KR20210045462A - 프레스 성형 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관련된 프레스 성형 방법은, 천판부 (3) 와, 천판부 (3) 로부터 연속하는 종벽부 (5) 와, 종벽부 (5) 로부터 연속하는 플랜지부 (7) 를 갖고, 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품 (1) 을 성형하는 것으로서, 프레스 성형품 (1) 의 목표 형상과 동형상인 천판부 (3) 를 성형함과 함께, 목표 형상과 비교하여 종벽 높이가 커지도록 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 를 성형하는 제 1 성형 공정과, 제 1 성형 공정에서 성형한 종벽부 (5) 가 목표 형상의 종벽 높이가 되도록 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 사이의 플랜지측 능선부 (11) 를 재성형하는 제 2 성형 공정을 구비하고, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (5) 의 종벽 높이는, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 의 곡률 반경의 1/2 이하의 값을 더하여 목표 형상보다 크게 하는 것이다.

Description

프레스 성형 방법

본 발명은 금속 박판 (metal thin-sheet) 의 프레스 성형 (press forming) 방법에 관한 것이고, 특히, 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 플랜지부를 갖는 프레스 성형품의 프레스 성형 방법에 관한 것이다.

천판부 (top portion) 와 종벽부 (side wall portion) 와 플랜지부 (flange portion) 를 갖고, 적어도 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품의 프레스 성형에 있어서는, 성형 (forming) 과정에서 발생되는 플랜지부의 잔류 응력 (residual stress) 이 기인이 되어, 이형 (die release) 후에 스프링백 (springback) 이 발생되고, 그 결과, 목표로 하는 플랜지 각도가 얻어지지 않는다는 문제가 있었다. 그 때문에, 이와 같은 프레스 성형품의 스프링백을 억제하는 프레스 성형 방법이 요망되고 있다.

지금까지, 적어도 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품의 스프링백을 억제하는 기술로서, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 에는, 복수의 성형 공정 중에서 플랜지부를 제품 형상과는 상이한 각도로 성형함으로써, 종벽부와 플랜지부 사이의 휨 능선부와 평행한 방향의 잔류 응력을 증감시키고, 그 결과, 당해 잔류 응력에서 기인되는 스프링백을 제어함으로써 형상 정밀도 (shape accuracy) 를 얻는 방법이 개시되어 있다.

일본 특허공보 5382281호 일본 공개특허공보 2015-131306호

천판부와 종벽부와 플랜지부를 갖고, 적어도 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 프레스 성형할 때, 플랜지부의 잔류 응력을 저감시키기 위해서 성형 공정 중에 플랜지 각도를 변화시켰을 경우, 플랜지부의 선단 에지 부분의 응력은 현저하게 변화하지만, 플랜지 연접부의 응력은 잘 변화하지 않는다. 또, 성형 방향에 대해서 직교하는 플랜지부를 갖는 프레스 성형품을 성형할 때, 플랜지부의 각도를 변경하는 공정 사이에 트림 (tri㎜ing) 공정을 끼워 넣으려고 할 경우, 트림 공정에서 절삭날 (cutting edge) 이 피가공재 (workpiece) 에 대해서 직교 방향으로 닿지 않기 때문에, 금형 (tool of press forming) 손상 등의 문제가 발생할 위험성이 있다. 그 때문에, 복수 공정에서 플랜지부를 성형하는 과정에 있어서, 플랜지 각도를 변화시키지 않고 플랜지부의 잔류 응력을 저감하여, 스프링백을 저감할 수 있는 기술이 요망되고 있었다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 천판부와 종벽부와 플랜지부를 갖고, 적어도 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 성형할 때, 스프링백을 억제하여 성형하는 프레스 성형 방법을 제공하는 것이다.

발명자는 먼저, 도 11 에 일례로서 나타내는 프레스 성형품 (1) 에 스프링백이 발생되는 원인에 대해서 조사하였다.

도 11 에 나타내는 프레스 성형품 (1) 은, 천판부 (3) 와, 천판부 (3) 로부터 연속하는 종벽부 (5) 와, 종벽부 (5) 로부터 연속하는 플랜지부 (7) 를 갖고 (도 11(a)), 측면에서 보아 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 것이다 (도 11(b)). 그리고, 천판부 (3) 와 종벽부 (5) 는 천판측 능선부 (ridge) (9) 를 경유하여 연속하고, 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 는 플랜지측 능선부 (11) 를 경유하여 연속하며, 천판측 능선부 (9) 와 플랜지측 능선부 (11) 는, 상면에서 보아 길이 방향을 따라서 직선상인 것으로 한다 (도 11(c)).

이와 같은 프레스 성형품 (1) 은, 통상적으로 도 12 에 나타내는 바와 같이, 블랭크 (blank) (41) (예를 들어 강판 (steel sheet)) 를 상형 (upper tool) (51) 과 하형 (lower tool) (53) 과 패드 (pad) (55) 를 사용하여 폼 성형 (crash forming) 에 의해서 1 공정 (single process) 으로 성형된다. 이 경우, 블랭크 (41) 는 패드 (55) 와 하형 (53) 사이에 협지되어 높이 방향으로 볼록상으로 만곡한 후 (도 13(b)), 블랭크 (41) 에 있어서의 플랜지부 (7) 에 상당하는 부위는 수축 플랜지 변형 (shrink flange deformation) 을 받아 (도 13(c)), 성형 하사점 (bottom dead center) 에 있어서의 플랜지부 (7) 에는 압축 응력 (compressive stress) 이 잔류한다 (도 13(d)).

