KR20180053736A

KR20180053736A - 패널형 성형품 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20180053736A
Application number: KR1020187010723A
Authority: KR
Inventors: 겐이치로 오쓰카; 요시아키 나카자와
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2018-05-23
Also published as: CN108025344B; JPWO2017047601A1; US20180264535A1; WO2017047601A1; EP3351314A4; KR102043343B1; CA2998314A1; TW201722767A; US10758959B2; EP3351314A1; TWI607916B; MX2018003160A; JP6206620B2; RU2702671C1; CN108025344A

Abstract

제조 방법은, 준비 공정과, 중간 프레스 가공 공정과, 가열 공정과, 핫 스탬핑 공정을 포함한다. 준비 공정에서는 블랭크재를 준비한다. 중간 프레스 가공 공정에서는, 블랭크재에 프레스 가공을 실시하여, 중간 성형품(1A)을 얻는다. 가열 공정에서는 중간 성형품(1A)을 가열한다. 핫 스탬핑 공정에서는, 중간 성형품(1A)에 프레스 가공을 실시하여, 패널형 성형품을 얻는다. 핫 스탬핑 공정에서는, 제1 다이(12)와, 제2 다이(13)와, 펀치(11)와, 블랭크 홀더(14)를 구비한 장치(10)를 이용한다. 제1 다이(12)와 펀치(11)에 의해 중간 성형품(1A)을 사이에 끼운 상태로, 제1 다이(12) 및 펀치(11)에 대해, 제2 다이(13) 및 블랭크 홀더(14)를 상대적으로 이동시켜 패널형 성형품을 성형한다.

Description

패널형 성형품 및 그 제조 방법

본 발명은, 핫 스탬핑에 의해 강판으로 성형되는 패널형 성형품 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더 상세한 것은, 자동차용 도어 이너 패널에 적합한 패널형 성형품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차의 도어는, 도어 이너 패널 및 도어 아우터 패널 등을 조합하여 제조된다. 자동차의 도어는, 윈도우, 윈도우 구동 장치, 음향 스피커, 손잡이 등이 부착된다. 도어 이너 패널 및 도어 아우터 패널의 사이에 그들을 수납하기 위해, 공간을 설치할 필요가 있다. 공간을 설치하기 위해 예를 들면, 도어 이너 패널에 세로벽부가 설치된다. 이에 더하여, 자동차의 도어가 닫혀졌을 때 차내를 밀폐할 필요가 있다. 차내를 밀폐하기 위해 예를 들면, 도어 이너 패널에 단차부가 설치된다. 세로벽부의 단차부를 설치한 부분을 필러 등과 대향시켜, 차내의 밀폐성을 높게 한다.

자동차의 사이드 도어 등에 사용되는 도어 이너 패널은, 강판을 프레스 가공하여 성형된다. 일반적으로 도어 이너 패널의 형상은 복잡하다. 그 때문에, 강판을 크게 변형시키는 경우가 있다. 이 경우, 프레스 가공 후의 도어 이너 패널에 균열, 주름 등이 발생하는 경우가 있다. 특히, 도어 이너 패널이 단차부를 가지며, 또한 인접하는 세로벽부를 갖는 경우, 프레스 가공 후의 도어 이너 패널에 균열, 주름 등이 발생하기 쉬워진다.

이 문제를 해소하기 위해, 도어 이너 패널의 재료(블랭크재)에는 가공성이 높은 강판이 이용되는 경우가 많다. 가공성이 높은 강판은 연성이 높기 때문에, 재료를 변형시켜도 균열, 주름 등이 발생하기 어렵다. 그 외에도, 도어 이너 패널의 성형에 핫 스탬핑이 이용되는 경우가 있다. 핫 스탬핑에서는, 재료를 가열하여 프레스 가공한다. 가열에 의해 재료의 가공성이 높아지기 때문에, 프레스 가공 후의 도어 이너 패널에 균열, 주름 등이 발생하기 어렵다.

도어 이너 패널을 포함하는 패널형 성형품의 제조 방법은, 국제 공개 제2014/084151호(특허 문헌 1) 및 일본국 특허공개 2010-149184호 공보(특허 문헌 2)에 개시되어 있다.

특허 문헌 1에 개시된 패널형 성형품의 제조 방법은, 세로벽부 성형 공정과, 플랜지부 성형 공정을 포함한다. 세로벽부 성형 공정은, 블랭크재를 펀치와 다이로 프레스 가공하여, 세로벽부 전역을 성형한다. 그 후공정인 플랜지부 성형 공정은, 패드와 펀치에 의해 천판부를 사이에 끼우고, 펀치와 다이에 의해 세로벽부를 사이에 끼운 상태로 플랜지부를 성형한다. 세로벽부 성형 공정에서는, 블랭크재의 단부가 구속되어 있지 않기 때문에, 세로벽부의 스프링 백이 생기기 어렵다. 플랜지부 성형 공정에서는, 천판부 및 세로벽부가 금형에 의해 구속되기 때문에, 플랜지부를 고정밀도로 성형할 수 있다고 특허 문헌 1에는 개시되어 있다.

특허 문헌 2에 개시된 패널형 성형품의 제조 방법은, 핫 스탬핑에 의해 블랭크재의 천판부에 대응하는 영역을 패드와 펀치에 의해 사이에 끼운 상태로 세로벽부를 성형한다. 프레스 가공 시, 블랭크재의 단부는 금형과 접촉하지 않기 때문에, 블랭크재의 단부는 담금질되지 않는다. 이것에 의해, 성형된 프레스 성형품의 단부의 균열을 억제할 수 있다고 특허 문헌 2에는 개시되어 있다.

국제 공개 제2014/084151호 일본국 특허공개 2010-149184호 공보

그러나, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2의 제조 방법에서는, 성형 난이도가 높은 형상을 성형하면, 균열, 주름 등이 발생하는 경우가 있다. 여기서 말하는 성형 난이도가 높은 형상이란, 프레스 가공 후의 패널형 성형품이 단차부를 가지며, 또한 인접하는 세로벽부를 갖는 형상 등이다.

본 발명의 목적은, 성형 난이도가 높은 형상이어도, 균열, 주름 등의 결함이 적은 고강도의 패널형 성형품, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 형태에 의한 패널형 성형품의 제조 방법은, 천판부와, 복수의 세로벽부를 구비하는 패널형 성형품의 제조에 적용된다. 천판부는 다각형상이다. 세로벽부는, 천판부의 변 중 적어도 2 이상의 각 변으로부터 신장된다. 세로벽부 중에서 인접하는 적어도 1세트의 각 세로벽부는, 단차부와, 상기 단차부의 한쪽 끝과 천판부에 연결되는 제1 세로벽부와, 단차부의 다른쪽 끝에 연결되는 제2 세로벽부를 포함한다.

본 실시 형태의 제조 방법은, 준비 공정과, 중간 프레스 가공 공정과, 가열 공정과, 핫 스탬핑 공정을 포함한다. 준비 공정에서는, 강판으로 이루어지는 블랭크재를 준비한다. 중간 프레스 가공 공정에서는, 냉간 또는 열간에서, 블랭크재에 프레스 가공을 실시한다. 이것에 의해, 천판부가 성형됨과 함께, 세로벽부가 제1 세로벽부 및 단차부의 높이까지 성형된 중간 성형품을 얻는다. 가열 공정에서는, 중간 성형품을 가열한다. 핫 스탬핑 공정에서는, 핫 스탬핑 장치를 이용하여, 가열된 중간 성형품에 프레스 가공을 실시한다. 이것에 의해, 패널형 성형품을 얻는다.

핫 스탬핑 장치는, 제1 다이와, 제2 다이와, 펀치와, 블랭크 홀더를 구비한다. 제1 다이는, 천판부 및 천판부로부터 단차부의 외연까지의 형상이 형성되어 있다. 제2 다이는, 제1 다이의 외측에 배치된다. 펀치는, 제1 다이에 대향하여, 천판부 및 천판부로부터 단차부의 외연까지의 형상이 형성되어 있다. 블랭크 홀더는, 제2 다이에 대향한다. 핫 스탬핑 공정은, 제1 공정과, 제2 공정을 포함한다. 제1 공정은, 펀치 상에 중간 성형품을 두고, 제1 다이와 펀치에 의해 중간 성형품을 사이에 끼우고, 제2 다이와 블랭크 홀더에 의해 중간 성형품을 사이에 끼운다. 제2 공정은, 제1 다이와 펀치에 의해 중간 성형품을 사이에 끼운 상태로, 제1 다이 및 펀치에 대해, 제2 다이 및 블랭크 홀더를 상대적으로 이동시켜, 패널형 성형품을 성형한다. 제1 공정에서는, 제1 및 제2 다이가 중간 성형품에 접촉할 때까지, 블랭크 홀더와 중간 성형품이 접촉하지 않는다.

본 발명의 실시 형태에 의한 패널형 성형품은, 강판으로 성형되며, 인장 강도가 1200MPa 이상인 패널형 성형품이다. 패널형 성형품은, 다각형상의 천판부와, 천판부의 변 중 적어도 2 이상의 각 변으로부터 신장되는 세로벽부를 구비한다. 세로벽부 중에서 인접하는 세로벽부의 세트 중 적어도 1세트의 각 세로벽부는, 단차를 구비한다.

