KR20200067280A - Hot stamping method - Google Patents

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KR20200067280A
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Abstract

Provided in the present invention is a hot stamping method, which comprises: a mold designing and mold fabricating step of designing and fabricating a cold-forming mold which cold-forms a blank supplied to manufacture a product; a cold-forming step of inserting the blank into the fabricated cold-forming mold to shape the same into a temporary product having a shape of a product to be fabricated; a mold trimming step of inserting the temporary product shaped by means of the cold forming into a fabricated mold trim to be trimmed; a heating step of heating the temporary product trimmed in the mold trim at a high temperature in a heating furnace; and a thermal treatment step of performing thermal treatment while cooling the temporary product after inserting the temporary product which has undergone the heating step into a press mold. Therefore, because a product can be trimmed before the thermal treatment which changes a raw material into a super high tensile steel, the product can be smoothly cut. Furthermore, a harmful gas which is generated when the super high tensile steel is cut can be prevented. In addition, processing time can be shortened to improve the productivity of the product.

Description

핫 스탬핑 공법{Hot stamping method}Hot stamping method

본 발명은 핫 스탬핑 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 사고 시 강성이 부족하면 인명피해와 직결되는 부품인 센터필라(Center Pillar) 또는 레일루프(Rail Roof)를 블랭크를 이용하여 초고장력강으로 성형하면서 열처리를 수행할 수 있는 핫 스탬핑 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a hot stamping method, and more specifically, if the rigidity is insufficient in the event of a vehicle accident, a center pillar or rail roof, which is a component directly connected to human injury, is used as an ultra-high tensile steel using a blank. It relates to a hot stamping method that can perform heat treatment while forming.

최근 자동차 산업분야의 기술개발 동향으로 저탄소 배출, 에너지 효율화 등을 위해 차체 경량화가 주된 이슈이고 이에 대표적인 기술로써 탄소섬유 강화 플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, CFRP) 재료 기술과 핫 스탬핑(Hot Stamping) 공법 기술이 있다.Recently, the trend of technological development in the automotive industry has led to the reduction in body weight for low carbon emission and energy efficiency, and the representative technologies are carbon fiber reinforced plastic (CFRP) material technology and hot stamping method technology. There is this.

이 중 핫 스탬핑 공법 기술은 950℃의 고온으로 가열된 철강소재를 금형에 넣고 프레스로 성형한 뒤 금형 내에서 급속 냉각시켜 열처리를 함으로써 소재의 인장강도를 600MPa에서 1470MPa 이상의 초고강력강으로 성형함으로써 일반 철강소재 대비 적은 중량으로 동일한 강도성능을 가질 수 있도록 하는 기술이다.Among these, the hot stamping method technology is a general method by forming a tensile strength of a material from 600 MPa to 1470 MPa or higher by heat-treating a steel material heated to a high temperature of 950°C into a mold and then rapidly cooling it in a mold to heat it. It is a technology that can have the same strength performance with less weight than steel materials.

핫 스탬핑 공법 기술의 장점은 원소재를 초고강력강으로 만들수 있고 복잡한 형태로 가공할 수 있으며, 우수한 치수정밀도를 갖는다는 점이다. 또한 차체 경량화 효과에 의해 자동차 차체에 있어 핫 스탬핑 공법 기술을 적용하는 부위가 세계적으로 점차 증가하는 추세이다.The advantages of the hot stamping method are that the raw materials can be made of ultra-high strength steel, can be processed into complex shapes, and have excellent dimensional accuracy. In addition, due to the weight reduction effect of the vehicle body, the area where hot stamping technology is applied to the vehicle body is gradually increasing worldwide.