그 때문에, 프레스 성형품 (1) 의 이형 후에 있어서는, 플랜지부 (7) 에 잔류한 압축 응력이 해방되어 길이 방향으로 연신되는 스프링백 (탄성 회복 (elastic recovery)) 이 발생되고, 이로써, 플랜지부 (7) 는 움직이기 쉬운 단부 (端部) 가 높이 방향으로 솟아오르듯이 변형되어, 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 가 이루는 각도가 작아진다.

또한, 발명자는, 도 14 에 일례로서 나타내는 프레스 성형품 (21) 에 스프링백이 발생되는 원인에 대해서도 조사하였다.

도 14 에 나타내는 프레스 성형품 (21) 은, 천판부 (23) 와, 천판부 (23) 로부터 연속하는 종벽부 (25) 와, 종벽부 (25) 로부터 연속하는 플랜지부 (27) 를 갖고 (도 14(a)), 측면에서 보아 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 것이다 (도 14(b)). 그리고, 천판부 (23) 와 종벽부 (25) 는 천판측 능선부 (29) 를 경유하여 연속하고, 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 는 플랜지측 능선부 (31) 를 경유하여 연속하며, 천판측 능선부 (29) 와 플랜지측 능선부 (31) 는, 상면에서 보아 길이 방향을 따라서 직선상이다 (도 14(c)).

이와 같은 프레스 성형품 (21) 은, 통상적으로 도 15 에 나타내는 바와 같이, 블랭크 (41) 를 상형 (61) 과 하형 (63) 과 패드 (65) 를 사용하여 폼 성형에 의해서 1 공정으로 성형된다. 이 경우, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 블랭크 (41) 는 패드 (65) 와 하형 (63) 으로 협지되어 높이 방향으로 오목상으로 만곡한 후 (도 16(b)), 블랭크 (41) 에 있어서의 플랜지부 (27) 에 상당하는 부위는 연신 플랜지 변형 (stretch flange deformation) 을 받아 (도 16(c)), 성형 하사점에 있어서의 플랜지부 (27) 에는 인장 응력 (tensile stress) 이 잔류한다 (도 16(d)). 그 때문에, 프레스 성형품 (21) 의 이형 후에 있어서는 플랜지부 (27) 에 잔류한 인장 응력이 해방되어 길이 방향으로 수축되는 스프링백이 발생되고, 이로써, 플랜지부 (27) 는 움직이기 쉬운 단부가 높이 방향으로 솟아오르듯이 변형되어, 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 가 이루는 각도가 작아진다.

상기와 같이, 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 1 공정에 의해서 목표 형상으로 성형하면, 플랜지부에 잔류하는 응력에서 기인하여 스프링백이 발생된다. 그 때문에, 이와 같은 스프링백 억제에는, 성형 과정에서 플랜지부에 발생되는 응력을 저감하는 것이 중요해진다.

그래서, 본 발명자는 플랜지부에 발생되는 응력을 저감하는 방법에 대해서 예의 검토한 결과, 프레스 성형품을 2 공정에 의해서 성형하는 것으로 하고, 1 공정째 (first process) 과 2 공정째 (second process) 에 있어서 종벽부의 종벽 높이를 변화시킴으로써, 플랜지부에 발생되는 응력을 제어하고, 그 플랜지부의 잔류 응력에서 기인되는 스프링백을 억제하는 것이 가능해지는 지견을 얻었다. 본 발명은 당해 지견에 기초하여 이루어진 것이다. 이하, 그 구성에 대해서 설명한다.