본 발명의 실시 형태에 의한 패널형 성형품은, 성형 난이도가 높은 형상이어도, 균열, 주름 등의 결함이 적고 고강도이다. 본 발명의 실시 형태에 의한 패널형 성형품의 제조 방법에 의하면, 그 패널형 성형품을 얻을 수 있다.

도 1은, 제1 실시 형태의 제조 방법에 의해 성형된 도어 이너 패널의 사시도이다.
도 2a는, 중간 프레스 가공 공정 후의 상황을 나타내는 사시도이다.
도 2b는, 핫 스탬핑 공정 도중의 상황을 나타내는 사시도이다.
도 2c는, 핫 스탬핑 공정 후의 상황을 나타내는 사시도이다.
도 3은, 제1 실시 형태의 중간 프레스 가공 공정에서 이용되는 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4a는, 제1 실시 형태의 중간 성형품이 핫 스탬핑 장치에 삽입된 단계를 나타내는 단면도이다.
도 4b는, 다이의 강하가 완료된 단계(하사점)를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 제1 실시 형태의 가열 공정에서 이용되는 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은, 제1 실시 형태의 핫 스탬핑 공정에서 이용되는 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 7a는, 제1 실시 형태의 중간 성형품이 핫 스탬핑 장치에 삽입된 단계를 나타내는 단면도이다.
도 7b는, 제1 다이와 펀치에 의해 중간 성형품을 사이에 끼운 단계를 나타내는 단면도이다.
도 7c는, 제2 다이의 강하가 완료된 단계(하사점)를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 종래의 핫 스탬핑 장치에 의한 프레스 가공 중의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는, 제2 실시 형태의 제조 방법에 의해 성형된 도어 이너 패널을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 10a는, 중간 프레스 가공 공정 후의 상황을 나타내는 사시도이다.
도 10b는, 핫 스탬핑 공정 도중의 상황을 나타내는 사시도이다.
도 10c는, 핫 스탬핑 공정 후의 상황을 나타내는 사시도이다.
도 11a는, 제2 실시 형태의 중간 성형품이 핫 스탬핑 장치에 삽입된 단계를 나타내는 단면도이다.
도 11b는, 제1 다이와 펀치에 의해 중간 성형품을 사이에 끼운 단계를 나타내는 단면도이다.
도 11c는, 제2 다이의 강하가 완료된 단계(하사점)를 나타내는 단면도이다.
도 12는, 종래의 핫 스탬핑 장치에 의한 프레스 가공 중의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 13a는, 제3 실시 형태의 중간 성형품이 핫 스탬핑 장치에 삽입된 단계를 나타내는 단면도이다.
도 13b는, 제1 다이와 펀치에 의해 중간 성형품을 사이에 끼운 단계를 나타내는 단면도이다.
도 13c는, 제2 다이의 강하가 완료된 단계(하사점)를 나타내는 단면도이다.

본 명세서에 있어서, 핫 스탬핑이란, 이하에 나타내는 처리를 의미한다. 프레스 가공에 의해, 가열된 소재(블랭크재, 중간 성형품)를 성형한다. 소재 성형 시에, 냉각된 펀치 및 다이 등과 소재의 접촉에 의해, 소재를 급속히 냉각하여 담금질한다. 이것에 의해, 성형품의 금속 조직은 예를 들면 마르텐사이트 조직으로 변태하여, 성형품의 강도가 높아진다. 따라서, 핫 스탬핑은, 통상 말하는 온간 성형과는 상이하다.

본 실시 형태의 패널형 성형품의 제조 방법은, 성형 난이도가 높은 형상의 패널형 성형품을, 균열, 주름 등의 결함을 억제하여 제조할 수 있다. 성형 난이도가 높은 형상은 상술한 바와 같이, 패널형 성형품의 인접하는 세로벽부에 단차부를 구비하는 형상 등이다.

바람직하게는, 제1 공정에서는, 블랭크 홀더의 선단면의 초기 높이는, 펀치에 있어서의 단차부에 대응하는 단차면의 높이보다 낮다. 이 경우, 핫 스탬핑 공정의 초기에 블랭크 홀더와 중간 성형품의 비접촉 상태를 확실히 유지할 수 있다.

상기 제조 방법을 이하의 (1) 또는 (2)에 나타내는 바와 같이 변경할 수 있다.

(1) 패널형 성형품의 천판부는, 오목부를 구비한다. 중간 프레스 가공 공정에서는, 중간 성형품의 천판부의 영역 중에서 패널형 성형품의 오목부에 대응하는 위치에 융기부를 성형한다. 핫 스탬핑 장치에 있어서, 제1 다이는, 중간 성형품의 융기부에 대응하는 위치에 개구부를 구비한다. 제2 다이는, 제1 다이의 개구부에 대응하는 위치에 돌기를 구비한다. 핫 스탬핑 공정 중 제2 공정에서는, 돌기에 의해, 중간 성형품의 융기부의 영역을 패널형 성형품의 오목부로 프레스 가공한다.

(2) 패널형 성형품의 천판부는, 볼록부를 구비한다. 중간 프레스 가공 공정에서는, 중간 성형품의 천판부의 영역 중에서 패널형 성형품의 볼록부에 대응하는 위치에 함몰부를 성형한다. 핫 스탬핑 장치에 있어서, 펀치는, 중간 성형품의 함몰부에 대응하는 위치에 배치되는 개구부와, 개구부에 대응하는 위치에 배치되는 돌기를 구비한다. 핫 스탬핑 공정 중 제2 공정에서는, 돌기에 의해, 중간 성형품의 함몰부의 영역을 패널형 성형품의 볼록부로 프레스 가공한다.

이것에 의해, 천판부에 오목부 또는 볼록부를 형성하는 경우여도, 균열, 주름 등을 억제할 수 있다.

바람직하게는, 핫 스탬핑 공정 후의 패널형 성형품의 인장 강도는, 1200MPa 이상이다. 이 경우, 패널형 성형품은 자동차용 도어 이너 패널에 적합하다. 또, 상기의 블랭크재는 테일러드 블랭크여도 된다. 이 경우, 도어 이너 패널의 충돌 특성이 향상되어, 도어 이너 패널의 경량화가 더 가능해진다.

상술한 제조 방법에 의해 제조되는 패널형 성형품은, 강판으로 성형되며, 인장 강도가 1200MPa 이상인 패널형 성형품이다. 패널형 성형품은, 다각형상의 천판부와, 천판부의 변 중 적어도 2 이상의 각 변으로부터 신장되는 세로벽부를 구비한다. 세로벽부 중에서 인접하는 세로벽부의 세트 중 적어도 1세트의 각 세로벽부는, 단차를 구비한다.

상기의 패널형 성형품은, 자동차용의 도어 이너 패널로 할 수 있다. 이 경우, 천판부의 변 중 차량 상측의 변에 세로벽부를 갖지 않는다.

상기의 도어 이너 패널에서는, 천판부에, 오목부가 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 오목부는, 도어 임펙트 빔의 역할을 담당한다. 오목부 대신에 볼록부를 설치해도 된다.

상기의 도어 이너 패널에서는, 천판부의 상측의 변을 포함하는 상측의 가장자리부에, 이 상측의 가장자리부를 따라 오목부 또는 볼록부가 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 이 가장자리부를 따른 오목부 또는 볼록부는, 벨트 라인 리인포스먼트의 역할을 담당한다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태를 상세하게 설명한다. 도면 중에서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다. 본 실시 형태에서는, 예로서, 패널형 성형품이 자동차용 도어 이너 패널인 경우를 설명한다.

[제1 실시 형태]

[성형품]

도 1은, 제1 실시 형태의 제조 방법에 의해 성형된 도어 이너 패널의 사시도이다. 도 1을 참조하여, 도어 이너 패널(1)은, 천판부(2)와, 세로벽부(4)와, 단차부(5)를 구비한다. 천판부(2)는 다각형상이다. 천판부(2)의 형상은, 예를 들면, 사각형상이어도 되고, 오각형상이어도 된다. 본 명세서에서 말하는 「다각형상」은, 다각형의 모서리부(꼭짓점)가 둥근형상(예를 들면 R형상)을 갖는 것을 포함한다. 도 1에서는, 예로서, 천판부(2)가 오각형상인 경우를 나타낸다. 도어 이너 패널(1)에서는, 천판부(2)의 1변은 벨트 라인(BL)을 형성한다.

세로벽부(4)는, 천판부(2)의 변 중 적어도 2 이상의 각 변으로부터 신장된다. 도 1에서는, 예로서, 오각형의 천판부(2)의 4개의 변(2A, 2B, 2C 및 2D)으로부터 세로벽부(4)가 신장되는 경우를 나타낸다. 그러나, 세로벽부(4)가 신장되는 천판부(2)의 변의 수는 4개에 한정되지 않는다. 세로벽부(4)는, 천판부(2)의 2 이상의 인접하는 변의 각 변으로부터 신장되어 있으면 된다. 천판부(2)의 2 이상의 인접하는 각 변으로부터 세로벽부(4)가 신장되는 경우, 각 변으로부터 신장되는 각 세로벽부도 인접한다. 도 1에서는, 예로서, 세로벽부(4)는 천판부(2)에 대해 수직으로 신장되는 경우를 나타낸다. 그러나, 세로벽부(4)는 천판부(2)에 대해 엄밀하게 수직이 아니어도 된다.