이러한 기존의 핫 스탬핑 공법은 가열, 핫포밍, 레이저 절단의 순서로 진행되며 기존의 핫 스탬핑 공법은 고가의 부대시설 요구, 긴 고정시간에 따른 낮은 생산성의 문제점 및 핫포밍 후에 레이저 절단 공정이 진행됨에 따라 초고장력강으로 제작된 제품을 레이저를 이용하여 절단함에 따라 초고장력강 제품의 절단이 원활히 진행되지 않고 절단 시 유해가스가 발생하는 문제점이 발생하였다.This conventional hot stamping method is performed in the order of heating, hot forming, and laser cutting, and the existing hot stamping method requires expensive auxiliary facilities, problems of low productivity due to long fixing time, and laser cutting process after hot forming. Accordingly, as a product made of ultra-high-strength steel is cut using a laser, cutting of the ultra-high-strength steel product does not proceed smoothly, and a problem occurs in that harmful gas is generated when cutting.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1581940호(2015. 12. 31. 공고)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1581940 (December 31, 2015 announcement).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 열처리된 제품을 절단하는 레이저 커팅 공정을 배제하고 냉간성형 단계 후 가열 단계 이전에 가제품을 트림시켜 제품의 절단을 원활히 진행되도록 진행하면서 유해가스가 발생되는 것을 방지할 수 있는 스탬핑 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the problems as described above, and excludes the laser cutting process of cutting the heat-treated product and trims the temporary product before the heating step after the cold forming step to trim the product to proceed smoothly. The purpose is to provide a stamping method that can prevent the generation of gas.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제품을 제작하기 위해 공급되는 블랭크를 냉간성형하는 냉간성형 금형을 설계 및 제작하는 금형설계 및 금형제작 단계; 상기 블랭크를 제작된 냉간성형 금형에 투입한 후 제작하고자 하는 제품의 형상을 가지는 가제품으로 성형시키는 냉간성형 단계; 상기 냉간성형을 거쳐 성형된 가제품을 제작된 금형트림에 투입하여 트림시키는 금형트림 단계; 상기 금형트림에서 트림된 가제품을 가열로에서 고온으로 가열시키는 가열 단계; 및 상기 가열단계를 거친 가제품을 프레스 금형에 투입하여 가제품을 냉각시키면서 열처리하는 열처리 단계를 포함하는 핫 스탬핑 공법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a mold design and mold manufacturing step of designing and manufacturing a cold forming mold for cold forming a blank supplied to produce a product; Cold forming step of molding the blank into a manufactured product having a shape of a product to be produced after inputting the blank into the produced cold forming mold; A mold trim step of trimming by inserting the molded product through the cold molding into a mold trim produced; A heating step of heating the trimmed appliance from the mold trim to a high temperature in a heating furnace; And it provides a hot stamping method comprising a heat treatment step of heat-treating while cooling the appliance by putting the appliance that has undergone the heating step into a press mold.

본 발명에 따른 핫 스탬핑 공법에 있어서, 상기 금형설계 및 금형제작 단계는 금형설계 단계가 완료되면 금형제작 단계가 진행될 수 있으며, 상기 금형설계 단계는, 2D 형태의 블랭크를 3D 형태의 가제품으로 성형 시 필요한 블랭크의 양을 예측하기 위한 냉간성형 예측 단계와, 상기 냉간성형 단계를 거친 후 발생되는 가제품의 스프링 백을 분석하는 스프링 백 분석 단계와, 상기 냉간성형 단계를 거친 후 발생되는 가제품의 코너 라운드 부위의 두께 감소를 분석하는 성형면 형상 오차 분석 단계를 포함할 수 있고, 상기 성형면 형상 오차 분석 단계에서 가제품의 코너 라운드 부위의 두께 감소는 성형면 오차 데이터 맵을 이용할 수 있다.In the hot stamping method according to the present invention, the mold design and the mold manufacturing step may be performed when the mold design step is completed, and the mold design step may form a 2D blank into a 3D temporary product. Cold forming prediction step for predicting the amount of blanks required at the time, and spring back analysis step for analyzing the spring bag of the temporary product generated after the cold forming step, and the cold product of the temporary product generated after the cold forming step A molding surface shape error analysis step of analyzing the thickness reduction of the corner round portion may be included, and in the molding surface shape error analysis step, the thickness reduction of the corner round portion of the temporary product may use a molding surface error data map.

상기 금형설계 단계는 상기 냉간성형 단계, 상기 금형트림 단계, 상기 가열 단계 및 상기 열처리 단계를 순차적으로 거친 후 제작되는 제품의 강도 및 품질을 검사하는 검사 단계를 더 포함할 수 있다.The mold design step may further include an inspection step of inspecting the strength and quality of a product manufactured after sequentially passing through the cold forming step, the mold trim step, the heating step, and the heat treatment step.

상기 금형설계 단계는, 상기 검사 단계를 통과한 최종 냉간성형 금형, 상기 금형트림 및 냉간성형 금형, 금형트림을 제작 시 수정된 내용을 데이트베이스화시키는 데이터베이스 저장 단계를 더 포함할 수 있다.The mold designing step may further include a database storage step of making the database of the modified contents when manufacturing the final cold forming mold, the mold trim and the cold forming mold, and the mold trim that have passed the inspection step.

