KR20210118139A - 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법, 및 프레스 부품의 제조 방법 - Google Patents

냉간 프레스용의 강판의 제조 방법, 및 프레스 부품의 제조 방법 Download PDF

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KR20210118139A
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유이치 마츠키
도요히사 신미야
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

금형 내에서의 가열 처리를 실시하지 않고, 강판의 재료에 따른 개별의 처리에 의해, 강판의 신장 플랜지 성형성을 향상시킨다. 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 강판 단부를, 강판의 조직에 따라 미리 설정한 가열 온도역, 예를 들어, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 구성되는 강판인 경우에는 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 가열하고, 냉각시킴으로써 제조한다. 가열·냉각시키는 부위는, 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하고, 그 영역으로 설정한다. 그리고, 그 제조한 강판을 프레스 성형하여 목적의 프레스 부품을 제조한다.

Description

냉간 프레스용의 강판의 제조 방법, 및 프레스 부품의 제조 방법
본 발명은, 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법, 및 프레스 부품의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 특히, 고강도 강판으로 이루어지는 프레스 부품에 바람직한 기술에 관한 것이다.
현재, 자동차에는 경량화에 의한 연비 향상과 충돌 안전성의 향상이 요구되어, 차체의 경량화와 충돌시의 탑승자 보호를 양립할 목적으로, 차체에 고강도 강판이 사용되고 있다. 최근에는, 특히 인장 강도 980 ㎫ 이상의 초고강도 강판이 차체의 구조 부재에 적용되게 되어 있다. 초고강도 강판의 프레스 성형에 있어서의 과제 중 하나로, 신장 플랜지 균열을 들 수 있다. 신장 플랜지 균열에는 단면 (端面) 의 가공 상태가 크게 관련되고 있어, 단면의 가공 경화량이 작을수록, 일반적으로 신장 플랜지 성형성은 향상된다. 블랭크재를 목적의 형상으로 제작 후, 단면을 기계 연삭함으로써, 단면의 가공 경화량을 최소한으로 하는 것이 가능하다. 그러나, 기계 연삭은 양산성이 현저히 낮다. 그 때문에 양산성의 관점에서, 일반적으로 블랭크재를 목적의 형상으로 제작할 때에는, 전단 가공이 채용된다.
이 때, 전단 가공에 의해, 전단 단면에는 큰 변형이 도입되어, 가공 경화량이 매우 커져 인성이 저하된다.
예를 들어, 마텐자이트 단상으로 구성되는 고강도 강판은, 조직이 매우 경질이며 도입되는 가공 경화량이 크고, 인성 저하의 경향이 현저해지기 때문에, 전단 가공 후의 강판의 신장 플랜지 성형성은 현저히 낮아진다.
또, 고강도 강판 중에서도, 마텐자이트와 페라이트를 주로 하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판은, 강도를 경질인 마텐자이트상에서 담당하고, 신장을 연질인 페라이트상에서 담당하는 것에 의해 높은 강도-신장 밸런스를 얻을 수 있는 것이 알려져 있다. 그러나 신장 플랜지 성형을 포함하는 프레스 성형을 실시할 때에는, 마텐자이트상과 페라이트상의 경도의 차가 크다. 이 때문에, 복합 조직으로 구성되는 강판을 사용한 경우, 마텐자이트상과 페라이트상의 계면에 변형이 집중되어 균열이 발생하여, 신장 플랜지 성형성이 낮아진다. 또한, 단면이 전단 가공되고 있는 경우에는 단면이 가공 경화되어 있고 인성이 저하되어 있기 때문에, 전단 가공 후의 강판의 신장 플랜지성은 현저히 낮아진다.
또, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판은, 성형 중에 잔류 오스테나이트상이 변형된 후에 경질인 마텐자이트상으로 변태됨으로써, 변형시의 변형이 분산되어 매우 높은 신장을 얻을 수 있다. 그러나, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판은, 오스테나이트상에서 마텐자이트상으로의 변태시의 체적 변화에 수반하는 결정립계에 대한 응력 집중, 마텐자이트상으로 변태되어 경도가 높아짐에 따라 발생하는 주위의 조직과의 경도차 증대에 수반하는 결정립계에 대한 변형 집중 등이 발생하는 경향이 있다. 이 경향으로부터, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판은, 신장 플랜지 성형성이 낮다는 과제가 있다. 특히 신장 플랜지 균열 염려 부위가 전단 가공면인 경우, 전단 가공시에 오스테나이트가 마텐자이트로 변태되기 때문에, 전단 단면의 가공성이 저하되어, 보다 신장 플랜지 성형성이 악화된다.
여기서, 고강도 강판의 가공성을 향상시키는 기술로는, 예를 들어, 특허문헌 1 과 같은 핫스탬핑 기술이 있다. 이 기술은, 강판을 소정 온도까지 가열하여 연화시키고, 그 후 강판을 그 온도로 유지하면서 금형에 투입하고, 성형과 ??칭을 동시에 실시하는 기술이다. 이 기술에서는, 가공시에는 강판이 연질이기 때문에 균열은 발생하지 않고, 가공 후에는 ??칭한 경질인 제품을 얻을 수 있다.
또, 특허문헌 2 에는, 강판을 부분적으로 재결정 온도 이상 (800 ℃ 이상) 까지 가열함으로써, 강판을 국소적으로 연화시켜 성형성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허공보 제5902939호 일본 공개특허공보 평9-143554호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 기술은, 강판을 소정 온도까지 가열하고, 그 온도에서 강판을 금형에 투입하는 것이 필요하다. 이 때문에, 특허문헌 1 에서는, 제조 라인 내에, 노, 또는 그것에 준하는 가열 장치를 형성하고, 나아가서는, 고온의 강판을 노로부터 금형 내로 이동시키는 장치가 필요하여, 비용이 든다. 또, 특허문헌 1 에서는, 강판을 가열하는 데에 시간이 필요한 것에 더하여, 형 내에서 ??칭을 실시할 필요가 있기 때문에, 금형 내에서의 유지 시간이 필요해진다. 나아가서는, 특허문헌 1 에서는, 성형 후에 금형을 냉각시키는 시간도 확보할 필요가 있어, 시간적 비용도 크다.
또, 특허문헌 2 에 기재된 기술에서는, 재결정에 의해 취성이 저하되기 때문에, 신장 플랜지 균열에 대해서는 효과가 낮다는 과제가 있다.
이와 같이, 종래, 고강도 강판의 신장 플랜지 성형성의 개선이 과제가 되어 있다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여 고안한 것으로, 금형 내에서의 재료 가열을 실시하지 않고, 강판의 신장 플랜지 성형성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
발명자는, 강판의 단부 (端部) 를 가열하고 냉각시킬 때에, 그 강판의 재료에 따라 개별적으로 가열 온도역을 적절히 설정함으로써, 신장 플랜지 성형성을 향상시킬 수 있는 것을 발견하였다. 즉, 강판의 조직 구조에 따른 가열 처리를 개별적으로 실시함으로써, 프레스 부품의 신장 플랜지 성형성이 향상된다는 지견을 얻었다.
즉, 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태는, 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 상기 강판의 조직 구조에 따라 미리 설정한 가열 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖고, 상기 강판으로서 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고, 상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판, 또는 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판 중 어느 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고, 상기 강판으로서 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 강판에 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 상기 강판의 조직 구조에 따라 미리 설정한 가열 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖고, 상기 강판으로서 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고, 상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판, 또는 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판 중 어느 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고, 상기 강판으로서 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 상기 강판의 조직 구조에 따라 미리 설정한 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖고, 상기 강판으로서 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고, 상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판, 또는 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판 중 어느 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고, 상기 강판으로서 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하고, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하고, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하고, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
또, 본 발명의 다른 양태는, 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고, 추가로, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과, 상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과, 상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
본 발명의 양태에 의하면, 강판의 재료 (조직 구조) 에 따른 가열 처리를 개별적으로 실시함으로써, 강판의 신장 플랜지 성형성을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 본 발명의 양태에 의하면, 예를 들어, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 고강도 강판, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 고강도 강판, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 고강도 강판, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 고강도 강판 (석출 강화 강), 또는 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판을 사용하여, 자동차의 패널 부품, 구조·골격 부품 등의 각종 부품을 1 단 또는 2 단 이상의 프레스 성형에 의한 냉간 가공으로 성형해도, 신장 플랜지 균열을 억제하는 것이 가능해진다.