본 발명에 관련된 프레스 성형 방법은, 천판부와, 그 천판부로부터 연속하는 종벽부와, 그 종벽부로부터 능선부를 경유하여 연속하는 플랜지부를 갖고, 적어도 그 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 목표 형상으로 성형하는 것으로서, 상기 프레스 성형품의 목표 형상과 동형상인 상기 천판부를 성형함과 함께, 상기 목표 형상과 비교하여 종벽 높이가 커지도록 상기 종벽부와 상기 플랜지부를 성형하는 제 1 성형 공정과, 그 제 1 성형 공정에서 성형한 상기 종벽부가 상기 목표 형상의 종벽 높이가 되도록, 상기 종벽부와 상기 플랜지부 사이의 능선부를 재성형하는 제 2 성형 공정을 구비하고, 상기 제 1 성형 공정에서 성형하는 상기 종벽부의 종벽 높이는, 상기 목표 형상의 길이 방향 수직 단면 (斷面) 에 있어서의 상기 능선부의 곡률 반경 (curvature radius) 의 1/2 이하의 값을 더하여 상기 목표 형상의 종벽 높이보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 있어서는, 천판부와, 그 천판부로부터 연속하는 종벽부와, 그 종벽부로부터 능선부를 경유하여 연속하는 플랜지부를 갖고, 적어도 그 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 목표 형상으로 성형하는 것으로서, 상기 프레스 성형품의 목표 형상과 동형상인 상기 천판부를 성형함과 함께, 상기 목표 형상과 비교하여 종벽 높이가 커지도록 상기 종벽부와 상기 플랜지부를 성형하는 제 1 성형 공정과, 그 제 1 성형 공정에서 성형한 상기 종벽부가 상기 목표 형상의 종벽 높이가 되도록, 상기 종벽부와 상기 플랜지부 사이의 능선부를 재성형하는 제 2 성형 공정을 구비하고, 상기 제 1 성형 공정에서 성형하는 상기 종벽부의 종벽 높이는, 상기 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 상기 능선부의 곡률 반경의 1/2 이하의 값을 더하여 상기 목표 형상의 종벽 높이보다 크게 함으로써, 성형 과정에 있어서 상기 플랜지부에 발생되는 응력을 저감하여, 상기 프레스 성형품의 이형 후에 있어서의 스프링백을 억제할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법에 의해서, 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품을 성형하는 과정과, 성형 과정에 있어서의 응력 분포 (stress distribution) 를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법의 작용 효과를 설명하는 도면이다 (그 1).
도 3 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법의 효과의 메커니즘의 설명도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법에 의한 효과의 일례를 나타내는 도면이다 (그 1).
도 5 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법에 의해서, 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 성형하는 과정과, 성형 과정에 있어서의 응력 분포를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법의 작용 효과를 설명하는 도면이다 (그 2).
도 7 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법에 의한 효과의 일례를 나타내는 도면이다 (그 2).
도 8 은, 본 발명의 실시예에 있어서 성형 대상으로 하는 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품의 목표 형상을 나타내는 도면이다 ((a) 사시도, (b) 길이 방향 수직 단면도).
도 9 는, 본 발명의 실시예에 있어서 성형 대상으로 하는 프레스 성형품의 높이 방향의 만곡을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 본 발명의 실시예에 있어서 성형 대상으로 하는 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품의 목표 형상을 나타내는 도면이다 ((a) 사시도, (b) 길이 방향 수직 단면도).
도 11 은, 본 발명에서 대상으로 하는 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품의 일례를 나타내는 도면이다 ((a) 사시도, (b) 측면도, (c) 상면도).
도 12 는, 종래의 프레스 성형 방법에 의해서 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품을 성형하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 13 은, 종래의 프레스 성형 방법에 의해서 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품을 종성형하는 과정에 있어서의 블랭크의 변형과 응력 분포를 나타내는 도면이다.
도 14 는, 본 발명에서 대상으로 하는 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품의 일례를 나타내는 도면이다 ((a) 사시도, (b) 측면도, (c) 상면도).
도 15 는, 종래의 프레스 성형 방법에 의해서 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 성형하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 16 은, 종래의 프레스 성형 방법에 의해서 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 종성형하는 과정에 있어서의 블랭크의 변형과 응력 분포를 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법은, 전술한 도 11 에 예시하는 길이 방향을 따라서 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품 (1) 을 목표 형상으로 성형하는 것으로서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형 공정 (도 1(a) ∼ 도 1(b)), 제 2 성형 공정 (도 1(b) ∼ 도 1(c)) 을 구비한 것이다. 이하, 제 1 성형 공정 및 제 2 성형 공정에 대해서 설명한다.

＜제 1 성형 공정＞

제 1 성형 공정은, 도 1(a) ∼ 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 블랭크 (41) 를 프레스 성형품 (1) 의 목표 형상과 동형상인 천판부 (3) 를 성형함과 함께, 종벽부 (5) 의 종벽 높이 (＝ h1) 가 목표 형상의 종벽 높이 (도 1(c) 의 h2) 와 비교하여 커지도록 (h1 ＞ h2), 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 를 성형하는 공정이다. 그리고, 종벽부 (5) 의 종벽 높이 h1 은, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 의 곡률 반경의 1/2 이하의 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이 h2 보다 크게 한다.

제 1 성형 공정에서는, 목표 형상과 동형상인 천판부 (3) 를 성형함과 함께, 목표 형상과 비교하여 종벽 높이가 커지도록 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 를 성형하기 위해서, 블랭크 (41) 에 있어서의 천판부 (3) 와 종벽부 (5) 사이의 능선부인 천판측 능선부 (9) 의 위치는 목표 형상과 동일 위치로 하고, 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 사이의 능선부인 플랜지측 능선부 (11) 의 위치를 목표 형상으로부터 어긋나게 성형한다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 프레스 성형품 (1) 의 높이 방향에 있어서의 천판부 (3) 와 플랜지부 (7) 사이의 거리를 종벽부 (5) 의 종벽 높이로 하고 있다. 단, 종벽부 (5) 의 종벽 높이는, 종벽부 (5) 의 면내 방향에 있어서의 천판부 (3) 와 플랜지부 (7) 사이의 거리로 해도 된다.

＜제 2 성형 공정＞

제 2 성형 공정은, 도 1(b) ∼ 도 1(c) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형 공정에서 성형한 종벽부 (5) 가 목표 형상의 종벽 높이 h2 가 되도록, 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 사이의 플랜지측 능선부 (11) 를 재성형하여, 목표 형상의 프레스 성형품 (1) 을 성형하는 공정이다.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법의 작용 효과에 대해서, 도 2 ∼ 도 4 에 기초하여 설명한다. 또한, 도 2 는, 블랭크 (41) 를 프레스 성형품 (1) 으로 성형하는 과정을 측면에서 바라 본 도면으로서, 도 2 중의 제 1 하사점은 제 1 성형 공정에서의 성형 하사점, 제 2 하사점은 제 2 성형 공정에서의 성형 하사점인 것을 말한다.

전술한 바와 같이, 제 1 성형 공정은, 블랭크 (41) 를, 종벽부 (5) 의 종벽 높이 h1 이 목표 형상의 종벽 높이 h2 보다 커지도록 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 와 플랜지측 능선부 (11) 를 성형하는 것이지만, 제 1 성형 공정에서 성형되는 플랜지측 능선부 (11) 의 길이 방향 길이는, 성형 전의 블랭크 (41) 에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 에 상당하는 부위의 길이 방향 길이에 비해서 짧아진다.