또한, 본 발명에 따른 핫 스탬핑 공법은 상기 냉간성형 단계를 거쳐 제작된 가제품을 트림하는 금형을 설계 및 제작하는 금형트림 설계 및 금형트림 제작 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 금형트림 설계 및 금형트림 제작 단계는 상기 금형설계 및 금형제작 단계 후 상기 금형트림 단계 이전에 진행될 수 있다.In addition, the hot stamping method according to the present invention may further include a mold trim design and a mold trim manufacturing step of designing and manufacturing a mold trimming a temporary product manufactured through the cold forming step, and the mold trim design and mold The trim production step may be performed after the mold design and mold manufacturing step and before the mold trim step.

상기 금형트림 설계 및 금형트림 제작단계는 금형트림 설계 단계가 완료되면 금형트림 제작 단계가 진행될 수 있으며, 상기 금형트림 설계 단계는 트림된 가제품이 가열로에서 가열 시 팽창되는 양을 예측하기 위한 열간성형 예측 단계와, 가열된 가제품이 프레스 금형에서 열처리 시 수축하는 양을 예측하기 위한 열팽창 분석 단계와, 가열된 가제품이 프레스 금형에서 열처리 시 가제품의 코너 라운드 부위가 수축되는 양을 예측하기 위한 커브면 형상 오차 분석 단계를 포함할 수 있다.In the mold trim design and the mold trim manufacturing step, a mold trim manufacturing step may be performed when the mold trim design step is completed, and the mold trim design step is hot to predict the amount of the trimmed appliances expanded when heated in a heating furnace. Prediction of molding, thermal expansion analysis step for predicting the amount of the heated temporary product shrinks when heat-treated in the press mold, and predicting the amount of shrinking of the corner round part of the temporary product when the heated temporary product heats up in the press mold It may include a step for analyzing the shape error of the curved surface.

상기 열간성형 예측 단계 및 상기 열팽창 분석 단계는 팜스탬프 소프트웨어를 이용하여 가제품이 팽창 및 수축되는 양을 예측할 수 있고, 상기 커브면 형상 오차 분석 단계에서 가제품의 코너 라운드 부위가 수축되는 양은 커브면 오차 데이트 맵을 이용할 수 있다.The hot forming prediction step and the thermal expansion analysis step may predict the amount of expansion and contraction of the temporary product using palm stamp software, and the amount of contraction of the corner round portion of the temporary product in the curve surface shape error analysis step may be a curved surface. You can use the error date map.

본 발명에 따른 핫 스탬핑 공법은 원소재를 초고장력강으로 변화시키는 열처리 이전에 트림시킴으로써 제품의 절단을 원활히 진행시킬 수 있고, 초고장력강을 절단 시 발생되는 유해가스를 차단시킬 수 있으며, 공정시간을 단축시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.The hot stamping method according to the present invention can smoothly advance the cutting of the product by trimming before heat treatment to change the raw material to ultra-high tensile steel, can block harmful gases generated when cutting the ultra-high tensile steel, and shorten the process time To improve the productivity of the product.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 핫 스탬핑 공법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 금형설계 및 금형제작 단계의 금형설계 단계의 순서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 금형트림 설계 및 금형트림 제작 단계의 금형트림 설계 단계의 순서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 핫 스탬핑 공법의 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.
1 is a flowchart schematically showing a hot stamping method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view schematically showing the sequence of the mold design step of the mold design and mold manufacturing step shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a view schematically showing a sequence of a mold trim design step of the mold trim design and mold trim manufacturing step shown in FIG. 1.
4 and 5 are views schematically showing the procedure of the hot stamping method shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 핫 스탬핑 공법은 금형설계 및 금형제작 단계(S100)와, 냉간성형 단계(S200)와, 금형트림 단계(S300)와, 가열 단계(S400)와, 열처리 단계(S500)를 포함하고, 금형트림 설계 및 금형트림 제작 단계(S600)를 더 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the hot stamping method according to an embodiment of the present invention is a mold design and mold manufacturing step (S100), cold forming step (S200), mold trim step (S300), heating step (S400) and , It includes a heat treatment step (S500), may further include a mold trim design and mold trim manufacturing step (S600).

상기 금형설계 및 금형제작 단계(S100)는 차량의 부품인 센터필라(Center Pillar) 또는 레일루프(Rail Roof)를 제작하기 위해 공급되는 블랭크(10)를 부품의 형상을 가지는 가제품으로 냉간성형하는 냉간성형 금형(20)을 설계한 후 설계된 냉간성형 금형(20)을 제작하는 단계이다.In the mold design and mold manufacturing step (S100), the blank 10 supplied to manufacture a center pillar or rail roof, which is a part of a vehicle, is cold formed into a temporary product having a shape of a part. After the cold forming mold 20 is designed, it is a step of manufacturing the designed cold forming mold 20.