도 1 은, 본 발명에 기초하는 제 1 실시형태에 관련된 프레스 부품의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 발명에 기초하는 제 1 실시형태에 관련된 가열·냉각 공정을 설명하는 도면이다.
도 3 은, 가열 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 가열 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 가열 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 가열 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 본 발명에 기초하는 제 1 실시형태에 관련된 해석 영역 (신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역) 의 예를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 본 발명에 기초하는 제 1 실시형태에 관련된 가열·냉각 공정, 프레스 가공 공정의 처리예를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 본 발명에 기초하는 제 2 실시형태에 관련된 프레스 부품의 제조 방법의 처리 블록을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 본 발명에 기초하는 제 2 실시형태에 관련된 프레스 부품의 제조 방법의 처리예를 설명하는 도면이다.
도 11 은, 본 발명에 기초하는 제 3 실시형태에 관련된 프레스 부품의 제조 방법의 처리 블록을 나타내는 도면이다.
도 12 는, 본 발명에 기초하는 제 2 실시형태에 관련된 프레스 부품의 제조 방법의 처리예를 설명하는 도면이다.
도 13 은, 신장 플랜지 균열이 발생하는 영역의 일례를 설명하는 도면으로, (a) 가 강판 (블랭크재) 을, (b) 가 프레스 성형 후의 프레스 부품을 나타낸다.
도 14 는, 시험편을 나타내는 도면이다.
도 15 는, 구멍 확대 시험의 개요를 설명하는 도면이다.
도 16 은, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우에 있어서의, 가열·냉각 공정에서의 가열 온도와 구멍 확대성 개선율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 17 은, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우에 있어서의, 가열·냉각 공정에서의 가열 온도와 구멍 확대성 개선율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 18 은, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 강판인 경우에 있어서의, 가열·냉각 공정에서의 가열 온도와 구멍 확대성 개선율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 19 는, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우에 있어서의, 가열·냉각 공정에서의 가열 온도와 구멍 확대성 개선율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 20 은, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우에 있어서의, 가열·냉각 공정에서의 가열 온도와 구멍 확대성 개선율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 21 은, 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우에 있어서의, 가열·냉각 공정에서의 가열 온도와 구멍 확대성 개선율의 관계를 나타내는 도면이다.
다음으로, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
1. 제 1 실시형태
먼저, 제 1 실시형태에 대해 설명한다.
본 실시형태에 있어서의 프레스 부품의 제조 방법은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 강판 제조 공정 (1) 과 프레스 가공 공정 (2) 을 구비한다. 강판 제조 공정 (1) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 전단 공정 (1A), 가열·냉각 공정 (1B) 을 이 순서대로 실시한다.
또, 본 실시형태에 있어서의 프레스 부품의 제조 방법은, 해석 공정을 구성하는, 신장 플랜지 균열 영역 추정 처리 (3) 를 갖는다.
본 실시형태는, 강판의 인장 강도가 440 ㎫ 이상, 나아가서는 980 ㎫ 이상의 고강도 강판으로 이루어지는 강판인 경우에 특히 효과적이다. 단, 본 실시형태는, 인장 강도가 440 ㎫ 미만인 강판이라도 적용할 수 있다.
＜전단 공정 (1A)＞
전단 공정 (1A) 은, 압연 그 외에 형성된 1 장의 판재로 이루어지는 강판을, 미리 설정한 블랭크재 형상으로 트림하거나 버링 가공 등의 전단에 의해 개구부를 형성하거나 하여 목적의 형상으로 이루어지는, 단일의 강판 (블랭크재) 을 얻는 공정이다.
본 실시형태에서 [단일의 강판] 이란, 복수의 판을 용접으로 접합한 집합 블랭크재가 아니라, 동일한 금속 재료로 이루어지는 강판인 것을 의미한다.
여기서, 전단 가공으로 강판을 절단한 경우, 기계 가공으로 제작한 단면보다 단면의 데미지가 크고, 불균일한 단면 상태가 되기 때문에, 신장 플랜지 성형성이 저하된다.
또, 전단하는 부분은, 강판의 일부만이어도 된다. 또한, 프레스 가공 공정 (2) 후에, 또는 프레스 가공 공정 (2) 중에 단면의 정형을 실시하는 다른 전단 처리를 가져도 된다.
＜신장 플랜지 균열 영역 추정 처리 (3)＞
신장 플랜지 균열 영역 추정 처리 (3) 는, 전단 공정 (1A) 에서 전단 처리를 실시한 단일의 강판을, 프레스 가공 공정 (2) 에서의 프레스 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역인 신장 플랜지 균열 영역 (해석 영역이라고도 기재한다) 의 위치를 특정하는 처리이다. 해석 영역을 구하는 강판의 조건은, 가열·냉각 공정 (1B) 에 의한 처리가 실시되어 있지 않은 강판으로 한다.
그러한 신장 플랜지 균열 영역 (신장 플랜지 균열 위험 부위) 의 특정은, 컴퓨터를 사용하여, 프레스 가공 공정 (2) 에서의 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해 검토하여 특정해도 되고, 실제 프레스로 특정해도 된다. 통상적으로 평면시에 있어서의 만곡부나 버링부 등이 신장 플랜지 균열 영역이다. 이 때문에, 신장 플랜지 성형이 실시되는 영역에 있어서, 프레스 가공으로 소정 이상의 곡률 반경이 되는 플랜지부를, 신장 플랜지 균열 영역 (해석 영역) 으로서, 간이하게 구해도 된다.
＜가열·냉각 공정 (1B)＞
가열·냉각 공정 (1B) 은, 전단 공정 (1A) 후의 단일의 강판에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 프레스 가공을 실시하기 전의 전처리이다. 가열·냉각 공정 (1B) 에서는, 가열 처리 (1Ba) 와 냉각 처리 (1Bb) 를 이 순서대로 실시한다.
(가열 처리 (1Ba))
가열 처리 (1Ba) 에서는, 강판의 단부를 가열하는 처리를 실시한다. 가열하는 부분은, 강판 단면 및 그 근방 중의 적어도 강판 단면을 가열함으로써 강판 단부를 가열한다. 가열 처리 (1Ba) 에서는, 강판 단부 전체 둘레를 가열할 필요는 없고, 적어도 신장 플랜지 균열 영역 추정 처리 (3) 가 특정한 신장 플랜지 균열 영역에 포함되는 강판 단부를 가열하면 된다.
강판 단부의 가열은, 상기 서술한 바와 같이, 강판의 단면만을 가열하면 된다. 단, 단면만을 가열하는 것은 어렵기 때문에, 국소적으로 가열하는 것이 가능한 레이저나 유도 가열 등에 의해, 강판 단면 및 그 근방 중, 가능한 한 단면 근방의 영역을 가열하도록 설정하는 것이 바람직하다. 강판 단면을 가열함으로써, 강판 단부가 가열된다.