예를 들어, 도 2 에 있어서는, 성형 전의 블랭크 (41) 에 있어서의 점 a0 및 점 b0 은, 제 1 성형 공정의 성형 하사점에 있어서 점 a1 및 점 b1 로 각각 이동하는 것으로 하면, a1-b1 간의 플랜지 길이는 a0-b0 간의 플랜지 길이보다 짧아진다. 이와 같이, 제 1 성형 공정에 있어서, 플랜지부 (7) (플랜지측 능선부 (11)) 는 길이 방향 길이가 짧아지는 수축 플랜지 변형을 받아 성형되고, 플랜지부 (7) 에는 길이 방향으로 압축 응력이 발생된다.

이어지는 제 2 성형 공정은, 종벽부 (5) 가 목표 형상의 종벽 높이 h2 가 되도록, 플랜지측 능선부 (11) 를 재성형하는 것인데, 제 2 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 의 길이 방향 길이는, 제 1 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 길이 방향 길이보다 길어진다.

예를 들어, 도 2 에 있어서는, 제 1 성형 공정의 성형 하사점 (제 1 하사점) 에 있어서의 점 a1 과 점 b1 은, 제 2 성형 공정의 성형 하사점 (제 2 하사점) 에 있어서 점 a2 및 점 b2 로 각각 이동하는 것으로 하면, a2-b2 간의 플랜지 길이는 a1-b1 간의 플랜지 길이보다 길어진다.

따라서, 제 2 성형 공정에 있어서는, 플랜지부 (7) 의 길이 방향 길이가 길어지도록 플랜지측 능선부 (11) 가 재성형되어, 플랜지부 (7) 에 있어서는 길이 방향 외측으로 향하는 인장 변형 (tensile deformation) 이 작용한다.

이와 같이, 플랜지부 (7) 에 있어서는, 제 1 성형 공정에서 프레스 성형품 (1) 의 목표 형상보다 길이 방향 길이가 짧아지는 성형을 행하고, 이어지는 제 2 성형 공정에서 프레스 성형품 (1) 의 목표 형상의 길이 방향 길이로 되돌리는 성형을 행한다. 이 때문에, 제 1 성형 공정에서는 플랜지부 (7) 에 큰 변형 (strain) 이 발생되어 압축 응력이 발생되지만, 제 2 성형 공정에서 변형을 미세하게 되돌림으로써, 당해 압축 응력은 대폭 저감된다. 요컨대, 제 2 성형 공정은, 미세한 변형의 되돌림에 대해서 응력이 민감하게 크게 변화하는 특징을 이용하고 있는 것이다.

이 점에 대해서 도 3 에 기초하여 설명한다. 도 3 은, 플랜지부의 성형 개시부터 제 2 하사점까지의 길이 방향의 응력-변형선도 (stress-strain diagram) 이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형 공정에 의해서 제 1 하사점의 플랜지부에는 큰 응력이 축적되어 있다. 그러나, 제 2 성형 공정에 의해서 제 1 하사점으로부터 제 2 하사점까지 변형을 미세하게 되돌림으로써 응력은 대폭 저감된다. 이와 같이, 본 발명은 미세한 변형의 되돌림에 대해서 응력이 민감하게 크게 변화하는 특징을 이용한 것이다.

그 때문에, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제 2 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 플랜지부 (7) 의 압축 응력 (도 4(a)) 은, 종래의 프레스 성형 방법에 의해서 발생되는 플랜지부 (7) 의 압축 응력 (도 4(b)) 에 비해서 저감된다. 그 결과, 제 2 성형 공정 후, 프레스 성형품 (1) 을 이형했을 때의 스프링백을 억제하여, 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 가 이루는 각도의 변화를 작게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법에 있어서는, 플랜지부 (7) 의 압축 응력을 저감하는 것에 그치지 않고, 천판부 (3) 와 종벽부 (5) 사이의 천판측 능선부 (9) 주변의 인장 응력을 저감할 수 있다.

즉, 제 1 성형 공정의 성형 하사점에 있어서는, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 천판측 능선부 (9) 의 근방에 인장 응력이 발생되어 있다. 그리고, 제 2 성형 공정에 있어서 종벽 높이를 목표 형상이 되도록 플랜지측 능선부 (11) 를 재성형하면, 플랜지부 (7) 에 인장 변형이 작용함과 함께, 천판측 능선부 (9) 에 압축 변형이 작용한다. 이로써, 천판측 능선부 (9) 근방에 있어서는, 도 1(c) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 인장 응력을 저감할 수 있다.

이상, 본 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법에 의하면, 플랜지부 (7) 의 압축 응력을 저감하는 것에 더하여, 천판측 능선부 (9) 의 인장 응력을 저감함으로써, 플랜지부 (7) 의 스프링백을 억제한다. 또한, 제 1 성형 공정과 제 2 성형 공정에서, 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 가 이루는 각도를 변경하지 않고 성형할 수 있기 때문에, 플랜지부 (7) 를 목표 각도, 예를 들어, 수평 (성형 방향에 대해서 직교하는 방향) 으로 성형할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 제 1 성형 공정은, 종벽부 (5) 의 종벽 높이를, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 의 곡률 반경의 1/2 이하의 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이보다 크게 하는 것이지만, 이 종벽 높이에 더하는 값의 효과에 대해서는 후술하는 실시예에서 검증한다.

상기한 설명은, 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품 (1) (도 11 참조) 에 대한 것이었지만, 본 발명에 관련된 프레스 성형 방법은, 전술한 도 14 에 예시하는 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품 (21) 을 성형하는 것이어도 된다.

프레스 성형품 (21) 을 성형하는 경우에 있어서도, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 성형 공정 (도 5(a) ∼ 도 5(b)) 과 제 2 성형 공정 (도 5(b) ∼ 도 5(c)) 의 2 공정에 의해서 성형한다.