단차부(5)가 설치되는 세로벽부(4)는, 천판부(2)에 가까운 상측의 세로벽부(이하, 「제1 세로벽부」라고도 한다)(4A)와, 하측의 세로벽부(이하, 「제2 세로벽부」라고도 한다)(4B)로 구분된다. 즉, 제1 세로벽부(4A)는 단차부(5)의 내측 끝과 천판부(2)에 연결된다. 제2 세로벽부(4B)는 단차부(5)의 외측 끝에 연결된다. 단차부(5)는, 제1 세로벽부(4A)로부터 외측으로 신장된다. 단차부(5)의 외연은 제2 세로벽부(4B)에 연결된다. 도 1에서는, 예로서, 단차부(5)의 면은 천판부(2)와 평행한 경우를 나타낸다. 그러나, 단차부(5)의 면은, 천판부(2)와 엄밀하게 평행이 아니어도 된다. 제2 세로벽부(4B)의 하단은, 플랜지부(6)에 연결된다. 도 1에서는, 예로서, 3개의 인접하는 세로벽부(4)가 단차부(5)를 구비하는 경우를 나타낸다. 그러나, 단차부(5)를 구비하는 세로벽부(4)의 수는 3개에 한정되지 않는다. 2 이상의 인접하는 세로벽부(4)가 단차부(5)를 구비하고 있으면 된다. 바꾸어 말하면, 인접하는 세로벽부(4)의 세트 중 적어도 1세트가 단차부(5)를 구비하고 있으면 된다. 도 1에서는, 예로서, 단차부(5)가 1단인 경우를 나타낸다. 그러나, 단차부(5)의 단수는 1단에 한정되지 않는다. 세로벽부(4)는, 복수의 단차부(5)를 구비해도 된다.

전형적인 예에서는, 도어 이너 패널(1)의 여러 치수는 이하와 같다.

· 전체 길이(플랜지부(6) 포함한다)：800~1300mm

· 전체 폭(플랜지부(6) 포함한다)：600~800mm

· 천판부의 전체 길이：700~1200mm

· 천판부의 전체 폭：500~700mm

· 제1 세로벽부의 높이：30~100mm

· 제2 세로벽부의 높이：30~100mm

· 단차부의 최소폭：20~40mm

· 판두께：0.5~1.8mm

패널형 성형품이, 천판부의 변으로부터 신장되는 복수의 세로벽부를 구비하고, 인접하는 적어도 1세트의 세로벽부에 단차부를 구비하는 경우, 이 패널형 성형품은 성형 난이도가 높다. 그 때문에, 프레스 가공 시에 균열, 주름 등의 결함이 발생하기 쉽다. 종래는 복잡한 형상의 성형품을 가공하는 경우, 블랭크재로서 연성이 높은 저강도 강판을 이용하여, 그 블랭크재를 프레스 가공하고 있었다. 그 때문에, 성형품의 충돌 특성이 낮았다. 본 실시 형태의 패널형 성형품의 제조 방법을 적용하면, 성형 난이도가 높은 형상의 패널형 성형품을, 균열, 주름 등의 결함을 억제하여 제조할 수 있다. 인장 강도가 1200MPa 이상이 되는 고강도의 성형품도 제조할 수 있다.

상술한 바와 같이, 패널형 성형품을 고강도로 함으로써, 그것을 자동차용의 도어 이너 패널에 적용한 경우, 도어의 충돌 특성이 향상된다. 구체적으로는, 패널형 성형품의 경도를 HV380 이상으로 하는 것이 바람직하다. 경도 HV380은, 인장 강도 1200MPa에 상당한다. 따라서, 경도 HV380 이상의 도어 이너 패널의 충돌 특성은 높다. 여기서, 비커스 경도 HV는 JIS Z 2244(2009)에 준거하여 측정한다.

전형적인 예에서는, 상기의 패널형 성형품은, 질량%로, C：0.11~0.50%, Si：0.15~0.25%, 및 Mn：0.08~1.50%를 함유하며, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어진다. 임의 원소로서, B：0.0020~0.0030%, 및 Cr：0.15~0.25%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유해도 된다. 상기의 패널형 성형품은 핫 스탬핑에 의해 담금질된 것이며, 그 금속 조직은 마르텐사이트 조직이 되어 있다. 단, 핫 스탬핑 처리 후에 마르텐사이트 조직이 얻어지는 것이면, 상기의 성분 이외의 강판이어도 된다.

[제조 방법]

제1 실시 형태의 제조 방법은, 준비 공정과, 중간 프레스 가공 공정과, 가열 공정과, 핫 스탬핑 공정을 구비한다. 중간 프레스 가공 공정에서 중간 성형품을 성형한 후, 핫 스탬핑을 실시하여 도어 이너 패널을 성형한다.

도 2a~도 2c는, 제1 실시 형태에서 제조되는 도어 이너 패널의 성형 과정을 나타내는 도이다. 도 2a는, 중간 프레스 가공 공정 후의 상황을 나타낸다. 도 2b는, 핫 스탬핑 공정 도중의 상황을 나타낸다. 도 2c는, 핫 스탬핑 공정 후의 상황을 나타낸다. 이하, 도 2a~도 2c를 참조하여, 각 공정을 설명한다.

[준비 공정]

준비 공정에서는, 예를 들면 상기의 화학 조성을 갖는 강판으로 이루어지는 평판형의 블랭크재를 준비한다. 블랭크재로서의 강판의 재질은, 핫 스탬핑에서의 담금질에 의해 마르텐사이트 변태하는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 실시 형태와 같이 도어 이너 패널을 제조하는 경우, 강판은, 질량%로, 탄소(C)：0.11% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 강판이 0.11% 이상의 탄소를 함유하는 경우, 핫 스탬핑 후의 도어 이너 패널의 강도를 높게 할 수 있다. 본 명세서에서 말하는 「강판」은, 표면 처리된 강판(예를 들면 아연 도금 강판)을 포함한다.

[중간 프레스 가공 공정]

중간 프레스 가공 공정에서는, 냉간 또는 열간에서, 블랭크재에 프레스 가공을 실시하여, 중간 성형품을 얻는다. 이 공정에서는, 일반적인 프레스 장치로 블랭크재를 냉간에서 드로잉 성형해도 되고, 가열된 블랭크재를 핫 스탬핑으로 성형해도 된다.

도 2a에 나타내는 바와 같이, 중간 프레스 가공 공정에서는, 천판부(2)와, 제1 세로벽부(4A)와, 플랜지부(6A)를 구비하는 중간 성형품(1A)을 얻는다. 그 플랜지부(6A)는, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)를 포함하며, 동일면 내에서 외측으로 크게 넓어진다. 플랜지부(6A)는, 후공정에서 단차부(5), 제2 세로벽부(4B) 및 플랜지부(6)(도 2c 참조)로 성형된다. 즉, 중간 프레스 가공 공정에서는, 세로벽부(4)가 단차부(5)(도 2c 참조)의 높이까지 성형된다.

도 3은, 제1 실시 형태의 중간 프레스 가공 공정에서 이용되는 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 3을 참조하여, 프레스 장치(40)는, 펀치(41)와, 다이(42)와, 블랭크 홀더(43)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 펀치(41)와, 블랭크 홀더(43)가 하방에 배치되고, 다이(42)가 상방에 배치된다. 블랭크 홀더(43)는 펀치(41)의 외측에 인접해서 배치된다. 다이(42)는 펀치(41) 및 블랭크 홀더(43)와 대향하도록 배치되어, 펀치(41)와 다이(42) 및 블랭크 홀더(43)가 쌍이 된다.

펀치(41)는, 선단면(41A)과, 측면(41B)을 구비한다. 펀치(41)는, 장치의 기대에 고정되어 있다. 선단면(41A)은, 도어 이너 패널(1)의 천판부(2)의 형상이 형성되어 있다. 측면(41B)은, 도어 이너 패널(1)의 제1 세로벽부(4A)의 형상이 형성되어 있다. 측면(41B)의 하단에서 선단면(41A)까지의 높이는, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)로부터 천판부(2)까지의 높이에 상당한다.

블랭크 홀더(43)는 선단면(43A)을 구비한다. 선단면(43A)은, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)의 형상이 형성되어 있다. 또한, 선단면(43A)은, 단차부(5)의 영역을 넘어 외측으로 넓어진다. 블랭크 홀더(43)는, 탄성 부재(44)를 통하여 장치의 기대에 지지되어 있다. 탄성 부재(44)는 예를 들면, 스프링, 유압 실린더 또는 에어 실린더이다. 블랭크 홀더(43)의 선단면(43A)의 초기 높이는, 펀치(41)의 선단면(41A)의 높이와 거의 동일하다.

다이(42)는, 몰드 저면(42A)과, 선단면(42B)을 구비한다. 다이(42)는, 장치의 램에 고정되어 있다. 몰드 저면(42A)은, 펀치(41)의 선단면(41A)과 대향한다. 몰드 저면(42A)은, 도어 이너 패널의 천판부의 형상이 형성되어 있다. 다이(42)의 선단면(42B)은, 블랭크 홀더(43)의 선단면(43A)과 대향한다. 다이(42)의 선단면(42B)은, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)의 형상이 형성되어 있다. 선단면(42B)은, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)의 영역을 넘어 외측으로 크게 넓어진다. 선단면(42B)으로부터 몰드 저면(42A)까지의 높이(깊이)는, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)로부터 천판부(2)까지의 높이에 상당한다.

