끝단이 배치되도록 설치홈(21) 내부에 설치된다. 이를 통해 분사노즐(30)로부터 분사된 냉각수가 직접 도달하는 두께 천이구간(1c) 부위의 범위가 확장되도록 한다. 여기서 분사노즐(30)로부터 분사된 냉각수의 유량은 압력에 의해 조절된다.
The injection nozzle 30 is set to the setting of the lower mold 10 or the upper mold 20 corresponding to the thickness transition section 1c of the TRA (tailor rolled blank) material 1 disposed between the lower mold 10 and the upper mold 20, The injection nozzle 30 directly injects the cooling water toward the surface of the thickness transition section 1c of the TRB material 1. [ The injection nozzle 30 is installed at an angle to the surface of the thickness transition section 1c of the TRB material 1 at a set point of the reference contact surface 10a or 20a of the lower mold 10 or the upper mold 20 , The injection nozzle 30 according to the embodiment of the present invention is installed at a set point of the reference contact surface 20a of the upper mold 20. Particularly, the injection nozzle 30 according to the embodiment of the present invention is installed in the installation groove 21 so that the nozzle end is disposed inside the installation groove 21. So that the range of the portion of the thickness transition section 1c through which the cooling water injected from the injection nozzle 30 reaches directly extends. Here, the flow rate of the cooling water injected from the injection nozzle 30 is regulated by the pressure.

냉각수 공급장치(40)는 분사노즐(30)로 냉각수를 공급하게 되는 것이다.
The cooling water supply device (40) supplies cooling water to the injection nozzle (30).

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형(100)은 TRB 소재(1)의 두께 천이구간에 냉각수가 직접 분사되면서 금형과 소재의 미접촉에 따른 냉각 속도 저하로 물성 불균일 현상이 발생되는 것이 방지되도록 하는데, 이는 도 4를 통해 확인할 수 있다. In the mold 100 having the cooling water direct injection nozzle for securing the property of the transition section in the TRB-based hot stamping process according to the embodiment of the present invention, the coolant is directly injected into the thickness transition period of the TRB material 1 It is possible to prevent the occurrence of uneven physical properties due to a decrease in the cooling rate due to the non-contact of the mold and the material. This can be confirmed from FIG.

또한 본 발명의 실시예에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형(100)은 TRB 소재(1)의 두께 천이구간(1c) 표면으로부터 일정거리 이격된 위치에 분사노즐(30)이 설치되어 냉각수의 직접분사 면적범위가 넓게 확보되는 동시에 균일한 냉각수 분사가 가능해지면서 TRB 소재(1)의 두께 천이구간(1c) 전체부위에 걸쳐 균일한 물성이 확보되도록 한다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형(100)은 압력에 의해 냉각수 유량이 조절되면서 정밀한 앵각 속도 조절이 가능해지도록 한다.
In addition, the metal mold 100 having the cooling water direct injection nozzle for securing the physical properties of the transition section in the TRB-based hot stamping process according to the embodiment of the present invention is formed by a mold The injection nozzle 30 is provided at the position of the spray nozzle 1 so that the range of the direct injection area of the cooling water is ensured and uniform cooling water injection is possible so that uniform physical properties are ensured throughout the entire thickness transition section 1c of the TRB material 1. [ do. In the mold 100 having the cooling water direct injection nozzle for ensuring the property of the transition section in the TRB-based hot stamping process according to the embodiment of the present invention, the flow rate of the cooling water is controlled by the pressure so that the precision angle of the angle can be controlled.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
Although the mold having the cooling water direct injection nozzle for ensuring the physical properties of the transition section in the TRB-based hot stamping process according to the embodiment of the present invention as described above has been described with reference to the above description and drawings, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention.

1 : TRB 소재
1a : 제1부위
1b : 제2부위
1c : 두께 천이구간
10 : 하형
10a : 기준 접촉면
10b : 돌출 접촉면
20 : 상형
20a : 기준 접촉면
20b : 돌출 접촉면
21 : 설치홈
30 : 분사노즐
40 : 냉각수 공급장치
100 : 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형1: TRB material
1a: first region
1b: the second site
1c: Thickness transition section
10: Lower mold
10a: reference contact surface
10b: protruding contact surface
20: HYPER
20a: reference contact surface
20b: protruding contact surface
21: Installation home
30: injection nozzle
40: Cooling water supply device
100: Mold with direct injection nozzle for cooling water

Claims (4)