먼저, 제 1 성형 공정은, 블랭크 (41) 를 프레스 성형품 (1) 의 목표 형상과 동형상인 천판부 (3) 로 성형함과 함께, 종벽부 (5) 의 종벽 높이 h1 이 목표 형상의 종벽 높이 h2 와 비교하여 커지도록 (h1 ＞ h2), 종벽부 (5), 플랜지부 (7) 및 플랜지측 능선부 (11) 를 성형한다 (도 5(a) ∼ 도 5(b)). 그리고, 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 은, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (31) 의 곡률 반경의 1/2 이하의 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이 h2 보다 크게 한다.

이어지는 제 2 성형 공정은, 제 1 성형 공정에서 성형한 종벽부 (25) 가 목표 형상의 종벽 높이 h2 가 되도록, 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 사이의 플랜지측 능선부 (31) 를 재성형하여, 목표 형상의 프레스 성형품 (21) 을 성형한다 (도 5(b) ∼ 도 5(c)).

높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품 (21) 을 성형하는 경우의 작용 효과를 도 6 및 도 7 에 기초하여 설명한다. 도 6 은, 블랭크 (41) 를 프레스 성형품 (21) 으로 성형하는 과정을 측면에서 바라 본 도면으로서, 도 6 중의 제 1 하사점은 제 1 성형 공정에서의 성형 하사점, 제 2 하사점은 제 2 성형 공정에서의 성형 하사점인 것을 말한다.

먼저, 제 1 성형 공정에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 성형 전의 블랭크 (41) 에 있어서의 점 c0 및 점 d0 는, 제 1 성형 공정의 성형 하사점 (제 1 하사점) 에 있어서 점 c1 및 점 d1 로 각각 이동하는 것으로 하면, c1-d1 간의 플랜지 길이는 c0-d0 간의 플랜지 길이보다 길어진다. 이와 같이, 제 1 성형 공정에 있어서, 플랜지부 (27) (플랜지측 능선부 (31)) 는 길이 방향 길이가 길어지는 연신 플랜지 변형을 받아 성형되고, 플랜지부 (27) 에는 길이 방향으로 인장 응력이 발생된다.

이어지는 제 2 성형 공정은, 종벽부 (25) 가 목표 형상의 종벽 높이 h2 가 되도록 플랜지측 능선부 (31) 를 재성형하는 것인데, 제 2 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 플랜지측 능선부의 길이 방향 길이는, 제 1 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 길이 방향 길이보다 짧아진다.

예를 들어, 도 6 에 있어서는, 제 1 성형 공정의 성형 하사점 (제 1 하사점) 에 있어서의 점 c1 과 점 d1 은, 제 2 성형 공정의 성형 하사점 (제 2 하사점) 에 있어서 점 c2 및 점 d2 로 각각 이동하는 것으로 하면, c2-d2 간의 플랜지 길이는 c1-d1 간의 플랜지 길이보다 짧아진다.

따라서, 제 2 성형 공정에 있어서는, 플랜지부 (27) 의 길이 방향 길이가 짧아지도록 플랜지측 능선부 (31) 가 재성형되어, 플랜지부 (27) 에 있어서는 길이 방향 내측을 향하는 압축 변형이 작용한다.

이와 같이, 제 1 성형 공정에서 프레스 성형품 (21) 의 목표 형상보다 길이 방향 길이가 길어지는 성형을 행하고, 이어지는 제 2 성형 공정에서 프레스 성형품 (21) 의 목표 형상의 길이 방향 길이로 되돌리는 성형을 행한다. 이 때문에, 제 1 성형 공정에서는 플랜지부 (27) 에 큰 변형이 발생되어 인장 응력이 발생되지만, 제 2 성형 공정에서 변형을 미세하게 되돌림으로써, 인장 응력은 대폭 저감된다. 이 점에 대해서는, 도 3 에 이유를 나타낸 바와 같다.

그 때문에, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제 2 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 플랜지부 (27) 의 인장 응력 (도 7(a)) 은, 종래의 프레스 성형 방법에 의한 플랜지부 (27) 의 인장 응력 (도 7(b)) 에 비해서 저감된다. 그 결과, 제 2 성형 공정 후, 프레스 성형품 (21) 을 이형했을 때의 스프링백을 억제하여, 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 가 이루는 각도의 변화를 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 관련된 프레스 성형 방법에 의해서 프레스 성형품 (21) 을 성형했을 경우, 플랜지부 (27) 의 인장 응력을 저감하는 것에 그치지 않고, 천판부 (23) 와 종벽부 (25) 사이의 천판측 능선부 (29) 주변의 압축 응력을 저감할 수 있다.

즉, 제 1 성형 공정의 성형 하사점에서는, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 천판측 능선부 (29) 의 근방에 압축 응력이 발생되어 있다. 그리고, 제 2 성형 공정에 있어서 종벽 높이를 목표 형상이 되도록 플랜지측 능선부 (31) 를 재성형하면, 플랜지부 (27) 에 압축 변형 (compressive deformation) 이 작용함과 함께, 천판측 능선부 (29) 에 인장 변형이 작용한다. 이로써, 천판측 능선부 (29) 근방에 있어서는, 도 5(c) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 압축 응력을 저감할 수 있다.

이상, 본 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법에 의하면, 플랜지부 (27) 의 인장 응력의 저감과 함께, 천판측 능선부 (29) 의 압축 응력을 저감함으로써, 플랜지부 (27) 에 있어서의 높이 방향의 스프링백을 더욱 억제한다. 또한, 제 1 성형 공정과 제 2 성형 공정에서, 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 가 이루는 각도를 변경하지 않고 성형할 수 있기 때문에, 플랜지부 (27) 를 목표 각도, 예를 들어, 수평 방향 (성형 방향에 대해서 직교하는 방향) 으로 성형할 수 있다.