본 실시 형태의 중간 프레스 가공 공정에서 이용되는 프레스 장치(40)는, 펀치(41) 및 블랭크 홀더(43)를 장치의 하방에 배치하고, 다이(42)를 장치의 상방에 배치한 경우를 나타낸다. 그러나, 이러한 배치는 도 3에 나타내는 경우에 한정되지 않는다. 즉, 펀치(41) 및 블랭크 홀더(43)와, 다이(42)의 배치는 상하 반전되어도 된다.

도 4a 및 도 4b는, 제1 실시 형태의 중간 프레스 가공 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 4a는, 블랭크재가 프레스 장치에 삽입된 단계를 나타낸다. 도 4b는, 다이의 강하가 완료된 단계(하사점)를 나타낸다.

도 4a를 참조하여, 블랭크재(45)가 프레스 장치(40)에 삽입된다. 즉, 블랭크재(45)가 펀치(41) 상에 놓여진다. 그 후, 장치의 램의 강하에 수반하여, 다이(42)가 강하한다. 그러면, 다이(42)가 블랭크재(45)에 접촉한다. 이것에 의해, 다이(42)의 선단면(42B)과 블랭크 홀더(43)의 선단면(43A)에 의해 블랭크재(45)를 사이에 끼우고, 다이(42)와 펀치(41)에 의한 성형이 시작된다. 도 4b를 참조하여, 다이(42)가 하사점까지 강하한다. 이것에 의해, 중간 성형품(1A)이 성형된다. 즉, 다이(42)의 몰드 저면(42A)과 펀치(41)의 선단면(41A)에 의해, 도 1에 나타내는 도어 이너 패널(1)의 천판부(2)가 성형된다. 다이(42)의 선단면(42B)과 블랭크 홀더(43)의 선단면(43A)에 의해, 도 1에 나타내는 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)를 포함하는 플랜지부(6A)가 성형된다.

또한, 다이(42)와 블랭크 홀더(43)에 의해 블랭크재(45)를 사이에 끼운 상태에 있어서, 다이(42)의 선단면(42B)과 블랭크 홀더(43)의 선단면(43A)의 간격(갭)이, 블랭크재(45)의 판두께에 0.1mm 정도(예：0.05~0.3mm)를 더한 치수로 유지되는 것이 바람직하다. 이 상황은, 예를 들면 다음과 같은 구성에 의해 실현될 수 있다. 블랭크 홀더(43)의 선단면(43A) 끝에 스페이서(도시 생략)를 설치한다. 이 스페이서는, 블랭크재(45)의 판두께에 0.1mm 정도(예：0.05~0.3mm)를 더한 치수의 두께를 가지며, 다이(42)의 선단면(42B) 끝과 접촉한다. 이것에 의해, 블랭크재(45)는 다이(42)와 블랭크 홀더(43)에 의해 느슨하게 사이에 끼워진 상태가 된다.

[가열 공정]

가열 공정에서는, 가열 장치에 의해 중간 성형품(1A)이 가열된다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 중간 성형품(1A)은, 배치식의 가열로(46)에 삽입되어 가열된다. 중간 성형품(1A)은, 그 재료의 A1 변태 온도 이상으로 가열되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 가열 온도는 700℃ 이상이 바람직하다. 구체적으로는, 가열 온도는 900℃이다. 다음 공정의 핫 스탬핑 공정에서는, 중간 성형품(1A)을 프레스 가공함과 동시에, 중간 성형품(1A)을 담금질한다. 그 때문에, 재료를 A1점 이상으로 가열하면, 담금질 후의 금속 조직은 마르텐사이트 조직이 된다. 즉, 성형된 도어 이너 패널의 강도가 높아진다. 재료는 A3 변태 온도 이상으로 가열되는 것이 더 바람직하다. 가열 온도는, 재료, 성형 난이도 등에 따라 적당히 설정된다.

[핫 스탬핑 공정]

도 6은, 제1 실시 형태의 핫 스탬핑 공정에서 이용되는 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 6을 참조하여, 핫 스탬핑 장치(10)는, 펀치(11)와, 제1 다이(12)와, 제2 다이(13)와, 블랭크 홀더(14)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 펀치(11)와 블랭크 홀더(14)가 하방에 배치되고, 제1 다이(12)와 제2 다이(13)가 상방에 배치된다. 블랭크 홀더(14)는 펀치(11)의 외측에 인접해서 배치된다. 제2 다이(13)는 제1 다이(12)의 외측에 인접해서 배치된다. 제1 다이(12)는 펀치(11)와 대향하도록 배치되어, 펀치(11)와 제1 다이(12)가 쌍이 된다. 제2 다이(13)는 블랭크 홀더(14)와 대향하도록 배치되어, 블랭크 홀더(14)와 제2 다이(13)가 쌍이 된다.

펀치(11)는, 선단면(11A)과, 단차면(11B)을 구비한다. 펀치(11)는, 장치의 기대에 고정되어 있다. 선단면(11A)은, 도어 이너 패널(1)의 천판부(2)의 형상이 형성되어 있다. 단차면(11B)은, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)의 형상이 형성되어 있다. 단차면(11B)으로부터 선단면(11A)까지의 높이는, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)로부터 천판부(2)까지의 높이에 상당한다.

블랭크 홀더(14)는 선단면(14A)을 구비한다. 블랭크 홀더(14)의 선단면(14A)은, 제2 다이(13)의 기준면(13A)과 대향한다. 블랭크 홀더(14)는, 탄성 부재(17)를 통하여 장치의 기대에 지지되어 있다. 탄성 부재(17)는 예를 들면, 스프링, 유압 실린더 또는 에어 실린더이다. 블랭크 홀더(14)의 선단면(14A)의 초기 높이는, 펀치(11)의 단차면(11B)의 높이보다 미소하게 낮다. 이 높이의 차는, 1~5mm 정도이다. 그 높이의 차가 1mm 미만이면, 핫 스탬핑에 의한 성형의 초기에 블랭크 홀더(14)와 중간 성형품의 간극이 너무 작다. 그 때문에, 제2 다이(13)가 중간 성형품에 접촉하기 전에 중간 성형품의 온도가 저하되어, 균열이 생기기 쉽다. 또, 그 높이의 차가 5mm를 넘으면, 핫 스탬핑에 의한 성형의 초기에 블랭크 홀더(14)와 중간 성형품의 간극이 너무 크다. 그 때문에, 제2 다이(13)가 중간 성형품에 접촉하고 나서 제2 다이(13)와 블랭크 홀더(14)에 의해 중간 성형품을 사이에 끼울 때까지의 시간이 길어져, 주름이 생기기 쉽다.

제1 다이(12)는, 몰드 저면(12A)과, 선단면(12B)을 구비한다. 몰드 저면(12A)은, 펀치(11)의 선단면(11A)과 대향한다. 몰드 저면(12A)은, 도어 이너 패널(1)의 천판부(2)의 형상이 형성되어 있다. 제1 다이(12)의 선단면(12B)은, 펀치(11)의 단차면(11B)과 대향한다. 선단면(12B)은, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)의 형상이 형성되어 있다. 선단면(12B)으로부터 몰드 저면(12A)까지의 높이(깊이)는, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)로부터 천판부(2)까지의 높이에 상당한다. 제1 다이(12)는, 탄성 부재(15)를 통하여 장치의 램에 지지되어 있다. 탄성 부재(15)는 예를 들면, 스프링, 유압 실린더 또는 에어 실린더이다.

제2 다이(13)는, 기준면(13A)을 구비한다. 기준면(13A)은, 블랭크 홀더(14)의 선단면(14A)과 대향한다. 제2 다이(13)는 장치의 램에 고정되어 있다. 장치의 램은 승강할 수 있다.

본 실시 형태의 핫 스탬핑 장치(10)는, 펀치(11) 및 블랭크 홀더(14)를 장치의 하방에 배치하고, 제1 다이(12) 및 제2 다이(13)를 장치의 상방에 배치한 경우를 나타낸다. 그러나, 이러한 배치는 도 6에 나타내는 경우에 한정되지 않는다. 즉, 펀치(11) 및 블랭크 홀더(14)와, 제1 다이(12) 및 제2 다이(13)의 배치는 상하 반전되어도 된다. 요컨데, 펀치(11) 및 블랭크 홀더(14)가, 제1 다이(12) 및 제2 다이(13)에 대해 상대적으로 이동하는 구성이면 된다.

도 7a~도 7c는, 제1 실시 형태의 핫 스탬핑 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 7a는, 중간 성형품이 핫 스탬핑 장치에 삽입된 단계를 나타낸다. 도 7b는, 제1 다이와 펀치에 의해 중간 성형품을 사이에 끼운 단계를 나타낸다. 도 7c는, 제2 다이의 강하가 완료된 단계(하사점)를 나타낸다.

도 7a를 참조하여, 가열된 중간 성형품(1A)은 핫 스탬핑 장치(10)에 삽입된다. 즉, 중간 성형품(1A)이 펀치(11) 상에 놓여진다. 이 때, 펀치(11)는, 중간 성형품(1A)의 천판부(2), 제1 세로벽부(4A), 및 플랜지부(6A)(엄밀하게는, 플랜지부(6A)의 영역 중에서, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)에 상당하는 영역)에 접촉하고 있다. 블랭크 홀더(14)는, 중간 성형품(1A)과 접촉하고 있지 않다. 구체적으로는, 블랭크 홀더(14)는, 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A)에 접촉하고 있지 않다. 블랭크 홀더(14)의 선단면(14A)의 초기 높이가 펀치(11)의 단차면(11B)의 높이보다 낮기 때문이다. 그 후, 장치의 램의 강하에 수반하여, 제1 다이(12) 및 제2 다이(13)가 강하한다.