강판 (10) 의 단부를 가열하는 방법의 예를, 도 3 ∼ 도 6 에 나타낸다. 부호 HT 는 가열역을 나타낸다. 도 3 은 레이저 가열의 예로서, 레이저 발신기 (20) 를 단면 (10a) 을 따라 이동시킴으로써 강판 단부를 가열한다. 도 4, 도 5 는 유도 가열의 예로서, 유도 가열용 코일 (21) 에 의해, 단면 (10a) 측으로부터, 또는, 단면 (10a) 근방의 표리 양면으로부터 유도 가열하는 경우를 예시하고 있다. 도 6 은 버너 (22) 에 의한 직접 가열에 의해 가열하는 경우의 예이다. 가열 방법은 레이저 가열, 유도 가열, 버너 등에 의한 직접 가열 이외여도 되고, 어떠한 가열 수단을 채용해도 된다.
승온 속도는, 신장 플랜지 성형성 향상의 관점에서는 어떠한 속도라도 상관없지만, 가열을 생산 공정 내에서 실시하는 경우에는, 양산성의 관점에서 10 ℃/sec 이상이 바람직하다. 양산성을 불문한 것이면 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열시의 가열 속도는 급속 가열이 바람직하다.
또, 가열 처리 (1Ba) 에 있어서, 강판 단면의 온도가 목표로 하는 가열 온도에 도달하였다고 추정한 후, 그 가열 상태를 일정 시간, 유지하도록 하여도 된다. 유지 시간이 긴 경우에는 생산 효율의 저하로 연결되기 때문에, 유지 시간은 5 분 이내가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 유지 시간은 1 분 이내이다.
또한, 이해하기 쉽게하기 위해, 도 3 ∼ 도 6 에서는, 블랭크재 형상이 직사각형이고, 전단 단면이 직선으로 나타나 있다. 그러나, 블랭크재 형상은 어떠한 형상이어도 되고, 전단 단면 (10a) 도 직선에 한정하지 않고 곡선, 곡선과 직선을 조합한 형상 등 어떠한 형상이어도 된다.
단일의 강판 표면에 있어서의, 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 예를 들어, (1) 식의 범위 내로 한다. 즉, 이 가열 범위 L [㎜] 이하의 영역을, 단부를 구성하는 단면 및 그 근방으로 한다.
0 ㎜ ≤ L ≤ 20 ㎜ … (1)
여기서, 가열 범위 L [㎜] 이 20 ㎜ 를 초과하는 경우, 재료 강도 (인장 강도) 의 연화에 수반하여 부품의 피로 특성이 저하될 우려가 있기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 단면 근방만을 가열할 수 있는 장치이면, 가열 범위 L [㎜] 은 5 ㎜ 이내가 보다 바람직하다.
또, 가열에 의한 문제를 억제한다는 관점에서 보면, 가열 범위 L [㎜] 은, 가능한 한 단면 근방이 바람직하고, 하기 (2) 식의 범위 내가 보다 바람직하다.
0 ㎜ ≤ L ≤ 8 ㎜ … (2)
본 실시형태에 있어서는, 가열할 때의 피가열부의 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 를, 사용하는 강판의 재료 (조직 구조) 에 따라, 하기와 같이 설정 변경한다.
[주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우]
본 실시형태에서 사용하는 강판이, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우에 대해 설명한다.
주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판이란, 예를 들어, 조직의 95 체적％ 이상, 바람직하게는 98 체적％ 이상이 마텐자이트인 강판이다.
주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 는, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 범위 내로 한다. 가열 온도 T [℃] 를 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 함으로써, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 구성되는 강판인 경우에, 플랜지 성형성을 향상시킬 수 있다 (실시예 참조).
즉, 본 실시형태에서는, 프레스 가공을 실시하는 강판이, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 그 강판의 단면을, 상기의 적정한 온도역에서 가열함으로써, 신장 플랜지 성형성을 향상시키고 있다. 전단 가공을 받은 강판의 전단 단면 근방은, 전단 방향으로 조직이 신장되는 강가공을 받고 있고, 전단 가공에 의해 가공 경화가 발생하여 신장 플랜지 성형성의 저하가 염려된다. 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판에 있어서는, 상기의 가열을 실시함으로써 마텐자이트의 템퍼링과, 변형의 해방이 일어난다. 마텐자이트의 템퍼링에 의한 강판 단부의 연화와 함께 변형의 해방에 의해 가공 경화, 인성의 회복이 일어나, 신장 플랜지 성형성이 개선된다. 가열 온도는, 상기 효과를 얻기 위해서, 상기 서술한 바와 같이 500 ℃ 이상, 바람직하게는 600 ℃ 이상으로 한다. 가열의 상한 온도는, 재결정화가 일어나지 않는다고 추정되는 온도역인 700 ℃ 이하로 한다.
또, 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 가열 온도 T [℃] 에 따라 설정, 예를 들어, 하기 (3) 식의 범위가 되도록 설정해도 된다. 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L 은, 예를 들어, 강판 표면을 따른 방향, 또한 단면의 연장 방향에 대해 직교하는 방향으로 설정한다.
Figure pct00001
바람직하게는, 하기 (4) 식을 만족하는 범위이다.
Figure pct00002
단, 가열되는 영역이 가열될 때에, 가열의 도달 온도가 500 ℃ 이상이 되는 영역의 경우로 한다.
여기서, 가열 범위 L 이, (3) 식의 하한값 미만이면, 강판의 단부의 가열을 충분히 실시할 수 없어 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다. 또, 가열 범위 L [㎜] 의 상한은 신장 플랜지성을 향상시킨다는 관점에서는 특별히 형성되지 않지만, 가열 범위를 지나치게 넓게 취하면 모재의 마텐자이트의 연화에 의해, 부품 성능, 스폿 용접성 등의 저하가 염려되기 때문에, (3) 식의 상한값 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.
[주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우]
본 실시형태에서 사용하는 강판이, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직 (이하, 제 1 복합 조직이라고도 기재한다) 으로 이루어지는 강판에 대해 설명한다.
주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판이란, 예를 들어, 마텐자이트상이 조직의 95 체적％ 미만이고 또한 잔류 오스테나이트상을 포함하는 페라이트 이외의 상이 3 체적％ 미만이고, 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 강판이다.
주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우, 가열할 때의 피가열부의 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 는, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 범위 내로 한다. 가열 온도 T [℃] 를 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 함으로써, 제 1 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우에, 플랜지 성형성을 향상시킬 수 있다 (실시예 참조).
즉, 본 실시형태에서는, 프레스 가공을 실시하는 강판이, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우, 그 강판의 단면을, 상기의 적정한 온도역에서 가열함으로써, 신장 플랜지 성형성을 향상시키고 있다. 전단 가공을 받은 강판의 전단 단면 근방은, 전단 방향으로 조직이 신장되는 강가공을 받고 있고, 전단 가공에 의해 가공 경화가 발생하여 신장 플랜지 성형성의 저하가 염려된다. 제 1 복합 조직으로 이루어지는 강판에 있어서는, 상기의 가열을 실시함으로써, 마텐자이트의 템퍼링과 변형의 해방이 일어난다. 그리고, 마텐자이트상이 템퍼링됨으로써, 복합상으로 구성되어 있는 강판인 경우, 마텐자이트상과 페라이트상의 경도차가 작아져, 강판의 신장 플랜지 성형성이 개선된다. 가열 온도 T [℃] 는, 상기 효과를 얻기 위해서, 상기 서술한 바와 같이 400 ℃ 이상, 바람직하게는 500 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 600 ℃ 이상으로 한다. 가열의 상한 온도는, 재결정화가 일어나지 않는다고 추정되는 온도역인 700 ℃ 이하로 한다.
또, 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 가열 온도 T [℃] 에 따라 설정, 예를 들어, 하기 (5) 식의 범위가 되도록 설정해도 된다. 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 예를 들어, 강판 표면을 따른 방향, 또한 단면의 연장 방향에 대해 직교하는 방향으로 설정한다.
Figure pct00003
가열 범위 L [㎜] 은, 바람직하게는, 하기 (6) 식을 만족하는 범위이다.