상기한 설명은, 천판부와 플랜지부의 쌍방이 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 성형 대상으로 하는 경우에 대한 것이었지만, 본 발명은, 적어도 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 것이면 되고, 천판부는 높이 방향으로 만곡하지 않고 평면상의 것이어도 된다.

예를 들어, 천판부가 평면상이고 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품 (도시 없음) 에 있어서는, 천판부와 종벽부가 접속하는 천판측 능선부는, 측면에서 보아 길이 방향을 따라서 직선상이 된다.

이와 같은 프레스 성형품을 본 발명에 관련된 프레스 성형 방법에 의해서 성형할 경우, 전술한 프레스 성형품 (1) (도 1 참조) 과 마찬가지로, 제 1 성형 공정에 있어서 상기 플랜지부에는 압축 응력이 발생되고, 직선상의 천판측 능선부 근방에 인장 응력이 발생된다. 그러나, 본 발명에 관련된 프레스 성형 방법에 의하면, 제 2 성형 공정에 있어서, 플랜지부에 있어서의 압축 응력을 저감시킴과 함께, 직선상의 천판측 능선부 근방의 인장 응력을 저감시킬 수 있어, 이형 후의 스프링백을 억제할 수 있다.

또한, 천판부가 평면상의 것이고 플랜지부가 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품에 있어서도, 프레스 성형품 (21) (도 5 참조) 과 마찬가지로, 제 1 성형 공정에 있어서, 상기 플랜지부에는 인장 응력이 발생되고, 직선상의 천판측 능선부에 있어서도 압축 응력이 발생되지만, 본 발명에 관련된 프레스 성형 방법에 의하면, 제 2 성형 공정에 있어서, 플랜지부에 있어서의 인장 응력을 저감시킴과 함께, 직선상의 천판측 능선부 근방의 압축 응력을 저감시킬 수 있어, 이형 후의 스프링백을 억제할 수 있다.

또, 상기한 설명은, 천판부의 1 변으로부터 종벽부가 연속하는 프레스 성형품에 대한 것이었지만, 본 발명은, 천판부에 있어서의 대향하는 2 변으로부터 1 쌍의 종벽부가 연속하는 단면 해트 형상의 프레스 성형품을 대상으로 하는 것이어도 된다.

[실시예]

본 발명에 관련된 프레스 성형 방법의 작용 효과에 대해서 확인하기 위한 검증을 행했기 때문에, 이에 대해서 아래에 설명한다.

본 실시예에서는, 도 8 에 나타내는 프레스 성형품 (1) 을 성형 대상으로 하여 프레스 성형 해석을 행하고, 당해 프레스 성형 해석의 해석 결과를 이용하여 스프링백 해석을 행하였다. 그리고, 당해 스프링백 해석 결과에 기초하여, 프레스 성형품 (1) 의 플랜지부 (7) 에 있어서의 스프링백을 평가하였다.

프레스 성형 해석에 있어서, 블랭크에는 인장 강도 980 ㎫ 급, 판두께 1.2 ㎜ 의 강판을 사용하였다. 도 8 및 도 9 에, 성형 대상으로 하는 프레스 성형품 (1) 의 목표 형상을 나타낸다. 목표 형상으로 하는 프레스 성형품 (1) 은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 높이 방향의 볼록상의 만곡의 곡률 반경 (도 9 중의 캠버 (camber) 볼록 R) 을 1000 ㎜ 또는 500 ㎜ 로 하고, 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 종벽부 (5) 의 종벽 높이를 30 ㎜, 천판부 (3) 와 종벽부 (5) 사이의 각도를 95°, 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 사이의 각도를 95°, 천판부 (3) 와 플랜지부 (7) 는 평행 (플랜지부 (7) 는 수평) 으로 하고, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면 (도 8(a) 중의 화살표의 표시선 A-A' 단면) 에 있어서의 천판측 능선부 (9) 의 곡률 반경을 5 ㎜, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면 (도 8(a) 중의 화살표의 표시선 A-A' 단면) 에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 의 곡률 반경을 6.2 ㎜ 로 한 것이다.

프레스 성형 해석은, 종벽부 (5) 의 종벽 높이를 변경하여 성형하는 제 1 성형 공정과, 종벽 높이를 목표 형상이 되도록 성형하는 제 2 성형 공정의 2 공정에 의해서 프레스 성형품 (1) 을 성형하는 과정에 대해서 행하였다. 그리고, 스프링백 해석은, 프레스 성형 해석에 의해서 구한 제 2 성형 공정의 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 (1) 의 이형 후에 있어서의 스프링백 거동을 해석하여, 이형 전과 이형 후에 있어서의 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 사이의 각도의 변화량을 스프링백량으로서 구하였다.

본 실시예에서는, 프레스 성형품 (1) 을 본 발명에 관련된 프레스 성형 방법에 의해서 성형한 것을 발명예로 하였다. 또한, 비교 대상으로서, 프레스 성형품 (1) 을 1 공정에 의해서 성형하는 경우를 종래예로 하고, 프레스 성형품 (1) 을 제 1 성형 공정과 제 2 성형 공정의 2 공정에 의해서 성형하는 것으로서, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (5) 의 종벽 높이를 본 발명의 범위 외로 한 것을 비교예로 하였다.