도 7b를 참조하여, 제1 다이(12)가 중간 성형품(1A)과 접촉한다. 이것에 의해, 제1 다이(12)의 몰드 저면(12A)과 펀치(11)의 선단면(11A)에 의해 중간 성형품(1A)의 천판부(2)를 사이에 끼운다. 이것과 동시에, 제1 다이(12)의 선단면(12B)과 펀치(11)의 단차면(11B)에 의해 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A)를 사이에 끼운다. 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A)의 영역 중, 제1 다이(12)의 선단면(12B)과 펀치(11)의 단차면(11B)에 의해 사이에 끼워지는 영역은, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5)(도 7c 참조)의 영역에 상당한다. 이 때, 제1 다이(12)의 몰드 저면(12A)과 펀치(11)의 선단면(11A)에 의해, 도 1에 나타내는 도어 이너 패널(1)의 천판부(2)가 성형된다. 제1 다이(12)의 선단면(12B)과 펀치(11)의 단차면(11B)에 의해, 도 1에 나타내는 패널형 성형품(1)의 단차부(5)가 성형된다.

제1 다이(12)가 중간 성형품(1A)과 접촉함과 거의 동시에, 제2 다이(13)가 중간 성형품(1A)과 접촉한다. 계속해서 램의 강하에 수반하여, 제2 다이(13)가 더 강하한다. 이것에 의해, 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A)가 밀어넣어진다. 즉, 제2 다이(13)가 중간 성형품(1A)에 접촉함으로써, 실질적인 성형이 시작된다. 제2 다이(13)가 더 강하하면, 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A)가 블랭크 홀더(14)와 접촉하여, 제2 다이(13)의 기준면(13A)과 블랭크 홀더(14)의 선단면(14A)에 의해 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A)를 사이에 끼운다. 이와 같이, 제1 및 제2 다이(12 및 13)가 중간 성형품(1A)에 접촉할 때까지, 블랭크 홀더(14)와 중간 성형품(1A)이 접촉하지 않는다. 즉, 제1 및 제2 다이(12 및 13)가 중간 성형품(1A)에 접촉한 후(예를 들면, 성형 개시부터 제2 다이(13)가 1~5mm 강하한 후), 블랭크 홀더(14)와 중간 성형품(1A)이 접촉한다. 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A) 중, 제2 다이(13)의 기준면(13A)과 블랭크 홀더(14)의 선단면(14A)에 의해 사이에 끼워지는 영역은, 도어 이너 패널(1)의 제2 세로벽부(4B) 및 플랜지부(6)(도 7c 참조)의 영역에 상당한다.

또한, 제2 다이(13)와 블랭크 홀더(14)에 의해 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A)를 사이에 끼운 상태에 있어서, 제2 다이(13)의 기준면(13A)과 블랭크 홀더(14)의 선단면(14A)의 간격(갭)이, 중간 성형품(1A)의 판두께에 0.1mm 정도(예：0.05~0.3mm)를 더한 치수로 유지되는 것이 바람직하다. 이 상황은, 예를 들면 다음과 같은 구성에 의해 실현될 수 있다. 블랭크 홀더(14)의 선단면(14A) 끝에 스페이서(도시 생략)를 설치한다. 이 스페이서는, 중간 성형품(1A)의 판두께에 0.1mm 정도(예：0.05~0.3mm)를 더한 치수의 두께를 가지며, 제2 다이(13)의 기준면(13A) 끝과 접촉한다. 이것에 의해, 중간 성형품(1A)은 제2 다이(13)와 블랭크 홀더(14)에 의해 느슨하게 사이에 끼워진 상태가 된다.

도 7c를 참조하여, 제2 다이(13)가 하사점까지 강하한다. 이것에 의해, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5), 제2 세로벽부(4B) 및 플랜지부(6)를 성형한다. 이와 같이 하여, 도어 이너 패널(1)이 성형된다. 그 때, 제1 다이(12)와 펀치(11)에 의해 중간 성형품(1A)의 천판부(2)는 구속되어 있다. 또, 제2 다이(13)와 블랭크 홀더(14)에 의해 중간 성형품(1A)의 플랜지부(6A)도 구속되어 있다. 이것에 의해, 도어 이너 패널(1)의 단차부(5) 부근에 발생하는 주름을 억제할 수 있다. 이하, 이 점을 상세히 서술한다.

[균열 및 주름의 억제]

도 8은, 종래의 핫 스탬핑 장치에 의한 프레스 가공 중의 상태를 나타내는 단면도이다. 도 8에서는, 종래의 핫 스탬핑 장치(200)의 다이(220)의 단차면 부근을 확대하여 나타낸다. 도 8을 참조하여, 핫 스탬핑 장치(200)에서는, 다이(220)의 단차면(220B)과 기준면(220C)은 일체적으로 형성되어 있다. 그 때문에, 다이(220)의 몰드 저면(220A) 및 단차면(220B)이 펀치(210)의 선단면(210A) 및 단차면(210B)에 도달하는 것보다도 빨리, 다이(220)의 기준면(220C)은 블랭크 홀더(230)의 선단면(230C)에 도달한다. 이 때, 다이(220)의 단차면(220B)에 밀어넣어지는 블랭크재(S)의 일부분(S1)은, 구속되어 있지 않다. 즉, 블랭크재(S)의 일부분(S1)은, 펀치(210) 및 다이(220)와 접촉하지 않는다.

핫 스탬핑에서는, 블랭크재는 펀치, 다이 등과의 접촉에 의해 냉각된다. 도 8에 나타내는 경우, 블랭크재(S)의 일부분(S1)은, 상술한 이유에 의해 냉각의 타이밍이 늦어진다. 블랭크재(S)의 일부분(S1)은, 다이(220)가 도 8에 나타내는 위치 보다 더 강하했을 때에 냉각된다. 요컨데, 다이(220)에 의해, 세로벽부에 단차부를 구비하는 도어 이너 패널을 성형한 경우, 블랭크재(S)의 일부분(S1)은 다른 부분보다 늦게 냉각된다.

블랭크재(S)의 냉각이 부분적으로 늦어진 경우, 블랭크재(S)에 강도 및 연성의 차가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 성형 후의 도어 이너 패널에 균열, 주름 등이 발생하기 쉽다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 도어 이너 패널(1)의 인접하는 세로벽부(4)가 단차부(5)를 구비하는 경우, 특별히 균열, 주름 등이 발생하기 쉽다. 성형 후의 도어 이너 패널의 강도가 높은 경우, 균열, 주름 등이 더 발생하기 쉽다. 특히 블랭크재(S) 중 S1 영역은, 성형 중에 금형(펀치(210) 및 다이(220))으로 구속되지 않기 때문에 주름이 발생하기 쉽다.

이에 반해, 본 실시 형태의 도어 이너 패널의 제조 방법은, 프레스 가공 공정을 2개의 공정으로 분리한다. 그리고, 도어 이너 패널을 성형하는 2공정째의 핫 스탬핑 공정에서 2개의 다이를 이용한다. 즉, 핫 스탬핑 공정에서는, 제1 다이(12)와 펀치(11)에 의해 중간 성형품(1A)의 천판부, 제1 세로벽부, 및 플랜지부(6A)(도 8의 S1에 상당)를 구속하면서, 단차부(5), 제2 세로벽부 및 플랜지부(6)를 성형한다. 따라서, 성형 난이도가 높은 형상이어도, 패널형 성형품의 단차부 근방에서 균열, 주름 등을 억제할 수 있다.

여기서, 제1 실시 형태에서는 제2 다이(13)를 강하시켜 단차부(5)를 성형하는 경우를 나타낸다. 제2 다이(13)를 강하시키는 대신에, 펀치(11)를 상승시켜도 된다. 요컨데, 제1 다이(12) 및 펀치(11)에 대해, 제2 다이(13) 및 블랭크 홀더(14)를 상대적으로 이동시키면 된다.

제1 실시 형태에서 제조되는 도어 이너 패널의 천판부는, 오목부 또는 볼록부를 구비해도 된다. 오목부 또는 볼록부는, 도어 이너 패널을 보강한다. 오목부 또는 볼록부는, 중간 프레스 가공 공정에서 성형되어도 되고, 핫 스탬핑 공정에서 성형되어도 된다. 강도의 관점에서 오목부의 깊이 또는 볼록부의 높이는, 큰 것이 바람직하다. 그러나, 오목부의 깊이 또는 볼록부의 높이가 너무 크면, 오목부 또는 볼록부의 주변에서 균열이 생기는 경우가 있다. 이하의 실시 형태에서는, 이러한 오목부 또는 볼록부를 성형하는 방법을 설명한다.

[제2 실시 형태]

[성형품]

도 9는, 제2 실시 형태의 제조 방법에 의해 성형된 도어 이너 패널을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 도어 이너 패널(1)의 천판부(2)에 오목부(3)가 추가된 도어 이너 패널(20)을 성형한다. 상기한 대로, 오목부의 깊이가 깊으면(크다면), 오목부의 주변에서 균열이 생기기 쉽다. 통상, 그러한 깊은 오목부는 복수 공정에서 단계적으로 성형된다. 제2 실시 형태는, 그러한 깊은 오목부를 성형하는 경우를 대상으로 한다.