Figure pct00004
단, 가열되는 영역이 가열될 때에, 가열의 도달 온도가 400 ℃ 이상이 되는 영역의 경우로 한다.
여기서, 가열 범위 L [㎜] 이, (5) 식의 하한값 미만이면, 강판의 단부의 가열을 충분히 실시할 수 없어 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다. 또, 가열 범위 L [㎜] 의 상한은 신장 플랜지성을 향상시킨다는 관점에서는 특별히 형성되지 않지만, 가열 범위를 지나치게 넓게 취하면 가열에 의한 모재의 재료 강도 저하에 의해, 부품 성능, 스폿 용접성 등이 저하될 우려가 있기 때문에, (5) 식의 상한값 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.
[잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 강판인 경우]
본 실시형태에서 사용하는 강판이, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직 (이하, 제 2 복합 조직이라고도 기재한다) 으로 구성되는 강판인 경우에 대해 설명한다.
잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 강판이란, 예를 들어, TRIP 강이다. 잔류 오스테나이트를 포함한다는 것은, 잔류 오스테나이트가 예를 들어, 조직 전체의 3 체적％ 이상, 바람직하게는 4 체적％ 이상이다. 잔류 오스테나이트 이외의 복합 조직은, 페라이트상, 베이나이트상, 마텐자이트상을 주로 하여 구성된다.
잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 강판인 경우, 가열할 때의 피가열부의 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 는, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 범위 내로 한다. 가열 온도 T [℃] 를 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 함으로써, 제 2 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우에, 플랜지 성형성을 향상시킬 수 있다 (실시예 참조).
즉, 본 실시형태에서는, 프레스 가공을 실시하는 강판으로서, 제 2 복합 조직으로 이루어지는 강판으로 하고, 그 강판의 단면을, 상기의 적정한 온도역에서 가열함으로써, 신장 플랜지 성형성을 향상시키고 있다. 전단 가공을 받은 강판의 전단 단면 근방은, 전단 방향으로 조직이 신장되는 강가공을 받고 있고, 전단 가공에 의해 가공 경화가 발생하여 신장 플랜지 성형성의 저하가 염려된다. 제 2 복합 조직으로 이루어지는 강판에 있어서는, 상기의 가열을 실시함으로써, 가열에 의해 변태된 마텐자이트상에 있어서, 마텐자이트의 템퍼링과 변형의 해방이 일어난다. 마텐자이트의 템퍼링에 의한 강판 단부의 연화, 인성 향상과 함께 변형의 해방에 의해 가공 경화가 저감되어, 신장 플랜지성이 개선된다. 가열 온도 T [℃] 는, 상기 효과를 얻기 위해서, 상기 서술한 바와 같이 200 ℃ 이상, 바람직하게는 500 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 600 ℃ 이상으로 한다. 가열의 상한 온도는, 재결정화가 일어나지 않는다고 추정되는 온도역인 700 ℃ 이하로 한다.
또, 강판으로서, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 강판을 사용하는 경우, 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 가열 온도 T [℃] 에 따라 설정, 예를 들어, 하기 (7) 식의 범위가 되도록 설정해도 된다. 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 예를 들어, 강판 표면을 따른 방향, 또한 단면의 연장 방향에 대해 직교하는 방향으로 설정한다.
Figure pct00005
가열 범위 L [㎜] 은, 바람직하게는, 하기 (8) 식을 만족하는 범위이다.
Figure pct00006
단, 가열되는 영역이 가열될 때에, 가열의 도달 온도가 200 ℃ 이상이 되는 영역의 경우로 한다.
여기서, 가열 범위 L [㎜] 이, (7) 식의 하한값 미만이면, 강판의 단부의 가열을 충분히 실시할 수 없어 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다. 또, 가열 범위 L [㎜] 의 상한이 (7) 식의 상한값을 초과하면, 모재의 잔류 오스테나이트의 소실에 의해 모재의 연성이 저하되고, 신장 플랜지성, 프레스 성형성의 저하가 발생할 우려가 있기 때문에, 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다.
[주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우]
본 실시형태에서 사용하는 강판이, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우에 대해 설명한다.
주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판이란, 예를 들어, 조직의 95 체적％ 이상, 바람직하게는 98 체적％ 이상이 베이나이트인 강판이다.
주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 는, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 범위 내로 한다. 가열 온도 T 를 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 함으로써, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 구성되는 강판인 경우에, 플랜지 성형성을 향상시킬 수 있다 (실시예 참조).
즉, 본 실시형태에서는, 프레스 가공을 실시하는 강판이, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 그 강판의 단면을, 상기의 적정한 온도역에서 가열함으로써, 신장 플랜지 성형성을 향상시키고 있다. 전단 가공을 받은 강판의 전단 단면 근방은, 전단 방향으로 조직이 신장되는 강가공을 받고 있고, 전단 가공에 의해 가공 경화가 발생하여 신장 플랜지 성형성의 저하가 염려된다. 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판에 있어서는, 상기의 가열을 실시함으로써 베이나이트의 템퍼링과 변형의 해방이 일어난다. 베이나이트의 템퍼링에 의한 강판 단부의 연화와 함께 변형의 해방에 의해 가공 경화, 인성의 회복이 일어나, 신장 플랜지 성형성이 개선된다. 가열 온도 T [℃] 는, 상기 효과를 얻기 위해서, 상기 서술한 바와 같이 400 ℃ 이상, 바람직하게는 500 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 600 ℃ 이상으로 한다. 가열의 상한 온도는, 재결정화가 일어나지 않는다고 추정되는 온도역인 700 ℃ 이하로 한다.
또, 강판으로서, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 가열 온도 T [℃] 에 따라 설정, 예를 들어, 하기 (9) 식의 범위가 되도록 설정해도 된다. 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L 은, 예를 들어, 강판 표면을 따른 방향, 또한 단면의 연장 방향에 대해 직교하는 방향으로 설정한다.
Figure pct00007
가열 범위 L [㎜] 은, 바람직하게는, 하기 (10) 식을 만족하는 범위이다.
Figure pct00008
단, 가열되는 영역이 가열될 때에, 가열의 도달 온도가 400 ℃ 이상이 되는 영역의 경우로 한다.
여기서, 가열 범위 L [㎜] 이, (9) 식의 하한값 미만이면, 강판의 단부의 가열을 충분히 실시할 수 없어 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다. 또, 가열 범위 L [㎜] 의 상한은 신장 플랜지성을 향상시킨다는 관점에서는 특별히 형성되지 않지만, 가열 범위를 지나치게 넓게 취하면 모재의 베이나이트의 연화에 의해, 부품 성능, 스폿 용접성 등의 저하가 염려되기 때문에, (9) 식의 상한값 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.
[주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우]
본 실시형태에서 사용하는 강판이, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우에 대해 설명한다.
주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판이란, 예를 들어, 조직의 95 체적％ 이상, 바람직하게는 98 체적％ 이상이 페라이트인 강판이다.
주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 는, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 범위 내로 한다. 가열 온도 T [℃] 를 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 함으로써, 주된 조직이 페라이트 단상으로 구성되는 강판인 경우에, 플랜지 성형성을 향상시킬 수 있다 (실시예 참조).
즉, 본 실시형태에서는, 프레스 가공을 실시하는 강판이, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 그 강판의 단면을, 상기의 적정한 온도역에서 가열함으로써, 신장 플랜지 성형성을 향상시키고 있다. 전단 가공을 받은 강판의 전단 단면 근방은, 전단 방향으로 조직이 신장되는 강가공을 받고 있고, 전단 가공에 의해 가공 경화가 발생하여 신장 플랜지 성형성의 저하가 염려된다. 페라이트 단상으로 이루어지는 강판에 있어서는, 상기의 가열을 실시함으로써 페라이트의 템퍼링과 변형의 해방이 일어난다. 페라이트의 템퍼링에 의한 강판 단부의 연화와 함께 변형의 해방에 의해 가공 경화, 인성의 회복이 일어나, 신장 플랜지 성형성이 개선된다. 가열 온도 T [℃] 는, 상기 효과를 얻기 위해서, 상기 서술한 바와 같이 400 ℃ 이상, 바람직하게는 500 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 600 ℃ 이상으로 한다. 가열의 상한 온도는, 재결정화가 일어나지 않는다고 추정되는 온도역인 700 ℃ 이하로 한다.