표 1 및 표 2 에, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부의 종벽 높이 h1 과, 종벽 높이를 변경한 프레스 성형 해석 및 스프링백 해석에 의해서 구한 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 사이의 성형 하사점에 있어서의 각도 θ1 및 이형 후에 있어서의 각도 θ2 와, 각도 변화량 θ1 － θ2 를 나타낸다. 여기서, 표 1 은, 프레스 성형품 (1) 의 높이 방향의 만곡의 곡률 반경 (캠버 볼록 R) 을 1000 ㎜ 로 한 경우, 표 2 는, 프레스 성형품 (1) 의 캠버 볼록 R 을 500 ㎜ 로 한 경우의 것이다.

표 1 및 표 2 에 있어서, 종래예 1 및 종래예 2 는, 종래의 프레스 성형 해석 방법에 의해서 1 공정으로 종벽부 (5) 를 목표 형상의 종벽 높이 h2 로 성형한 것이다.

비교예 1 및 비교예 11 은, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (5) 의 종벽 높이 h1 을 목표 형상의 종벽 높이 h2 와 동등하게 한 것이다. 제 2 성형 공정 후의 각도 변화량 θ1 － θ2 는, 종래예 1 및 종래예 2 와 동일한 정도이거나, 또는 증가하는 결과가 되었다.

비교예 2 ∼ 비교예 4 및 비교예 12 ∼ 비교예 14 는, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (5) 의 종벽 높이 h1 을, 목표 형상의 종벽 높이 h2 (＝ 30 ㎜) 보다 작게 한 것이다 (h1 ＜ h2). 제 2 성형 공정 후의 각도 변화량 θ1 － θ2 는, 종래예 1 또는 종래예 2 보다 큰 값이 되어, 스프링백이 증가하는 결과가 되었다.

발명예 1 ∼ 발명예 3 및 발명예 11 ∼ 발명예 13 은, 제 1 성형 공정에 있어서 성형하는 종벽부 (5) 의 종벽 높이 h1 이, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 의 곡률 반경 (＝ 6.2 ㎜) 의 1/2 이하의 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이 h2 (＝ 30 ㎜) 보다 크게 한 것이다. 제 2 성형 공정 후의 각도 변화량 θ1 － θ2 는, 종래예에 비해서 작아져, 스프링백이 억제되는 결과가 되었다.

또한, 비교예 5 ∼ 비교예 6 및 비교예 15 ∼ 비교예 16, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (5) 의 종벽 높이 h1 을, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 의 곡률 반경의 1/2 를 초과하는 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이 h2 보다 크게 한 것이다. 제 2 성형 공정 후의 각도 변화량 θ1 － θ2 는, 종래예 1 또는 종래예 2 보다 큰 값이 되어, 스프링백이 증가하는 결과가 되었다.

이상의 결과로부터, 높이 방향으로 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품 (1) 을 제 1 성형 공정과 제 2 성형 공정의 2 공정에 의해서 성형하며, 또한, 제 1 성형 공정에서 종벽부 (5) 의 종벽 높이 h1 을, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (11) 의 곡률 반경의 1/2 이하의 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이 h2 보다 크게 함으로써, 스프링백에 의한 종벽부 (5) 와 플랜지부 (7) 의 각도 변화를 저감할 수 있는 것이 나타났다.

또한, 본 실시예에서는, 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 본 발명에 관련된 프레스 성형 방법에 의해서 성형하는 경우에 대해서도 검토하였다.

전술한 볼록상으로 만곡하는 프레스 성형품 (1) 과 마찬가지로, 도 10 에 나타내는 프레스 성형품 (21) 을 해석 대상으로 하여 프레스 성형 해석을 행하고, 당해 프레스 성형 해석의 해석 결과를 이용하여 스프링백 해석을 행하였다. 그리고, 당해 스프링백 해석 결과에 기초하여, 프레스 성형품 (21) 의 플랜지부 (27) 에 있어서의 스프링백을 평가하였다.

프레스 성형 해석에 있어서, 블랭크에는 인장 강도 980 ㎫ 급, 판두께 1.2 ㎜ 의 강판을 사용하였다. 도 9 및 도 10 에 성형 대상으로 하는 프레스 성형품 (21) 의 목표 형상을 나타낸다. 목표 형상으로 하는 프레스 성형품 (21) 은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 높이 방향의 오목상의 만곡의 곡률 반경 (도 9 중의 캠버 오목 R) 을 1000 ㎜ 또는 500 m 로 하고, 도 10(b) 에 나타내는 바와 같이, 종벽부 (25) 의 종벽 높이를 30 ㎜, 천판부 (23) 와 종벽부 (25) 사이의 각도를 95°, 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 사이의 각도 95°, 천판부 (23) 와 플랜지부 (27) 는 평행 (플랜지부 (27) 는 수평) 으로 하고, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면 (도 10(a) 중의 화살표의 표시선 A-A' 단면) 에 있어서의 천판측 능선부 (29) 의 곡률 반경을 5 ㎜, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면 (도 10(a) 중의 화살표의 표시선 A-A' 단면) 에 있어서의 플랜지측 능선부 (31) 의 곡률 반경을 6.2 ㎜ 로 한 것이다.

프레스 성형 해석은, 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 을 변경하여 성형하는 제 1 성형 공정과, 목표 형상의 종벽 높이 h2 가 되도록 플랜지측 능선부 (31) 를 재성형하는 제 2 성형 공정의 2 공정에 의해서 프레스 성형품 (21) 을 성형하는 과정에 대해서 행하였다. 그리고, 스프링백 해석은, 프레스 성형품 (21) 의 이형 후에 있어서의 스프링백 거동을 해석하여, 이형 전과 이형 후에 있어서의 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 사이의 각도의 변화량을 스프링백량으로서 구하였다.