오목부(3)는 예를 들면, 천판부(2)의 차량 상측의 변(BL)을 포함하는 상측의 가장자리부(벨트 라인부)를 따라 설치된다. 이 경우, 오목부(3)는, 벨트 라인부를 보강하는 벨트 라인 리인포스먼트의 역할을 담당한다. 또, 오목부(3)는, 예를 들면, 천판부(2)의 중앙부에 설치되어도 된다. 이 경우, 오목부(3)는, 천판부(2)를 보강하는 도어 임펙트 빔의 역할을 담당한다.

상술한 바와 같이, 종래의 제조 방법에서는, 프레스 가공 후의 단차부에 주름이 생기는 경우가 있었다. 이 주름을 억제하기 위해, 가공성이 높은(강도가 낮은) 강판으로 도어 이너 패널을 성형하고 있었다. 그러나, 도어 이너 패널에는 높은 충돌 특성이 요구된다. 그 때문에, 가공성이 높은 강판으로 이루어지는 도어 이너 패널에는, 도어 임펙트 빔 등의 보강 부재가 부착되어 있었다. 보강 부재의 설치는, 공정수의 증가 및 재료 비용의 증가를 초래한다.

그래서, 도어 이너 패널을 핫 스탬핑으로 성형함으로써, 충돌 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 핫 스탬핑에 의해 천판부에 오목부 또는 볼록부를 부여함으로써, 보강 부재를 도어 이너 패널과 일체화시키는 것이 가능해진다. 한편으로 더 높은 충돌 특성을 얻기 위해서는, 천판부의 오목부의 깊이 또는 볼록부의 높이를 보다 크게 하면 된다. 그러나, 깊은 오목부 또는 높은 볼록부를 1공정에서 성형하면, 오목부의 둘레 또는 볼록부의 둘레 상에 균열이 발생하는 경우가 있다. 이 문제를 해결하려면, 오목부 또는 볼록부를 복수 공정(예를 들면 2공정)으로 나누어 성형하면 된다. 그러나, 천판부의 오목부 또는 볼록부를 2공정으로 나누어 성형하면, 2공정째에 있어서 오목부의 둘레 또는 볼록부의 둘레 상에 과대한 주름이 발생하는 경우가 있다.

제2 실시 형태의 제조 방법은, 복수 공정으로 나누어 천판부에 오목부를 성형해도 주름의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, 도어 임펙트 빔 등의 보강 부재를 부착하지 않아도, 천판부를 보강할 수 있다.

[제조 방법]

도 10a~도 10c는, 제2 실시 형태에서 성형되는 도어 이너 패널의 성형 과정을 나타내는 도이다. 도 10a는, 중간 프레스 가공 공정 후의 상황을 나타낸다. 도 10b는, 핫 스탬핑 공정 도중의 상황을 나타낸다. 도 10c는, 핫 스탬핑 공정 후의 상황을 나타낸다.

제2 실시 형태의 제조 방법은, 제1 실시 형태의 제조 방법과 비교하여, 이하의 점에서 다르다.

· 중간 프레스 가공 공정에서는, 중간 성형품의 천판부의 영역 중에서 패널형 성형품(도어 이너 패널)의 오목부에 대응하는 위치에 융기부를 성형한다.

· 핫 스탬핑 공정에서는, 중간 성형품의 융기부의 영역을 패널형 성형품(도어 이너 패널)의 오목부로 프레스 가공한다.

이하, 도 10a~도 10c를 참조하여, 각 공정을 설명한다. 또한, 준비 공정, 및 중간 프레스 가공 공정 후의 가열 공정은, 제1 실시 형태와 동일하기 때문에 생략한다.

[중간 프레스 가공 공정]

중간 프레스 가공 공정에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 냉간 또는 열간에서, 블랭크재에 프레스 가공을 실시하여, 중간 성형품을 얻는다. 제2 실시 형태에서는, 중간 성형품의 천판부에 융기부를 성형한다.

도 10a에 나타내는 바와 같이, 중간 성형품(20A)의 천판부(2)는 융기부(3A)를 구비한다. 융기부(3A)의 영역은, 후의 핫 스탬핑 공정에서 도어 이너 패널(20)의 오목부(3)로 성형된다(도 10c 참조). 따라서, 융기부(3A)는, 도어 이너 패널(20)의 오목부(3)가 형성되는 위치에 성형되어 있다.

융기부(3A)는, 도어 이너 패널(20)의 오목부(3)의 폭보다 넓어지도록 완만하게 성형되는 것이 바람직하다. 단, 융기부(3A)의 폭방향의 단면 둘레 길이가 오목부(3)의 폭방향의 단면 둘레 길이의 0.8배~1.2배가 되는 것이 바람직하다. 중간 프레스 가공 공정에 있어서, 융기부(3A)의 둘레에서 균열, 주름 등의 발생을 방지하기 위해서이다. 후술하는 바와 같이, 중간 성형품(20A)에 융기부(3A)를 설치하는 이유는, 핫 스탬핑 공정에서 중간 성형품(20A)의 천판부(2)와 펀치(11)의 선단면(11A) 사이의 간극을 없애기 위해서이다.

[핫 스탬핑 공정]

도 11a~도 11c는, 제2 실시 형태의 핫 스탬핑 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 11a는, 중간 성형품이 핫 스탬핑 장치에 배치된 단계를 나타낸다. 도 11b는, 제1 다이와 펀치로 중간 성형품을 사이에 끼운 단계를 나타낸다. 도 11c는, 제2 다이의 강하가 완료된 단계(하사점)를 나타낸다. 또한, 도 11a~도 11c에서는, 핫 스탬핑 장치의 주요부를 확대하여 나타낸다.

도 11a를 참조하여, 핫 스탬핑 장치(50)는, 제1 실시 형태의 핫 스탬핑 장치(10)와 비교하여, 이하의 점에서 다르다. 그 외의 구성은, 제1 실시 형태의 핫 스탬핑 장치(10)와 동일하다.

· 제1 다이(32)가 개구부(39)를 구비한다. 개구부(39)는, 중간 성형품(20A)의 융기부(3A)에 대응하는 위치에 설치된다.

· 제2 다이(33)는, 돌기(38)를 구비한다. 돌기(38)는, 제1 다이(32)의 개구부(39)(중간 성형품(20A)의 융기부(3A))에 대응하는 위치에 설치된다. 핫 스탬핑 시, 제2 다이(33)측의 돌기(38)는, 제1 다이(32)의 개구부(39)를 상방으로부터 관통한다.

가열된 중간 성형품(20A)은 핫 스탬핑 장치(50)에 삽입된다. 즉, 중간 성형품(20A)이 펀치(31) 상에 놓여진다. 그 후, 제1 다이(32) 및 제2 다이(33)가 강하한다.

도 11b를 참조하여, 처음에 제1 다이(32)와 펀치(31)에 의해 중간 성형품(20A)의 천판부(2)를 사이에 끼운다. 제2 다이(33)가 더 강하하면, 돌기(38)가 중간 성형품(20A)의 융기부(3A)의 영역을 오목부로 성형하기 시작한다. 돌기(38)가 오목부를 성형하고 있는 동안, 천판부(2)는 제1 다이(32)와 펀치(31)에 의해 사이에 끼워진 상태이다. 제1 다이(32)는, 탄성 부재(15)를 통하여 제2 다이(33)에 부착되어 있기 때문이다.

도 11c를 참조하여, 제2 다이(33)와 블랭크 홀더(14)에 의해 중간 성형품(20A)의 플랜지부(6A)를 사이에 끼운 후, 제2 다이(33)를 더 강하시켜, 단차부(5)를 성형한다. 이 때, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제2 다이(33)와 블랭크 홀더(14)에 의해 플랜지부(6A)는 구속된다. 따라서, 단차부(5)에 균열, 주름 등이 생기기 어렵다. 또한, 돌기(38)가 융기부(3A)의 영역을 오목부(3)로 성형하고 있는 동안도, 제1 다이(32)와 펀치(31)에 의해 천판부(2)는 구속된다. 이것에 의해, 성형된 오목부(3)의 주변에 생기는 주름을 억제할 수 있다. 이하, 이 점을 상세히 서술한다.

[오목부 주변의 주름의 억제]

종래, 가공성이 낮은 강판을 블랭크재로서 이용하여, 도어 이너 패널의 천판부에 오목부를 성형하는 경우, 이하의 문제가 있었다. 오목부의 깊이가 깊은 경우, 균열을 억제하기 위해, 복수 공정으로 나누어 서서히 오목부를 성형하고 있었다. 그러나, 오목부가 형성된 중간 성형품을 프레스 가공하면, 오목부 주변에 주름이 발생하는 경우가 있다.

도 12는, 종래의 핫 스탬핑 장치에 의한 프레스 가공 중의 상태를 나타내는 단면도이다. 오목부(300)가 형성된 중간 성형품(200)를 프레스 가공 장치에 삽입하면, 오목부(300)의 저면(300A)이 펀치(310)의 선단면(310A)에 접한다. 따라서, 천판부(220)와 펀치(310)의 선단면(310A) 사이에 간극(SP)이 존재한다. 이 간극(SP)에 의해, 천판부(220)가 펀치(310)의 선단면(310A)에 접촉하지 않는다. 그 때문에, 프레스 가공 중에 블랭크재가 자유롭게 변형되어, 오목부(300)의 주변에 주름이 생기기 쉽다.