또, 강판으로서, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 가열 온도 T [℃] 에 따라 설정, 예를 들어, 하기 (11) 식의 범위가 되도록 설정해도 된다. 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 예를 들어, 강판 표면을 따른 방향, 또한 단면의 연장 방향에 대해 직교하는 방향으로 설정한다.
Figure pct00009
가열 범위 L [㎜] 은, 바람직하게는, 하기 (12) 식을 만족하는 범위이다.
Figure pct00010
단, 가열되는 영역이 가열될 때에, 가열의 도달 온도가 400 ℃ 이상이 되는 영역의 경우로 한다.
여기서, 가열 범위 L [㎜] 이, (11) 식의 하한값 미만이면, 강판의 단부의 가열을 충분히 실시할 수 없어 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다. 또, 가열 범위 L [㎜] 의 상한은 신장 플랜지성을 향상시킨다는 관점에서는 특별히 형성되지 않지만, 가열 범위를 지나치게 넓게 취하면 모재의 페라이트의 연화에 의해, 부품 성능, 스폿 용접성 등의 저하가 염려되기 때문에, (11) 식의 상한값 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.
[주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우]
본 실시형태에서 사용하는 강판이, 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직 (이하, 제 3 복합 조직이라고도 기재한다) 으로 이루어지는 강판에 대해 설명한다.
주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판이란, 예를 들어, 페라이트상과 펄라이트상의 상분율의 합이 97 ％ 이상이고 또한 펄라이트상의 상분율이 5 ％ 이상의 조직으로 구성되는 강으로 이루어지는 강판이다.
주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우, 가열할 때의 피가열부의 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 는, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 범위 내로 한다. 가열 온도 T [℃] 를 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 함으로써, 제 3 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우에, 플랜지 성형성을 향상시킬 수 있다 (실시예 참조).
즉, 본 실시형태에서는, 프레스 가공을 실시하는 강판이, 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우, 그 강판의 단면을, 상기의 적정한 온도역에서 가열함으로써, 신장 플랜지 성형성을 향상시키고 있다. 전단 가공을 받은 강판의 전단 단면 근방은, 전단 방향으로 조직이 신장되는 강가공을 받고 있고, 전단 가공에 의해 가공 경화가 발생하여 신장 플랜지 성형성의 저하가 염려된다. 제 1 복합 조직으로 이루어지는 강판에 있어서는, 상기의 가열을 실시함으로써, 펄라이트의 템퍼링과 변형의 해방이 일어난다. 그리고, 펄라이트상이 템퍼링됨으로써, 복합상으로 구성되어 있는 강판인 경우, 페라이트상과 펄라이트상의 경도차가 작아져, 강판의 신장 플랜지 성형성이 개선된다. 가열 온도 T [℃] 는, 상기 효과를 얻기 위해서, 상기 서술한 바와 같이 400 ℃ 이상, 바람직하게는 500 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 600 ℃ 이상으로 한다. 가열의 상한 온도는, 재결정화가 일어나지 않는다고 추정되는 온도역인 700 ℃ 이하로 한다.
또, 강판으로서, 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 가열 온도 T [℃] 에 따라 설정, 예를 들어, 하기 (13) 식의 범위가 되도록 설정해도 된다. 강판 (10) 의 단면 위치로부터의 가열 범위 L [㎜] 은, 예를 들어, 강판 표면을 따른 방향, 또한 단면의 연장 방향에 대해 직교하는 방향으로 설정한다.
Figure pct00011
가열 범위 L [㎜] 은, 바람직하게는, 하기 (14) 식을 만족하는 범위이다.
Figure pct00012
단, 가열되는 영역이 가열될 때에, 가열의 도달 온도가 400 ℃ 이상이 되는 영역의 경우로 한다.
여기서, 가열 범위 L 이, (13) 식의 하한값 미만이면, 강판의 단부의 가열을 충분히 실시할 수 없어 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다. 또, 가열 범위 L 의 상한은 신장 플랜지성을 향상시킨다는 관점에서는 특별히 형성되지 않지만, 가열 범위 L [㎜] 을 지나치게 넓게 취하면 가열에 의한 모재의 재료 강도 저하에 의해, 부품 성능, 스폿 용접성 등이 저하될 우려가 있기 때문에, (13) 식의 상한값 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.
(냉각 처리 (1Bb))
냉각 처리 (1Bb) 는, 가열 처리 (1Ba) 에 의해 가열된 강판의 적어도 가열한 단부를 냉각시키는 처리를 실시한다.
가열 처리 후의 냉각 처리 (1Bb) 는, 수랭 등에 의한 급속 냉각, 공랭, 서랭 중 어느 것이어도 된다. 공랭은, 자연 공랭이어도 되고, 노즐로부터 공기를 내뿜는 것에 의한 공랭이어도 된다. 서랭에서는, 레이저 가열시나 유도 가열시의 출력을 조정함으로써 냉각 속도를 조정해도 된다.
냉각 처리 (1Bb) 에 의한 냉각은, 예를 들어, 가열된 강판 단면이, 강판의 재료 (조직) 에 따라 개별적으로 설정한 상기 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 의 하한값 미만, 바람직하게는 100 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 50 ℃ 이하가 되도록 냉각한다.
이상의 공정에 의해, 본 실시형태에 있어서의, 냉간 프레스용의 강판이 제조된다.
＜프레스 가공 공정 (2)＞
프레스 가공 공정 (2) 에서는, 단면에 가열·냉각의 처리를 실시한 강판에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 냉간 프레스 가공을 실시하여, 목적의 형상의 프레스 부품으로 하는 공정이다.
냉간 프레스 가공은, 1 단 또는 2 단 이상의 프레스 성형으로 강판을 목적의 형상의 프레스 부품으로 성형한다.
여기서, 본 명세서에 있어서의 냉간 프레스 가공이란, 프레스 가공 중에 강판을 가열하지 않고 프레스 성형하는 것을 가리키며, 예를 들어, 강판의 온도가, 강판의 재료에 따라 개별적으로 설정한 상기 목표로 하는 가열 온도 T [℃] 의 하한값 미만, 바람직하게는 100 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 50 ℃ 이하의 상태에서의 프레스 성형으로 프레스 가공을 실시하는 것을 가리킨다.
프레스 가공 공정 (2) 에서 제조된 목적의 형상의 프레스 부품은 최종 성형품 (최종 제품 형상) 이 아니어도 된다.
＜작용 그 외에 대해＞
본 실시형태에서는, 신장 플랜지 균열 영역 추정 처리 (3) (해석 공정) 에서, 도 7 과 같이, 전단 가공 후의 강판 (10) 을 목적의 부품 형상으로 냉간 프레스 가공했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생된다고 추정되는 균열 추정 영역 (RSK) 을 컴퓨터 해석 등으로 구한다. 그리고, 도 8(a) 와 같이, 전단 가공한 강판 (10) 에 있어서의, 프레스 부품으로 상기 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 플랜지 균열의 가능성이 있는 해석 영역 (X) 을, 상기 가열 온도로 가열한 후에 냉각을 실시한다.
이와 같은 처리를 실시한 강판 (10) 에 대하여, 도 8(b) 와 같이 냉간 프레스 가공으로 목적의 부품 형상으로 이루어지는 목적의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형한다.