도 1, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 금형설계 및 금형제작 단계(S100)는 금형설계 단계(S120)와 금형제작 단계(140)를 포함하고, 상기 금형설계 단계(S120)가 완료되면 금형제작 단계(S140)가 진행된다.1, 2, 4 and 5, the mold design and mold manufacturing step (S100) includes a mold design step (S120) and mold manufacturing step 140, the mold design step (S120) When is completed, the mold manufacturing step (S140) proceeds.

상기 금형설계 단계(S120)는 냉간성형 예측 단계(S121), 스프링 백 분석 단계(S122), 성형면 형상 오차 분석 단계(123)를 포함하고, 검사 단계(S124), 데이터베이스 저장 단계(S125)를 더 포함할 수 있다.The mold design step (S120) includes a cold forming prediction step (S121), a spring back analysis step (S122), a molding surface shape error analysis step (123), an inspection step (S124), and a database storage step (S125). It may further include.

상기 냉간성형 예측 단계(S121)는 2D 형태의 원자재인 블랭크(10)를 3D 형태의 가제품으로 성형 시에 필요한 상기 블랭크(10)의 양을 예측하는 단계이며, 상기 냉간성형 예측 단계(S121)에서는 3D 형태의 가제품으로 성형 시 필요한 상기 블랭크(10)의 대략적인 양을 예측하게 된다.The cold forming prediction step (S121) is a step of predicting the amount of the blank 10 required when molding a blank product, which is a 2D-type raw material, into a 3D-type temporary product, and the cold forming prediction step (S121). Estimates the approximate amount of the blank 10 required when molding with a 3D-type temporary product.

상기 스프링 백 분석 단계(S122)는 후술되는 냉간성형 단계(S200)를 거쳐 냉간성형된 가제품의 스프링 백 현상을 분석하는 단계이다. 여기서, 스프링 백(spring back) 현상이란 소성 재료의 굽힘 가공에서 재료를 굽힌 다음 압력을 제거하면 원상으로 복귀되려는 현상을 말하며, 상기 스프링 백 분석 단계(S122)는 3D 형태의 성형된 가제품이 2D 형태로 원상복귀되기 위해 변형되는 양을 분석하는 단계이며, 가제품의 스프링 백은 "Autoform" 또는 "Pamstamp2g" 을 이용하여 분석하는 것이 바람직하며, 가제품의 스프링 백을 분석하는 프로그램인 "Autoform" 또는 "Pamstamp2g" 은 해당분야에서 널리 사용되는 프로그램인 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The spring back analysis step (S122) is a step of analyzing the spring back phenomenon of the cold-formed home appliance through the cold forming step (S200) described below. Here, the spring back phenomenon refers to a phenomenon in which a material is bent in a bending process of a plastic material and then removed to remove pressure, and the spring back analysis step (S122) means that a 3D-shaped molded appliance is 2D. It is a step of analyzing the amount that is deformed in order to return to the original shape, and it is preferable to analyze the springback of the home appliance using "Autoform" or "Pamstamp2g", and the program "Autoform" that analyzes the springback of the home appliance Or "Pamstamp2g" is a program widely used in the field, and detailed description thereof will be omitted.

상기 성형면 형상 오차 분석 단계(S123)는 후술되는 냉간성형 단계(S200)를 거친 후 냉간성형된 가제품의 코너 라운드 부위의 두께가 감소되는 양을 분석하는 단계이며, 상기 성형면 형상 오차 분석 단계(S123)에서 가제품의 코너 라운드 부위의 두께 감소는 성형면 오차 데이터 맵을 이용하는 것이 바람직하다.The shaping surface shape error analysis step (S123) is a step of analyzing the amount of reduction in the thickness of the corner round portion of the cold-formed appliance after passing through the cold shaping step (S200) described later, and the shaping surface shape error analysis step In (S123), it is preferable to use a molding surface error data map to reduce the thickness of the corner round portion of the temporary product.

상기 검사 단계(S124)는 후술되는 냉간성형 단계(S200), 금형트림 단계(S300), 가열 단계(S400) 및 열처리 단계(S500)를 순차적으로 거친 후 제작되는 제품의 강도 및 품질을 검사하는 단계이며, 상기의 냉간성형 단계(S200), 금형트림 단계(S300), 가열 단계(S400) 및 열처리 단계(S500)를 순차적으로 거쳐 제작된 제품을 검사하는 것이 바람직하나, 사전에 상기의 과정을 거쳐 제작된 제품의 강도 및 품질을 예측하고, 예측된 강도 및 품질의 결과가 예상치보다 낮을 경우 열처리 단계(S500)를 수행하는 프레스 금형(50)의 냉각채널(미도시)를 수정하는 것이 바람직하다.The inspection step (S124) is a step of inspecting the strength and quality of a product manufactured after sequentially passing through a cold forming step (S200), a mold trim step (S300), a heating step (S400), and a heat treatment step (S500), which will be described later. It is preferable to inspect the products manufactured through the cold forming step (S200), the mold trimming step (S300), the heating step (S400), and the heat treatment step (S500) sequentially, It is preferable to correct the cooling channel (not shown) of the press mold 50 performing the heat treatment step (S500) when predicting the strength and quality of the manufactured product, and when the result of the predicted strength and quality is lower than the expected value.