이에 반해, 제2 실시 형태의 제조 방법에서는, 핫 스탬핑 공정 전에, 융기부(3A)를 구비하는 중간 성형품(20A)을 성형한다. 융기부(3A)를 구비하는 중간 성형품(20A)을 프레스 가공 장치에 삽입하면, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 천판부(2)와 펀치(31)의 선단면(31A)이 접촉한다. 즉, 천판부(2)와 펀치(31)의 선단면(31A) 사이에 간극이 없다. 이것에 의해, 프레스 가공 중에 블랭크재의 변형이 구속되어, 오목부(3) 주변에 주름이 생기기 어렵다. 또, 핫 스탬핑에서는 재료를 가열하기 때문에 가공성이 높아진다. 그 때문에, 융기부(3A)의 영역을 오목부(3)로 가공해도, 균열은 발생하기 어렵다.

[제3 실시 형태]

[성형품]

제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 도어 이너 패널(1)의 천판부(2)에 볼록부가 추가된 도어 이너 패널을 성형한다. 제3 실시 형태의 볼록부는, 제2 실시 형태의 오목부와 마찬가지로, 높이가 큰 볼록부를 대상으로 한다. 요컨데, 제3 실시 형태의 도어 이너 패널은, 제2 실시 형태의 도어 이너 패널(20)의 오목부(3)가 볼록부로 바뀐 형상이다. 제3 실시 형태의 도어 이너 패널의 볼록부는, 제2 실시 형태의 오목부(3)와 동일한 역할을 담당한다. 또, 제3 실시 형태의 도어 이너 패널의 볼록부를 성형할 때는, 제2 실시 형태의 오목부(3)와 동일한 이유에 의해 주름이 발생하기 쉽다. 이하, 볼록부를 구비하는 도어 이너 패널의 제조 방법을 설명한다.

[제조 방법]

제3 실시 형태의 제조 방법은, 제1 실시 형태의 제조 방법과 비교하여, 이하의 점에서 다르다.

· 중간 프레스 가공 공정에서는, 중간 성형품의 천판부의 영역 중에서 패널형 성형품(도어 이너 패널)의 볼록부에 대응하는 위치에 함몰부를 성형한다.

· 핫 스탬핑 공정에서는, 중간 성형품의 함몰부의 영역을 패널형 성형품(도어 이너 패널)의 볼록부로 프레스 가공한다.

도 13a~도 13c는, 제3 실시 형태의 핫 스탬핑 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 13a는, 중간 성형품이 핫 스탬핑 장치에 삽입된 단계를 나타낸다. 도 13b는, 제1 다이와 펀치에 의해 중간 성형품을 사이에 끼운 단계를 나타낸다. 도 13c는, 제2 다이의 강하가 완료된 단계(하사점)를 나타낸다. 이하, 도 13a~도 13c를 참조하여, 각 공정을 설명한다. 또한, 준비 공정, 및 중간 프레스 가공 공정 후의 가열 공정은, 제1 실시 형태와 동일하기 때문에 생략한다.

[중간 프레스 가공 공정]

중간 프레스 가공 공정에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 냉간 또는 열간에서, 블랭크재에 프레스 가공을 실시하여, 중간 성형품을 얻는다. 제3 실시 형태에서는, 중간 성형품의 천판부에 함몰부를 성형한다.

도 13a에 나타내는 바와 같이, 중간 성형품(30A)의 천판부(2)는 함몰부(16A)를 구비한다. 함몰부(16A)의 영역은, 후의 핫 스탬핑 공정에서 도어 이너 패널의 볼록부(16)로 성형된다. 따라서, 함몰부(16A)는, 도어 이너 패널의 볼록부(16)가 형성되는 위치에 성형되어 있다.

[핫 스탬핑 공정]

도 13a를 참조하여, 핫 스탬핑 장치(60)는, 제1 실시 형태의 핫 스탬핑 장치(10)와 비교하여, 이하의 점에서 다르다. 그 외의 구성은, 제1 실시 형태의 핫 스탬핑 장치(10)와 동일하다.

· 펀치(61)는, 중간 성형품(30A)의 함몰부(16A)에 대응하는 위치에 배치되는 개구부(69)와, 개구부(69)에 대응하는 위치에 배치되는 돌기(68)를 구비한다. 핫 스탬핑 시, 펀치(61)측의 돌기(68)는, 펀치(61)의 개구부(69)를 하방으로부터 관통한다.

가열된 중간 성형품(30A)은 핫 스탬핑 장치(60)에 삽입된다. 즉, 중간 성형품(30A)이 펀치(61) 상에 놓여진다. 그 후, 제1 다이(62) 및 제2 다이(63)가 강하한다.

도 13b를 참조하여, 처음에 제1 다이(62)와 펀치(61)에 의해 중간 성형품(30A)의 천판부(2)를 사이에 끼운다. 제2 다이(63)가 더 강하하면, 돌기(68)가 중간 성형품(30A)의 함몰부(16A)의 영역을 볼록부로 성형하기 시작한다. 돌기(68)가 볼록부를 성형하고 있는 동안, 천판부(2)는 제1 다이(62)와 펀치(61)에 의해 사이에 끼워진 상태이다. 제1 다이(62)는, 탄성 부재(15)를 통하여 제2 다이(63)에 부착되어 있기 때문이다.

제3 실시 형태에서는, 펀치(61)는 탄성 부재(25)를 통하여 핫 스탬핑 장치(60)의 기대에 지지되어 있다. 돌기(68)는, 핫 스탬핑 장치(60)의 기대에 고정되어 있다. 그 때문에, 제1 다이(62) 및 제2 다이(63)가 강하하면, 돌기(68)가 펀치(61)의 개구부(69)를 관통한다.

도 13c를 참조하여, 제2 다이(63)와 블랭크 홀더(14)에 의해 중간 성형품(30A)의 플랜지부(6A)를 사이에 끼운 후, 제2 다이(63)를 더 강하시켜, 단차부(5)를 성형한다. 이 때, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제2 다이(63)와 블랭크 홀더(14)에 의해 플랜지부(6A)는 구속된다. 따라서, 단차부(5)에 균열, 주름 등이 생기기 어렵다. 또한, 돌기(68)가 함몰부(16A)의 영역을 볼록부(16)로 성형하고 있는 동안도, 제1 다이(62)와 펀치(61)에 의해 천판부(2)는 구속된다. 이것에 의해, 성형된 볼록부(16)의 주변에 생기는 주름을 억제할 수 있다.

상기의 실시 형태에서는, 핫 스탬핑에 의해 도어 이너 패널(패널형 성형품)을 성형한다. 핫 스탬핑에서는, 재료의 가공과 동시에 담금질을 행한다. 구체적으로는, 재료는 펀치 및 다이 홀더와의 접촉에 의해 냉각된다. 이것에 의해, 고강도의 패널형 성형품을 성형할 수 있다. 고강도의 패널형 성형품은, 예를 들면, 인장 강도가 1200MPa 이상인 성형품이다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 제1 및 제2 다이가 중간 성형품에 접촉할 때까지, 펀치와 중간 성형품은 접촉하고 있지만, 블랭크 홀더와 중간 성형품은 접촉하지 않는다. 그 때문에, 중간 성형품의 각 부분 중에서 펀치와 접촉하고 있는 부분은, 핫 스탬핑의 초기부터 담금질된다. 펀치와 접촉하고 있는 부분은, 중간 성형품의 단계에서 최종 제품의 형상으로 거의 성형되어 있기 때문에, 이 부분이 핫 스탬핑의 초기부터 담금질되어도, 치수 및 품질 상에서 특별히 문제는 생기지 않는다. 한편, 중간 성형품의 각 부분 중에서 펀치와 접촉하고 있지 않는 플랜지부는, 핫 스탬핑의 성형에 의해, 최종 제품의 단차부, 제2 세로벽부 및 플랜지부의 형상으로 변형시킬 필요가 있다. 본 실시 형태에서는, 핫 스탬핑의 초기에 블랭크 홀더와 중간 성형품을 접촉시키지 않기 때문에, 그 후에 블랭크 홀더와 제2 다이에 의해 사이에 끼워지는 부분의 변형이 허용된다. 따라서, 이 부분에서도 치수 및 품질 상에서 특별히 문제는 생기지 않는다.

상기의 실시 형태에 있어서, 블랭크재를 테일러드 블랭크로 해도 된다. 테일러드 블랭크는, 테일러드 용접 블랭크(이하, 「TWB」라고도 한다)와, 테일러드 롤드 블랭크(이하, 「TRB」라고도 한다)로 크게 구별된다. TWB는, 판두께, 인장 강도 등이 상이한 복수종의 강판을 용접(예：맞댐 용접)에 의해 일체화된 것이다. 한편, TRB는, 강판을 제조할 때에 압연 롤의 간격을 변경함으로써, 판두께를 변화시킨 것이다. 테일러드 블랭크를 이용하면, 필요한 개소에 한정해서 강도를 강화시킬 수 있어, 판두께를 감소시킬 수도 있다. 또, 테일러드 블랭크를 이용한 패널형 성형품도 자동차용의 도어 이너 패널에 적용할 수 있다. 이것에 의해, 충돌 특성을 향상시킬 수 있어, 경량화를 더 기대할 수 있다.

<실시예>

본 실시 형태의 제조 방법에 의한 효과를 확인하기 위해, FEM(유한 요소법)에 의한 해석을 실시했다. 발명예에서는, 도 3에 나타내는 프레스 장치(40) 및 도 6에 나타내는 핫 스탬핑 장치(10)를 이용한 제1 실시 형태의 제조 방법에 의해, 도 1에 나타내는 도어 이너 패널(1)을 제조했다. 비교예에서는, 도 8에 나타내는 종래의 핫 스탬핑 장치(200)를 이용함으로써, 발명예와 동일한 도어 이너 패널을 제조했다. 해석 결과로부터 주름의 발생 상황을 평가했다.