여기서, 도 13(a) 에 나타내는 바와 같이, 상기의 각 조직 구조로 이루어지는 강판을 사용한 블랭크재 (10) 를, 단순하게, 프레스 성형시에 플랜지가 신장되는 변형이 부여되는 도 13(b) 에 나타내는 바와 같은 프레스 부품 (11) 으로 프레스 가공해 보았다. 이 때, 강판 (10) 에 고강도 강판을 적용하여 프레스 성형하면, 도 13(b) 중, 부호 A 로 나타내는 부위에서, 신장 플랜지 균열이 발생하였다. 여기서, 상기의 어느 조직 구조로 이루어지는 강판에서도 동일하였다. 이 신장 플랜지 균열의 발생 유무는, 재료 강도 (인장 강도), 재료 조직, 전단 단면 상태, 표면 처리 등에 의존한다.
또한 신장 플랜지 성형성은, 신장 플랜지 변형을 받는 재료 단부의 절단 방법에 의존한다. 강판을, 예를 들어, 전단 가공으로 절단한 경우, 기계 가공으로 제작한 단면보다 데미지가 커, 불균일한 단면 상태가 되기 때문에, 신장 플랜지 성형성의 저하가 염려된다. 또한, 전단 가공의 경우에도 클리어런스에 의해 신장 플랜지 성형성이 변화한다.
이와 같은 신장 플랜지 성형에 불리한 재료나 가공 조건에 따라 발생하는 신장 플랜지 균열을 저감시키기 위해서, 본 실시형태에서는, 프레스 가공에 사용하는 강판에 대하여, 적어도 신장 플랜지 균열 위험 영역에 있어서의 전단 가공으로 균열의 기점이 되기 쉬운 판 단면을, 재료에 따른 적정한 온도로 가열하고 냉각시키는 처리를 실시하고, 당해 처리를 실시한 강판을 프레스 성형한다.
이 결과, 본 실시형태에서는, 가공 전의 처리로서의 가열·냉각에 의해, 적어도 신장 플랜지 균열 위험부에서의 재료의 조직 변화, 즉 재료의 연화나 변형 제거가 실시됨으로써, 신장 플랜지 성형성이 향상된다.
특히, 강판의 단면 및 단면 근방의 적어도 단면을 타깃으로 하여, 재료 연화를 위한 가열 처리 (1Ba) 를 실시하고, 그 후에 냉각 처리 (1Bb) 를 실시함으로써, 가열에 의한 재료 강도 (인장 강도) 의 연화에 수반하는 부품의 피로 특성의 저하를, 최저한으로 억제하는 것이 가능해진다.
2. 제 2 실시형태
다음으로, 제 2 실시형태에 대해 설명한다.
본 실시형태는, 제 1 실시형태의 해석 공정의 대상 및 가열·냉각 공정의 대상을, 프레스 가공 공정 (2) 에서의 프레스 가공 중의, 도중의 프레스 가공으로 성형된 중간 부품 (40) 을 대상으로 하는 것이, 제 1 실시형태와 상이하다 (도 9 참조). 그 외에 대해서는, 본 실시형태는 제 1 실시형태와 동일하다.
본 실시형태의 프레스 부품의 제조 방법은, 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법이다. 본 실시형태의 프레스 부품의 제조 방법은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 냉간의 프레스 가공 공정 (2) 으로서, 강판을 중간 부품 (40) 으로 프레스 성형하는 제 1 공정 (2A) 과, 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형하는 제 2 공정 (2B) 을 구비한다.
또한, 본 실시형태는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 전단 공정 (50), 해석 공정 (51), 가열·냉각 공정 (52) 을 구비한다.
＜전단 공정 (50)＞
전단 공정 (50) 은, 제 1 공정 (2A) 의 전에, 강판 (10) 의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 처리를 실시한다.
즉, 전단 공정 (50) 은, 압연 그 외에 형성된 1 장의 판재로 이루어지는 강판을, 미리 설정한 블랭크재 형상으로 트림하거나, 버링 가공 등의 전단에 의해 개구부를 형성하거나 하여 목적의 형상으로 이루어지는, 단일의 강판 (블랭크재) 을 얻는 공정이다.
전단하는 부분은, 강판의 일부만이어도 된다. 또한, 프레스 가공 공정 (2) 의 후에, 또는 프레스 가공 공정 (2) 중에 단면의 정형을 실시하는 다른 전단 처리를 가져도 된다.
＜해석 공정 (51)＞
해석 공정 (51) 은, 중간 부품 (40) 의 단부 중, 제 2 공정 (2B) 에서 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 처리를 실시한다.
해석 공정 (51) 은, 신장 플랜지 균열 영역 (해석 영역) 의 위치를 해석하는 처리를 실행한다. 신장 플랜지 균열 영역은, 전단 공정 (50) 에서 전단 처리를 실시한 단일의 강판을, 제 1 공정 (2A) 에서 중간 부품 (40) 으로 프레스 성형하고, 그 후, 제 2 공정 (2B) 에서 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역이다. 강판의 조건은, 가열·냉각 공정 (1B) 에 의한 처리가 실시되어 있지 않은 강판으로 한다. 또한, 신장 플랜지 균열 영역은, 신장 플랜지 균열 위험 부위이다.
그러한 신장 플랜지 균열 영역의 특정은, 컴퓨터를 사용하여, 프레스 가공 공정 (2) 에서의 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해 검토하여 특정해도 되고, 실제 프레스로 특정해도 된다. 통상적으로 평면시에 있어서의 만곡부나 버링부 등이 신장 플랜지 균열 영역이다. 이 때문에, 신장 플랜지 성형이 실시되는 영역에 있어서, 프레스 가공으로 소정 이상의 곡률 반경이 되는 플랜지부를 신장 플랜지 균열 영역 (해석 영역) 으로서, 간이하게 구해도 된다.
이 해석 공정 (51) 의 처리는, 가열·냉각 공정 (52) 의 전이면, 특정하게 한정되지 않는다.
＜가열·냉각 공정 (52)＞
가열·냉각 공정 (52) 은, 제 2 공정 (2B) 의 전에, 제 1 공정 (2A) 에서 성형한 중간 부품 (40) 의 단부 중, 해석 공정 (51) 에서 구한 해석 영역에 포함되는 중간 부품 (40) 의 단부의 부위를, 대상으로 하는 강판의 조직 구조에 따라 개별적으로 설정한 목표 가열 온도역으로 가열하고, 냉각시키는 처리를 실시한다.
즉, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우에는, 개별적으로 설정한 목표 가열 온도역을, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 설정한다.
또, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 또는 주된 조직이 베이나이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우에는, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 설정한다.
또, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 강판인 경우에는, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 설정한다.
가열·냉각 공정 (52) 은, 제 1 공정 (2A) 에서 성형한, 단일의 강판으로 이루어지는 중간 부품 (40) 에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 제 2 공정 (2B) 에서의 프레스 가공을 실시하기 전의 전처리이다.
가열·냉각 공정 (52) 의 처리는, 제 1 실시형태의 가열·냉각 공정 (1B) 과 동일한 처리를 실시한다. 즉, 가열·냉각 공정 (52) 은, 제 1 실시형태의 가열·냉각 공정 (1B) 의 가열 처리 (1Ba) 와 냉각 처리 (1Bb) 와 동일한 조건의 가열 처리와 냉각 처리를 이 순서대로 실시한다.