상기 금형설계 단계(S120)의 검사 단계(S124)가 완료되면 상기 검사 단계(S124)를 통과한 최종 냉간성형 금형(20), 금형트림(30) 및 상기 냉간성형 금형(20)과 금형트림(30)을 제작 시 수정된 내용을 데이터베이스화시키는 데이터베이스 저장 단계(S125)를 수행하는 것이 바람직하다.When the inspection step (S124) of the mold design step (S120) is completed, the final cold forming mold 20, the mold trim 30 and the cold forming mold 20 and the mold trim (which have passed the inspection step (S124)) 30) It is preferable to perform a database storage step (S125) in which the modified contents are databased at the time of production.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 냉간성형 금형(20)을 설계 및 제작하는 금형설계 및 금형제작 단계(S100)를 거친 후 제작된 냉간성형 금형(20)에 블랭크(10)를 투입한 후 제작하고자 하는 제품의 형상을 가지는 가제품으로 성형시키는 냉간성형 단계(S200)를 수행하게 된다.1 and 5, after the mold design and mold manufacturing step (S100) of designing and manufacturing the cold forming mold 20, and then introducing the blank 10 into the produced cold forming mold 20 Cold forming step (S200) of molding into a temporary product having a shape of a product to be produced is performed.

상기 냉간성형 단계(S200)를 거치면서 2D 형태를 가지는 원자재인 블랭크(10)가 3D 형태의 가제품으로 성형되며, 상기 냉간성형 단계(S200)를 거치면서 성형된 가제품은 금형트림 단계(S300)를 수행하게 된다.While passing through the cold forming step (S200), the blank 10, which is a raw material having a 2D shape, is molded into a 3D shape of the home appliance, and the home appliance molded through the cold molding step (S200) is a mold trim step (S300). ).

상기 금형트림 단계(S300)는 성형된 가제품을 미리 제작된 금형트림(30)에 투입하여 절단 및 트림시키는 단계이다. 상기 금형트림(30)에 성형된 가제품을 투입하여 절단 및 트림시킴으로 인하여 절단 및 트림 작업을 균일한하게 진행할 수 있고, 열처리되지 않은 가제품을 절단 및 트림시킴으로 인하여 유해가스가 발생되는 것을 방지하게 된다.The mold trim step (S300) is a step of cutting and trimming the molded appliance by inserting it into a mold trim 30 previously manufactured. It is possible to uniformly carry out the cutting and trimming work by cutting and trimming the molded appliance by inserting the molded appliance into the mold trim 30, and to prevent the generation of harmful gas by cutting and trimming the appliance that has not been heat treated. do.

상기 금형트림 단계(S300)를 거친 가제품은 가열로(40)로 공급된 후 고온으로 가열되는 가열 단계(S400)를 수행하게 된다. 상기 가열 단계(S400)는 상기 가열로(40)의 내부로 공급된 가제품을 가열시키는 단계이며, 투입된 가제품을 930℃의 온도로 250초 동안 가열시킴으로써 상기 가열로(40)로 투입된 가제품을 국부적으로 팽창시키게 된다.The home appliance that has undergone the mold trimming step (S300) is supplied to the heating furnace 40 and then heated to a high temperature (S400). The heating step (S400) is a step of heating the home appliances supplied to the interior of the heating furnace 40, and heating the supplied home appliances to a temperature of 930° C. for 250 seconds to thereby bring the home appliances into the heating furnace 40. To expand locally.

상기 가열 단계(S400)를 거친 가제품은 열처리 단계(S500)를 수행하게 된다. 상기 열처리 단계(S500)는 상기 가열 단계(S400)를 거친 가제품을 프레스 금형(50)에 투입한 후 냉각시켜 국부적으로 팽창된 가제품을 수축시키는 단계이다.The temporary product subjected to the heating step (S400) is subjected to a heat treatment step (S500). The heat treatment step (S500) is a step of shrinking the locally expanded appliance by cooling the appliance after passing the heating appliance (S400) into a press mold (50).