오목상으로 만곡하는 프레스 성형품 (21) 에 대해서도, 본 발명에 관련된 프레스 성형 방법에 의해서 성형한 것을 발명예로 하였다. 또한, 비교 대상으로서, 프레스 성형품 (21) 을 1 공정에 의해서 성형하는 경우를 종래예, 프레스 성형품 (21) 을 제 1 성형 공정과 제 2 성형 공정의 2 공정에 의해서 성형하는 것으로서, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 을 본 발명의 범위 외로 한 것을 비교예로 하였다.

표 3 및 표 4 에, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 과, 종벽 높이 h1 을 변경한 프레스 성형 해석 및 스프링백 해석에 의해서 구한 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 사이의 성형 하사점에 있어서의 각도 θ1 및 이형 후에 있어서의 각도 θ2 와, 각도 변화량 θ1 － θ2 를 나타낸다. 여기서, 표 3 은, 프레스 성형품 (21) 의 높이 방향의 만곡의 곡률 반경 (캠버 오목 R) 을 1000 ㎜ 로 한 경우, 표 4 는, 프레스 성형품 (21) 의 캠버 오목 R 을 500 ㎜ 로 한 경우의 것이다.

표 3 및 표 4 에 있어서, 종래예 3 및 종래예 4 는, 종래의 프레스 성형 해석 방법에 의해서, 1 공정으로 목표 형상의 종벽 높이 h2 로 성형한 것이다.

비교예 21 및 비교예 31 은, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 을 목표 형상의 종벽 높이 h2 와 동등하게 한 것이다. 제 2 성형 공정 후의 각도 변화량 θ1 － θ2 는, 종래예 3 및 종래예 4 와 동일한 정도이거나, 또는 증가하는 결과가 되었다.

비교예 22 ∼ 비교예 24 및 비교예 32 ∼ 비교예 34 는, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 을 목표 형상의 종벽 높이 h2 (＝ 30 ㎜) 보다 작게 한 것이다 (h1 ＜ h2). 제 2 성형 공정 후의 각도 변화량 θ1 － θ2 는, 종래예 3 또는 종래예 4 보다 큰 값이 되어, 스프링백이 증가하는 결과가 되었다.

발명예 21 ∼ 발명예 23 및 발명예 31 ∼ 발명예 33 은, 제 1 성형 공정에 있어서 성형하는 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 을, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (31) 의 곡률 반경 (＝ 6.2 ㎜) 의 1/2 이하의 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이 h2 (＝ 30 ㎜) 보다 크게 한 것이다. 제 2 성형 공정 후의 각도 변화량 θ1 － θ2 는, 종래예 3 또는 종래예 4 에 비해서 작아져, 스프링백이 억제되는 결과가 되었다.

또한, 비교예 25 ∼ 비교예 26 및 비교예 35 ∼ 비교예 36 은, 제 1 성형 공정에서 성형하는 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 을, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (31) 의 곡률 반경의 1/2 를 초과하는 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이 h2 보다 크게 한 것이다. 제 2 성형 공정 후의 각도 변화량 θ1 － θ2 는, 종래예 3 또는 종래예 4 보다 큰 값이 되어, 스프링백이 증가하는 결과가 되었다.

이상의 결과로부터, 높이 방향으로 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품 (21) 을 제 1 성형 공정과 제 2 성형 공정의 2 공정에 의해서 성형하며, 또한, 제 1 성형 공정에서 종벽부 (25) 의 종벽 높이 h1 을, 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 플랜지측 능선부 (31) 의 곡률 반경의 1/2 이하의 값을 더하여 목표 형상의 종벽 높이 h2 보다 크게 함으로써, 이형 후의 스프링백에 의한 종벽부 (25) 와 플랜지부 (27) 의 각도 변화를 저감할 수 있는 것이 나타났다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 천판부와 종벽부와 플랜지부를 갖고, 적어도 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 성형할 때, 스프링백을 억제하여 성형하는 프레스 성형 방법을 제공할 수 있다.

1 : 프레스 성형품 (볼록상 만곡)
3 : 천판부
5 : 종벽부
7 : 플랜지부
9 : 천판측 능선부
11 : 플랜지측 능선부
21 : 프레스 성형품 (오목상 만곡)
23 : 천판부
25 : 종벽부
27 : 플랜지부
29 : 천판측 능선부
31 : 플랜지측 능선부
41 : 블랭크
51 : 상형
53 : 하형
55 : 패드
61 : 상형
63 : 하형
65 : 패드
h1 : 종벽 높이 (제 1 성형 공정 하사점)
h2 : 종벽 높이 (목표 형상)

Claims (1)

1. 천판부와, 그 천판부로부터 연속하는 종벽부와, 그 종벽부로부터 능선부를 경유하여 연속하는 플랜지부를 갖고, 적어도 그 플랜지부가 높이 방향으로 볼록상 또는 오목상으로 만곡하는 프레스 성형품을 목표 형상으로 성형하는 프레스 성형 방법으로서,
   상기 프레스 성형품의 목표 형상과 동형상인 상기 천판부를 성형함과 함께, 상기 목표 형상과 비교하여 종벽 높이가 커지도록 상기 종벽부와 상기 플랜지부를 성형하는 제 1 성형 공정과,
   그 제 1 성형 공정에서 성형한 상기 종벽부가 상기 목표 형상의 종벽 높이가 되도록, 상기 종벽부와 상기 플랜지부 사이의 능선부를 재성형하는 제 2 성형 공정을 구비하고,
   상기 제 1 성형 공정에서 성형하는 상기 종벽부의 종벽 높이는, 상기 목표 형상의 길이 방향 수직 단면에 있어서의 상기 능선부의 곡률 반경의 1/2 이하의 값을 더하여 상기 목표 형상의 종벽 높이보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.

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