단, 가열·냉각 처리를 실시하는 부위가, 중간 부품 (40) 의 단부라는 것 이외에는, 제 1 실시형태의 가열·냉각 공정 (1B) 의 처리 및 조건과 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
＜작용 그 외에 대해＞
본 실시형태에서는, 미리, 해석 공정 (51) 에서, 전단 가공한 강판에 대하여, 도 10(a) 와 같이, 제 2 공정 (2B) 에서 중간 부품 (40) 을 목적의 부품 형상으로 이루어지는 목적의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공했을 때에, 프레스 부품 (11) 의 단부 중, 신장 플랜지 균열이 발생된다고 추정되는 균열 추정 영역 (RSK) 을 컴퓨터 해석 등으로 구한다. 또한, 해석 공정 (51) 은, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 중간 부품 (40) 에서의 신장 플랜지 균열이 발생된다고 추정되는 해석 영역 (X) 을 구한다 (도 10(d) 참조).
그리고, 본 실시형태에서는, 도 10(b) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 제 1 공정 (2A) 에서 중간 부품 (40) 으로 성형한다 (도 10(c)). 그 후, 도 10(d) 와 같이, 중간 부품 (40) 의 단부에 있어서의, 프레스 부품으로 상기 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 단부의 해석 영역 (X) 을 상기 가열 온도에서 가열한 후에 냉각을 실시한다.
이와 같은 가열·냉각 처리를 실시한 중간 부품 (40) 에 대하여, 제 2 공정 (2B) 에서, 도 10(e) 와 같이, 냉간 프레스 가공으로 목적의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형한다.
본 실시형태는, 제 1 실시형태의 효과와 동일한 효과를 나타낸다.
또한, 본 실시형태는, 다음의 효과도 나타낸다.
즉, 프레스 가공 공정 (2) 이, 다단계의 프레스 공정에서 실시되는 경우에는, 각 프레스 가공에 의해서도, 각 프레스 가공 후의 프레스 부품의 단부에서의 신장 플랜지 성형성이 변화되고, 도중의 프레스 가공에 의해서도 가공 조건 등에 의해, 최종의 프레스 부품 (11) 에서의 균열의 가능성이 변화될 우려가 있다.
이것에 대하여, 본 실시형태에서는, 냉간 프레스 공정이 다단계에서의 프레스 성형이어도, 제 2 공정 (2B) 후의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 균열 추정 영역 (RSK) 의 유무를 추정하고, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 중간 부품 (40) 에서의 단부 위치인 해석 영역 (X) 에 대하여, 가열·냉각 처리를 실시함으로써, 제 2 공정 (2B) 후의 목적의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 억제 효과를 향상시킨다.
여기서, 제 1 공정 (2A) 이나 제 2 공정 (2B) 이 각각 복수의 프레스 공정으로 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 컴퓨터 해석 등에서, 프레스 성형으로 신장 플랜지 균열의 위험도가 높다고 추정되는 프레스 가공을 구해, 그 프레스 가공에서의 성형 전의 프레스 부품을 상기의 중간 부품 (40) 에 설정해도 된다.
또, 상기의 중간 부품 (40) 에 대한 가열·냉각 처리에 더하여, 제 1 실시형태와 같이, 해석 공정 (51) 에서 해석 영역 있음으로 판정한 경우에는, 제 1 공정 (2A) 전에 있어서의, 전단 후의 강판 (10) 의 단부에 있어서의 해석 영역에 대응하는 단부 부위에도 상기와 같은 가열·냉각 처리를 실시해도 된다.
또, 프레스 가공 공정 (2) 이 3 단계 이상의 프레스 가공 공정을 포함하는 경우에는, 최종의 프레스 공정 이외의 도중의 프레스 공정을, 각각 제 1 공정으로 간주하여, 상기의 제 2 실시형태의 처리를 각각 실시하도록 해도 된다.
3. 제 3 실시형태
다음으로, 제 3 실시형태에 대해 설명한다.
제 3 실시형태에서는, 제 2 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명한다.
본 실시형태는, 제 1 실시형태의 전단 공정 및 가열·냉각 공정의 대상이, 프레스 가공 공정 (2) 에서의 프레스 가공 중의, 도중의 프레스 가공에서 성형된 중간 부품 (40) 을 대상으로 하는 것이, 제 1 실시형태와 상이하다. 그 외에 대해서는, 본 실시형태는 제 1 실시형태와 동일하다 (도 11 참조).
본 실시형태의 프레스 부품의 제조 방법은, 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법이다. 본 실시형태의 프레스 부품의 제조 방법은, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 냉간의 프레스 가공 공정 (2) 으로서, 강판을 중간 부품 (40) 으로 프레스 성형하는 제 1 공정 (2A) 과, 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형하는 제 2 공정 (2B) 을 구비한다.
또한, 본 실시형태는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 전단 공정 (50), 해석 공정 (51), 가열·냉각 공정 (52) 을 구비한다.
＜전단 공정 (50)＞
전단 공정 (50) 은, 제 1 공정 (2A) 후의 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 처리를 실시한다.
제 1 공정 (2A) 의 강판에 대해서도 별도 전단 처리가 실시되어 있어도 된다.
＜해석 공정 (51)＞
해석 공정 (51) 은, 전단 가공 후의 중간 부품 (40) 의 단부 중, 제 2 공정 (2B) 에서 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 처리를 실시한다.
해석 공정 (51) 은, 신장 플랜지 균열 영역 (해석 영역) 의 위치를 해석하는 처리를 실행한다. 신장 플랜지 균열 영역은, 단일의 강판을 제 1 공정 (2A) 에서 중간 부품 (40) 으로 프레스 성형하고, 전단 가공을 실시한 후에, 제 2 공정 (2B) 에서 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역이다. 단일의 강판의 조건은, 가열·냉각 공정 (1B) 에 의한 처리가 실시되어 있지 않은 강판으로 한다. 또, 제 1 공정 (2A) 전의 단일의 강판에 대하여, 다른 전단 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한, 신장 플랜지 균열 영역은 신장 플랜지 균열 위험 부위이다.
그러한 신장 플랜지 균열 영역의 특정은, 컴퓨터를 사용하여, 프레스 가공 공정 (2) 에서의 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해 검토하여 특정해도 되고, 실제 프레스로 특정해도 된다. 통상적으로 평면시에 있어서의 만곡부나 버링부 등이 신장 플랜지 균열 영역이다. 이 때문에, 신장 플랜지 성형이 실시되는 영역에 있어서, 프레스 가공으로 소정 이상의 곡률 반경이 되는 플랜지부를 신장 플랜지 균열 영역 (해석 영역) 으로서, 간이하게 구해도 된다.
이 해석 공정 (51) 의 처리는, 가열·냉각 공정 (52) 의 전이면, 특정하게 한정되지 않는다.
＜가열·냉각 공정 (52)＞
가열·냉각 공정 (52) 은, 전단 공정 (50) 에 의한 전단 처리 후의 중간 부품 (40) 의 단부 중, 해석 공정 (51) 에서 구한 해석 영역에 포함되는 중간 부품 (40) 의 단부의 부위를, 대상으로 하는 강판의 조직 구조에 따라 개별적으로 설정한 목표 가열 온도역으로 가열하고, 냉각시키는 처리를 실시한다.
즉, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우에는, 개별적으로 설정한 목표 가열 온도역을, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 설정한다.
또, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판인 경우, 또는 주된 조직이 베이나이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판인 경우에는, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 설정한다.
또, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 강판인 경우에는, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 설정한다.
가열·냉각 공정 (52) 은, 제 1 공정 (2A) 에서 성형한, 단일의 강판으로 이루어지는 중간 부품 (40) 에 대한 전단 처리 후이고, 신장 플랜지 성형을 포함하는 제 2 공정 (2B) 에서의 프레스 가공을 실시하기 전의 전처리이다.
가열·냉각 공정 (52) 의 처리는, 제 1 실시형태의 가열·냉각 공정 (1B) 과 동일한 처리를 실시한다. 즉, 가열·냉각 공정 (52) 은, 제 1 실시형태의 가열·냉각 공정 (1B) 의 가열 처리 (1Ba) 와 냉각 처리 (1Bb) 와 동일한 조건의 가열 처리와 냉각 처리를 이 순서대로 실시한다.