상기 열치리 단계(S500)는 15초동안 가제품을 상기 프레스 금형(50) 내에서 냉각시킴으로써 국부적으로 수축시키며, 상기 열처리 단계(S500)를 거침으로 인하여 540MPa의 강도를 가지는 가제품이 1500MPa의 강도를 가지도록 변화되게 된다.In the heat treatment step (S500), the temporary product is locally contracted by cooling it in the press mold 50 for 15 seconds, and the temporary product having a strength of 540 MPa is subjected to 1500 MPa by passing through the heat treatment step (S500). It is changed to have.

상기 냉간성형 단계(S200)를 거쳐 제작된 가제품을 트림하는 금형을 설계 및 제작하는 금형트림 설계 및 제작 단계(S600)를 수행하는 것이 바람직하며, 상기 금형트림 설계 및 제작 단계(S600)는 상기 금형설계 및 금형제작 단계(S100) 후 상기 금형트림 단계(S300) 이전에 진행되는 것이 바람직하다.It is preferable to perform a mold trim design and manufacturing step (S600) of designing and manufacturing a mold trimming a temporary product manufactured through the cold forming step (S200), wherein the mold trim design and manufacturing step (S600) is the It is preferable to proceed before the mold design step (S300) after the mold design and mold production step (S100).

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 금형트림 설계 및 제작 단계(S600)는 금형트림 설계 단계(S620)와 금형트림 제작 단계(S640)를 포함하고, 상기 금형트림 설계 단계(S620)가 완료되면 금형트림 제작 단계(S640)가 진행된다.1 and 3, the mold trim design and manufacturing step (S600) includes a mold trim design step (S620) and a mold trim manufacturing step (S640), and when the mold trim design step (S620) is completed The mold trim production step (S640) proceeds.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 금형트림 설계 단계(S620)는 열간성형 예측 단계(S621), 열팽창 분석 단계(S622), 커브면 형상 오차 분석 단계(S623)를 포함한다. 상기 열간성형 예측 단계(S621)는 상기 금형트림 단계(S300)를 거친 가제품이 상기 가열로(40)에서 가열 시 팽창되는 양을 예측하는 단계이고, 상기 열팽창 분석 단계(S622)는 상기 가열로(40)에서 가열된 가제품이 상기 프레스 금형(50)에서 열처리 시 수축되는 양을 예측하는 단계이다. 3 and 4, the mold trim design step (S620) includes a hot forming prediction step (S621 ), a thermal expansion analysis step (S622 ), and a curve surface shape error analysis step (S623 ). The hot forming prediction step (S621) is a step of predicting the amount of expansion of the appliance that has undergone the mold trimming step (S300) when heated in the heating furnace 40, and the thermal expansion analysis step (S622) is the heating furnace. This is a step of predicting the amount of the provisional product heated at (40) shrinking during heat treatment in the press mold (50).

상기 열간성형 예측 단계(S621) 및 상기 열팽창 분석 단계(S622)는 팜스탬프 소프트웨어를 이용하여 가제품이 팽창 및 수축되는 양을 예측하는 것이 바람직하며, 상기 팜스탬프 소프트웨어는 해당분야에서 널리 사용되는 것인 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In the hot forming prediction step (S621) and the thermal expansion analysis step (S622), it is preferable to predict the amount of expansion and contraction of a household product using palm stamp software, and the palm stamp software is widely used in the field. In detail, detailed description thereof will be omitted.

상기 커브면 형상 오차 분석 단계(S623)는 상기 가열로(40)에서 가열된 가제품이 상기 프레스 금형(50)에서 열처리 시 가제품의 코너 라운드 부위가 수축되는 양을 예측하기 위한 단계이다. 상기 커브면 형상 오차 분석 단계(S623)에서 가제품의 코너 라운드 부위가 수축되는 양은 커브면 오차 데이트 맵을 이용하는 것이 바람직하며, 이 역시 해당분야에서 널리 사용되는 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The curve surface shape error analysis step (S623) is a step for predicting the amount of the corner round portion of the temporary product contracted when the temporary product heated in the heating furnace 40 is heat-treated in the press mold 50. In the curve surface shape error analysis step (S623), it is preferable to use a curve surface error date map for the amount of the corner round portion of the appliance to be contracted, and detailed description thereof will be omitted. .