[해석 조건]

블랭크재로서, 질량%로, C：0.21%, Si：0.25%, Mn：1.20%, B：0.0020%를 함유하며, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 강판을 이용했다. 블랭크재의 판두께는 1.2mm로 했다. 담금질 후의 재료 특성은, 비커스 경도：448, 항복 강도：448MPa, 인장 강도：1501MPa, 및 파단 신장：6.4%로 했다. 소재(발명예에서는 중간 성형품, 비교예에서는 블랭크재)의 가열 온도는 750℃로 했다. 핫 스탬핑에서의 금형의 이동 속도는 40m/s 상당으로 했다. 핫 스탬핑에 있어서의 금형과 소재의 마찰 계수는 0.4로 했다. 해석에는, 범용의 FEM 해석 소프트(LIVERMORE SOFTWARE TECHNOLOGY사제, 상품명 LS-DYNA)에 의한 열-성형 연성 해석을 이용했다.

도어 이너 패널의 여러 치수는 이하와 같았다.

· 전체 길이(플랜지부 포함한다)：950mm

· 전체 폭(플랜지부 포함한다)：670mm

· 천판부의 전체 길이：830mm

· 천판부의 전체 폭：600mm

· 제1 세로벽부의 높이：40mm

· 제2 세로벽부의 높이：40mm

· 단차부의 최소폭：40mm

발명예의 핫 스탬핑에 있어서, 블랭크 홀더의 선단면의 초기 높이는 펀치의 단차면으로부터 3.0mm 낮은 높이였다. 이 경우, 제1 및 제2 다이가 중간 성형품에 접촉하고 나서 제2 다이가 3.0mm 강하한 후, 블랭크 홀더와 중간 성형품이 접촉했다.

[평가 방법]

얻어진 각 도어 이너 패널에 대해서, 단차부의 표면에 생긴 요철의 곡률을 조사했다. 곡률은, 하기의 식 (1)을 이용하여 산출했다.

(곡률[1/m])=(1/(곡률 반경)) (1)

단차부의 표면에 수직인 복수의 단면 각각에 있어서, 단차부의 표면에 존재하는 요철의 곡률 반경을 산출하고, 그 중의 최소값을 식 (1)의 곡률 반경으로서 채용했다. 곡률이 0.01 이상인 경우, 도어 이너 패널에 주름이 발생했다고 판단했다.

[해석 결과]

발명예에서는, 곡률이 0.01 이상이 되는 단면은 없었다. 따라서, 주름은 발생하지 않았다고 할 수 있다. 한편, 비교예에서는, 곡률이 0.01 이상이 되는 단면이 많았다. 따라서, 주름이 발생했다고 할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시의 형태를 설명했다. 그러나, 상술한 실시의 형태는 본 발명을 실시하기 위한 예시에 지나지 않는다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시의 형태에 한정되지 않으며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 상술한 실시의 형태를 적당히 변경하여 실시할 수 있다.

1, 20: 패널형 성형품(도어 이너 패널) 1A, 20A, 30A: 중간 성형품
2: 천판부 3: 오목부
3A: 융기부 4, 4A, 4B: 세로벽부
5: 단차부
10, 50, 60, 200: 핫 스탬핑 장치 11, 31, 61, 210: 펀치
12, 32, 62: 제1 다이 13, 33, 63: 제2 다이
38, 68: 돌기 39, 69: 개구부
14, 230: 블랭크 홀더 16: 볼록부
16A: 함몰부 S: 블랭크재
40: 프레스 장치 41: 펀치
42: 다이 43: 블랭크 홀더
45: 블랭크재 46: 가열로(가열 장치)

Claims

패널형 성형품의 제조 방법으로서,
상기 패널형 성형품은, 다각형상의 천판부와, 상기 천판부의 변 중 적어도 2 이상의 각 변으로부터 신장되는 복수의 세로벽부를 구비하고, 상기 세로벽부 중에서 인접하는 적어도 1세트의 각 세로벽부는, 단차부와, 상기 단차부의 한쪽 끝과 상기 천판부에 연결되는 제1 세로벽부와, 상기 단차부의 다른쪽 끝에 연결되는 제2 세로벽부를 포함하며,
상기 제조 방법은,
강판으로 이루어지는 블랭크재를 준비하는 준비 공정과,
냉간 또는 열간에서, 상기 블랭크재에 프레스 가공을 실시함으로써, 상기 천판부가 성형됨과 함께, 상기 세로벽부가 상기 제1 세로벽부 및 상기 단차부의 높이까지 성형된 중간 성형품을 얻는 중간 프레스 가공 공정과,
상기 중간 성형품을 가열하는 가열 공정과,
핫 스탬핑 장치를 이용하여, 가열된 상기 중간 성형품에 프레스 가공을 실시함으로써, 상기 패널형 성형품을 얻는 핫 스탬핑 공정을 포함하며,
상기 핫 스탬핑 장치는,
상기 천판부 및 상기 천판부로부터 상기 단차부의 외연까지의 형상이 형성된 제1 다이와,
상기 제1 다이의 외측에 배치된 제2 다이와,
상기 제1 다이에 대향하여, 상기 천판부 및 상기 천판부로부터 상기 단차부의 외연까지의 형상이 형성된 펀치와,
상기 제2 다이에 대향하는 블랭크 홀더를 구비하고,
상기 핫 스탬핑 공정은,
상기 펀치 상에 상기 중간 성형품을 두고, 상기 제1 다이와 상기 펀치에 의해 상기 중간 성형품을 사이에 끼우고, 상기 제2 다이와 상기 블랭크 홀더에 의해 상기 중간 성형품을 사이에 끼우는 제1 공정과,
상기 제1 다이와 상기 펀치에 의해 상기 중간 성형품을 사이에 끼운 상태로, 상기 제1 다이 및 상기 펀치에 대해, 상기 제2 다이 및 상기 블랭크 홀더를 상대적으로 이동시켜, 상기 패널형 성형품을 성형하는 제2 공정을 포함하며,
상기 제1 공정에서는, 상기 제1 및 제2 다이가 상기 중간 성형품에 접촉할 때까지, 상기 블랭크 홀더와 상기 중간 성형품이 접촉하지 않는, 패널형 성형품의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 공정에서는, 상기 블랭크 홀더의 선단면의 초기 높이는, 상기 펀치에 있어서의 상기 단차부에 대응하는 단차면의 높이보다 낮은, 패널형 성형품의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 패널형 성형품의 상기 천판부는 오목부를 구비하고,
상기 중간 프레스 가공 공정에서는,
상기 중간 성형품의 상기 천판부의 영역 중에서 상기 패널형 성형품의 상기 오목부에 대응하는 위치에 융기부를 성형하고,
상기 핫 스탬핑 장치에 있어서,
상기 제1 다이는, 상기 중간 성형품의 상기 융기부에 대응하는 위치에 개구부를 구비하며,
상기 제2 다이는, 상기 제1 다이의 상기 개구부에 대응하는 위치에 돌기를 구비하고,
상기 핫 스탬핑 공정 중 상기 제2 공정에서는, 상기 돌기에 의해, 상기 중간 성형품의 상기 융기부의 영역을 상기 패널형 성형품의 상기 오목부로 프레스 가공하는, 패널형 성형품의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 패널형 성형품의 상기 천판부는 볼록부를 구비하고,
상기 중간 프레스 가공 공정에서는,
상기 중간 성형품의 상기 천판부의 영역 중에서 상기 패널형 성형품의 상기 볼록부에 대응하는 위치에 함몰부를 성형하고,
상기 핫 스탬핑 장치에 있어서,
상기 펀치는, 상기 중간 성형품의 상기 함몰부에 대응하는 위치에 배치되는 개구부와, 상기 개구부에 대응하는 위치에 배치되는 돌기를 구비하고,
상기 핫 스탬핑 공정 중 상기 제2 공정에서는, 상기 돌기에 의해, 상기 중간 성형품의 상기 함몰부의 영역을 상기 패널형 성형품의 상기 볼록부로 프레스 가공하는, 패널형 성형품의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핫 스탬핑 공정 후의 상기 패널형 성형품의 인장 강도는 1200MPa 이상인, 패널형 성형품의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블랭크재는 테일러드 블랭크인, 패널형 성형품의 제조 방법.
강판으로 성형되며, 인장 강도가 1200MPa 이상인 패널형 성형품으로서,
다각형상의 천판부와,
상기 천판부의 변 중 적어도 2 이상의 각 변으로부터 신장되는 세로벽부를 구비하고,
상기 세로벽부 중에서 인접하는 세로벽부의 세트 중 적어도 1세트의 각 세로벽부는 단차를 구비하는, 패널형 성형품.
청구항 7에 있어서,
상기 패널형 성형품은 자동차용의 도어 이너 패널이며, 상기 천판부의 변 중 차량 상측의 변에 상기 세로벽부를 갖지 않는, 패널형 성형품.
청구항 8에 있어서,
상기 천판부에 오목부 또는 볼록부가 설치되는, 패널형 성형품.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 천판부의 상기 차량 상측의 변을 포함하는 상측의 가장자리부에, 이 상측의 가장자리부를 따라 오목부 또는 볼록부가 설치되는, 패널형 성형품.