하부에 배치되고, 단차를 갖는 상부 표면이 형성되는 하형(10)과;
상부에 배치되고, 단차를 갖는 하부 표면이 형성되는 상형(20)과;
하형(10)과 상형(20) 사이에 배치되는 TRB(tailor rolled blank) 소재(1)의 두께 천이구간(1c)에 대응하여 하형(10)과 상형(20) 중에서 선택된 어느 하나의 설정지점에 형성되고, TRB 소재(1)의 두께 천이구간(1c)의 표면을 향하여 냉각수를 직접 분사하게 되는 분사노즐(30)과;
분사노즐(30)로 냉각수를 공급하게 되는 냉각수 공급장치(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형.A lower mold (10) disposed at the lower portion and formed with an upper surface having a step;
An upper mold (20) disposed on the upper portion and having a lower surface having a step;
The lower mold 10 and the upper mold 20 corresponding to the thickness transition section 1c of the TRB (tailor rolled blank) material 1 disposed between the lower mold 10 and the upper mold 20 An injection nozzle 30 for directly injecting cooling water toward the surface of the thickness transition section 1c of the TRB material 1;
And a cooling water supply device (40) for supplying cooling water to the injection nozzle (30). The mold with direct injection nozzle for cooling water for ensuring the property of transition section in the TRB based hot stamping process. 제 1항에 있어서,
TRB 소재(1)는,
설정된 제1두께값을 갖는 제1부위(1a)와 제1두께값(d1)보다 큰 제2두께값(d2)을 갖는 제2부위(1b) 사이에 두께 천이구간(1c)이 형성되도록 하고,
하형(10)과 상형(20)은,
TRB 소재(1)의 제2부위(1b)와 접촉하는 기준 접촉면(10a)(20a), 기준 접촉면(10a)(20a)으로부터 설정높이로 돌출되어 TRB 소재(1)의 제1부위(1a)와 접촉하는 돌출 접촉면(10b)(20b)을 형성하여 단차를 갖도록 하며,
분사노즐(30)은 하형(10)과 상형(20) 중에서 선택된 어느 하나의 기준 접촉면(10a)(20a)의 설정지점에 TRB 소재(1)의 두께 천이구간(1c)의 표면을 지향하는 각도로 설치되는 것을 특징으로 하는 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형.The method according to claim 1,
The TRB material (1)
A first region (1a) of the first thickness has a thickness value of the value (d 1) greater second thickness value (d 2) the second portion (1b) thickness transition region (1c) between which the more the formation is set And,
The lower die (10) and the upper die (20)
A reference contact surface 10a and 20a contacting the second portion 1b of the TRB material 1 and a first portion 1a of the TRB material 1 protruding to a set height from the reference contact surfaces 10a and 20a, And the protruding contact surfaces 10b and 20b are brought into contact with the protruding contact surfaces 20b,
The injection nozzle 30 is formed at an angle that is directed to the surface of the thickness transition section 1c of the TRB material 1 at a set point of one of the reference contact surfaces 10a and 20a selected from the lower mold 10 and the upper mold 20, Wherein the coolant injection nozzle is provided with a cooling water direct injection nozzle for ensuring physical properties of a transition region in a TRB-based hot stamping process. 제 2항에 있어서,
하형(10)과 상형(20) 중에서 선택된 어느 하나의 기준 접촉면(10a)(20a)의 설정지점에 설정깊이만큼 요입된 설치홈(21)이 형성되고,
분사노즐(30)은 설치홈(21) 내부에 노즐 끝단이 배치되도록 설치홈(21) 내부에 설치되어 분사노즐(30)로부터 분사된 냉각수가 직접 도달하는 두께 천이구간(1c) 부위의 범위가 확장되도록 하는 것을 특징으로 하는 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형.3. The method of claim 2,
An installation groove 21 recessed by a predetermined depth is formed at a set point of one of the reference contact surfaces 10a and 20a selected from the lower mold 10 and the upper mold 20,
The injection nozzle 30 is provided within the mounting groove 21 so that the end of the nozzle is disposed inside the mounting groove 21 so that the range of the portion of the thickness transition section 1c through which the cooling water injected from the injection nozzle 30 directly reaches Wherein the coolant injection nozzle is provided with a cooling water direct injection nozzle for ensuring physical properties of a transition region in a TRB-based hot stamping process. 제 1항에 있어서,
분사노즐(30)로부터 분사된 냉각수의 유량은 압력에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 TRB 기반 핫스탬핑 공정에서의 천이구간 물성 확보를 위한 냉각수 직접 분사노즐 구비형 금형. The method according to claim 1,
And the flow rate of the cooling water injected from the injection nozzle (30) is controlled by the pressure. The mold with the direct injection nozzle for cooling water for securing the property of the transition section in the TRB-based hot stamping process.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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