도 1을 참조하면, 상기 블랭크(10)는 금형설계 및 금형제작 단계(S100)를 거쳐 제작된 냉간성형 금형(20)에 투입되어 가제품으로 냉간성형되는 냉간성형 단계(S200)를 거치게 되며, 상기 블랭크(10)는 상기 냉간성형 금형(20) 내에서 3초동안 냉간성형되고, 상기 블랭크(10)와 상기 냉간성형을 거친 제작된 가제품은 540MPa의 강도를 가진다.Referring to FIG. 1, the blank 10 is subjected to a cold forming step (S200) in which a cold molding is performed with a cold appliance by being put into a cold forming mold 20 manufactured through a mold design and a mold manufacturing step (S100), The blank 10 is cold formed in the cold forming mold 20 for 3 seconds, and the manufactured product that has been subjected to the cold molding with the blank 10 has a strength of 540 MPa.

상기 냉간성형 단계(S200)를 거친 가제품은 금형트림 단계(S300)를 수행하게 되며, 가제품이 금형트림(30)에 투입되면 3초동안 상기 금형트림(30)에 의해 절단 및 트림작업을 수행하게 된다.The temporary product subjected to the cold forming step (S200) performs a mold trim step (S300), and when the temporary product is put into the mold trim 30, cutting and trimming are performed by the mold trim 30 for 3 seconds. It will perform.

상기 금형트림 단계(S300)를 거친 후 가제품은 가열로(40)에서 가열되는 가열 단계(S400)를 수행하게 되고, 상기 가열 단계(S400)를 거친 가제품은 프레스 금형(50)에서 냉각되면서 열처리 단계(S500)를 거친 후 초고장력강 제품으로 제작되게 된다. After the mold trim step (S300), the temporary product is subjected to a heating step (S400) that is heated in the heating furnace 40, and the temporary product that has undergone the heating step (S400) is cooled in a press mold (50). After going through the heat treatment step (S500) it will be made of ultra-high tensile steel products.

따라서, 원소재를 초고장력강으로 변화시키는 열처리 이전에 트림시킴으로써 제품의 절단을 원활히 진행시킬 수 있고, 초고장력강을 절단 시 발생되는 유해가스를 차단시킬 수 있으며, 공정시간을 단축시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, by trimming the raw material before heat treatment to change it into ultra-high-strength steel, the product can be cut smoothly, harmful gases generated when cutting the ultra-high-strength steel can be cut off, and the process time is shortened to improve the productivity of the product. I can do it.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 블랭크 20 : 냉간성형 금형
30 : 금형트림 40 : 가열로
50 : 프레스 금형
10: blank 20: cold forming mold
30: mold trim 40: heating furnace
50: press mold

Claims (8)

제품을 제작하기 위해 공급되는 블랭크를 냉간성형하는 냉간성형 금형을 설계 및 제작하는 금형설계 및 금형제작 단계;
상기 블랭크를 제작된 냉간성형 금형에 투입한 후 제작하고자 하는 제품의 형상을 가지는 가제품으로 성형시키는 냉간성형 단계;
상기 냉간성형을 거쳐 성형된 가제품을 제작된 금형트림에 투입하여 트림시키는 금형트림 단계;
상기 금형트림에서 트림된 가제품을 가열로에서 고온으로 가열시키는 가열 단계; 및
상기 가열단계를 거친 가제품을 프레스 금형에 투입하여 가제품을 냉각시키면서 열처리하는 열처리 단계를 포함하는 핫 스탬핑 공법.
A mold design and mold manufacturing step of designing and manufacturing a cold forming mold for cold forming a blank supplied to manufacture a product;
Cold forming step of molding the blank into a manufactured product having a shape of a product to be produced after inputting the blank into the produced cold forming mold;
A mold trim step of trimming by inserting the molded product through the cold molding into a mold trim produced;
A heating step of heating the trimmed appliance from the mold trim to a high temperature in a heating furnace; And
A hot stamping method comprising the step of heat-treating the coolant by cooling the appliance by putting the appliance that has undergone the heating step into a press mold.
청구항 1에 있어서,
상기 금형설계 및 금형제작 단계는 금형설계 단계가 완료되면 금형제작 단계가 진행되며,
상기 금형설계 단계는,
2D 형태의 블랭크를 3D 형태의 가제품으로 성형 시 필요한 블랭크의 양을 예측하기 위한 냉간성형 예측 단계와,
상기 냉간성형 단계를 거친 후 발생되는 가제품의 스프링 백을 분석하는 스프링 백 분석 단계와,
상기 냉간성형 단계를 거친 후 발생되는 가제품의 코너 라운드 부위의 두께 감소를 분석하는 성형면 형상 오차 분석 단계를 포함하는 핫 스탬핑 공법.
The method according to claim 1,
In the mold design and mold manufacturing step, when the mold design step is completed, the mold manufacturing step proceeds,
The mold design step,
Cold forming prediction step for predicting the amount of blanks required when forming a 2D blank into a 3D temporary product,
A spring bag analysis step of analyzing a spring bag of a temporary product generated after the cold forming step,
Hot stamping method comprising the step of analyzing the shape of the shape error to analyze the thickness reduction of the corner round portion of the temporary product generated after the cold forming step.
청구항 2에 있어서,
상기 성형면 형상 오차 분석 단계에서 가제품의 코너 라운드 부위의 두께 감소는 성형면 오차 데이터 맵을 이용하는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 공법.
The method according to claim 2,
Hot stamping method, characterized in that using the molding surface error data map to reduce the thickness of the corner round portion of the temporary product in the shape surface shape error analysis step.
청구항 2에 있어서,
상기 금형설계 단계는,
상기 냉간성형 단계, 상기 금형트림 단계, 상기 가열 단계 및 상기 열처리 단계를 순차적으로 거친 후 제작되는 제품의 강도 및 품질을 검사하는 검사 단계를 더 포함하는 핫 스탬핑 공법.
The method according to claim 2,
The mold design step,
A hot stamping method further comprising an inspection step of inspecting the strength and quality of the manufactured product after sequentially passing through the cold forming step, the mold trim step, the heating step, and the heat treatment step.
청구항 4에 있어서,
상기 금형설계 단계는,
상기 검사 단계를 통과한 최종 냉간성형 금형, 상기 금형트림 및 냉간성형 금형, 금형트림을 제작 시 수정된 내용을 데이트베이스화시키는 데이터베이스 저장 단계를 더 포함하는 핫 스탬핑 공법.
The method according to claim 4,
The mold design step,
A hot stamping method further comprising a database storage step of database of the modified contents when the final cold forming mold, the mold trim and the cold forming mold, and the mold trim that have passed the inspection step are manufactured.
청구항 1에 있어서,
상기 냉간성형 단계를 거쳐 제작된 가제품을 트림하는 금형을 설계 및 제작하는 금형트림 설계 및 금형트림 제작 단계를 더 포함하며,
상기 금형트림 설계 및 금형트림 제작 단계는,
상기 금형설계 및 금형제작 단계 후 상기 금형트림 단계 이전에 진행되는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 공법.
The method according to claim 1,
It further includes a mold trim design and mold trim production step of designing and manufacturing a mold trimming a temporary product manufactured through the cold forming step,
The mold trim design and mold trim production steps,
Hot stamping method characterized in that it proceeds before the mold trim step after the mold design and mold manufacturing step.
청구항 6에 있어서,
상기 금형트림 설계 및 금형트림 제작단계는 금형트림 설계 단계가 완료되면 금형트림 제작 단계가 진행되며,
상기 금형트림 설계 단계는,
트림된 가제품이 가열로에서 가열 시 팽창되는 양을 예측하기 위한 열간성형 예측 단계와,
가열된 가제품이 프레스 금형에서 열처리 시 수축하는 양을 예측하기 위한 열팽창 분석 단계와,
가열된 가제품이 프레스 금형에서 열처리 시 가제품의 코너 라운드 부위가 수축되는 양을 예측하기 위한 커브면 형상 오차 분석 단계를 포함하는 핫 스탬핑 공법.
The method according to claim 6,
In the mold trim design and mold trim manufacturing step, when the mold trim design step is completed, the mold trim manufacturing step proceeds,
The mold trim design step,
Hot forming prediction step for predicting the amount of the trimmed appliances expand when heated in a heating furnace,
Thermal expansion analysis step for predicting the amount of the heated appliance shrinks during heat treatment in a press mold,
A hot stamping method comprising a step of analyzing a curved surface shape error for predicting an amount of shrinkage of a corner round portion of a temporary product when the heated temporary product is heat-treated in a press mold.
청구항 7에 있어서,
상기 열간성형 예측 단계 및 상기 열팽창 분석 단계는 팜스탬프 소프트웨어를 이용하여 가제품이 팽창 및 수축되는 양을 예측하고,
상기 커브면 형상 오차 분석 단계에서 가제품의 코너 라운드 부위가 수축되는 양은 커브면 오차 데이트 맵을 이용하는 것을 특징으로 하는 핫 스탬핑 공법.
The method according to claim 7,
The hot forming prediction step and the thermal expansion analysis step predict the amount of expansion and contraction of the home appliance using palm stamp software,
The hot stamping method characterized in that the amount of the corner round portion of the temporary product contracted in the curve surface shape error analysis step uses a curve surface error date map.
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