단, 가열·냉각 처리를 실시하는 부위가, 중간 부품 (40) 의 단부인 것 이외에는, 제 1 실시형태의 가열·냉각 공정 (1B) 의 처리 및 조건과 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
＜작용 그 외에 대해＞
본 실시형태에서는, 미리, 해석 공정 (51) 에서, 도 12(a) 와 같이, 제 2 공정 (2B) 에서 중간 부품 (40) 을 목적의 부품 형상으로 이루어지는 목적의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공했을 때에, 목적의 프레스 부품 (11) 중, 신장 플랜지 균열이 발생된다고 추정되는 균열 추정 영역 (RSK) 을 컴퓨터 해석 등으로 구한다. 또한, 해석 공정 (51) 은, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 중간 부품 (40) 에서의 신장 플랜지 균열이 발생된다고 추정되는 해석 영역 (X) 을 구한다 (도 12(d) 참조).
그리고, 본 실시형태에서는, 도 12(b) 와 같이, 강판을, 제 1 공정 (2A) 에서 중간 부품 (40) 으로 성형한다. 그 후, 도 12(c) 와 같이, 중간 부품 (40) 의 단부의 일부에 대해 전단 가공을 실시한다.
다음으로, 도 12(d) 와 같이, 전단 처리 후의 중간 부품 (40) 의 단부에 있어서의, 목적 형상의 프레스 부품 (11) 에서의 상기 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 단부의 해석 영역 (X) 을 상기 가열 온도에서 가열한 후에 냉각을 실시한다.
이상과 같은 처리를 실시한 중간 부품 (40) 에 대하여, 제 2 공정 (2B) 에서, 도 10(e) 와 같이, 냉간 프레스 가공으로 목적의 부품 형상으로 프레스 성형한다.
본 실시형태는, 제 1 실시형태의 효과와 동일한 효과를 나타낸다.
또한, 본 실시형태는, 다음의 효과도 나타낸다.
즉, 프레스 가공 공정 (2) 이, 다단계의 냉간 프레스 공정에서 실시되는 경우이고, 도중의 프레스 공정에서 성형한 프레스 부품 (중간 부품 (40)) 의 단부에 대해 전단 처리 (트리밍 처리) 가 실시되는 경우라도, 그 전단 처리에 의한, 프레스 부품의 단부의 신장 플랜지 성형성의 열화에도 대응하는 것이 가능해진다. 이 결과, 제 2 공정 (2B) 후의 목적의 부품 형상에서의 신장 플랜지 균열의 억제 효과를 향상시키는 것이 가능해진다.
여기서, 제 1 공정 (2A) 이나 제 2 공정 (2B) 이 각각 복수의 프레스 공정으로 구성되어 있어도 된다.
또, 상기의 중간 부품 (40) 에 대한 가열·냉각 처리에 더하여, 제 1 실시형태와 같이, 해석 공정 (51) 에서, 제 2 공정 (2B) 에 의한 프레스 성형으로 해석 영역 있음으로 판정한 경우에는, 제 1 공정 (2A) 전에서의 강판 (10) 의 단부에 대응하는 해석 영역 (X) 에도 상기의 가열·냉각 처리를 실시해도 된다.
또, 프레스 가공 공정 (2) 이 3 단계 이상의 프레스 가공 공정을 포함하는 경우에는, 최종의 프레스 공정 이외의 도중의 프레스 공정을 제 1 공정으로 간주하고, 상기의 제 3 실시형태의 처리를 실시하는 구성이어도 상관없다.
실시예
＜실시예 1＞
주된 조직이 마텐자이트 단상인 강판을 프레스 가공할 때에, 본 발명을 적용하는 것에 의한 신장 플랜지 성형성의 향상 효과를 확인하기 위해서, 구멍 확대 시험의 시험편을 가열·공랭한 후에 구멍 확대 시험을 실시하였다. 그 내용을 다음에 설명한다.
강판으로 이루어지는 공시재를 구멍 확대 시험의 대상으로 하였다. 공시재는, 가로세로 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 정방형의 블랭크재로 이루어지고, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 그 블랭크재의 중앙에 직경 10 ㎜φ 의 구멍을 개공하여, 시험편 (30) 으로 하였다. 여기서, 본 실시예에서 사용한 공시재는, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
제작한 시험편 (30) 에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 프레스 가공을 모방하여, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 원추형의 펀치에 의해 원추 구멍 확대 시험을 실시하여 신장 플랜지 성형성을 평가하였다. 원추 구멍 확대 시험은, 꼭지각 60°의 원추형의 펀치를 사용하고, 시험편 (30) 은 락 비드 (34) 로 고정시켜 재료 유입이 생기지 않도록 하였다. 도 15 중, 부호 32 가 다이를, 부호 33 이 블랭크재 홀더를 나타낸다.
그리고, 상방으로부터 샘플의 시험편 (30) 을 관찰하면서, 도 15(a) 의 상태로부터, 펀치 (31) 를 상승시켜 구멍 확대를 실시하고, 판두께 방향 관통 균열을 시인할 수 있었던 시점에서 펀치 (31) 의 상승을 정지하였다 (도 15(b) 참조). 구멍 확대율은 구멍 확대 시험 후 샘플을 시험기로부터 떼어내고, 시험 후의 구멍 직경을 노기스로 4 개 지점 측정하고, 그 구멍 확대의 평균값 L 과 초기의 구멍 직경 L0 의 비율로부터 산출하였다.
이 시험을, 가열 온도 조건을 변경하여 복수 회 실시하였다.
여기서, 시험편 (30) 의 중앙에 뚫은 10 ㎜φ 의 구멍은, 10 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공하였다.
가열, 냉각의 처리는, 소정 온도로 유지한 염욕조에 열전쌍을 형성한 샘플을 침지시키고, 시험편 (30) 을 목적의 온도까지 가열 후, 공랭하여, 구멍 확대 시험용의 시험편 (30) 으로 하였다.
시험 결과를, 도 16 에 나타낸다. 도 16 은 가열 온도와 구멍 확대율의 변화의 관계를 나타내는 도면이다.
여기서, 세로축은, 실온에서의 구멍 확대율로부터의 구멍 확대율의 변화율 (구멍 확대성 개선율) 을 나타내고 있다. 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 미만은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 악화된 것을 나타내고, 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 이상은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 향상되어 있는 것을 나타낸다.
도 16 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 주된 조직이 마텐자이트 단상인 강판을 사용한 경우, 가열 온도 500 ℃ 이상에서 확실하게 구멍 확대율의 향상이 커지고, 800 ℃ 까지 가열해 버리면 구멍 확대율이 현저히 저하된 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열함으로써, 확실하게 신장 플랜지 성형성이 개선되는 것을 알 수 있었다.
또, 본 실시예에서는, 시험편 (30) 전체를 가열하고 냉각한 예를 나타내고 있지만, 시험편 (30) 에 개공한 구멍의 단부 (단면으로부터 1 ㎜) 만을 레이저 가열하고, 공랭한 경우라도, 가열 온도를 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 함으로써 구멍 확대성 개선율이 향상된 것을 확인하였다.
＜실시예 2＞
주된 조직이 마텐자이트 단상인 강판에 있어서의, 제 1 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 8(a) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 8(b) 에 나타내는 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 7 과 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 강판 (10) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 강판을, 도 8(b) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 400 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하고, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 400 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 3＞
주된 조직이 마텐자이트 단상인 강판에 있어서의, 제 2 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 10(b) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 10(c) 에서 도 10(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 중간 부품 (40) 을 거쳐 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 10(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 10(d) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 400 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품 (11) 의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 400 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 4＞
주된 조직이 마텐자이트 단상인 강판에 있어서의, 제 3 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 전단 가공한 강판을, 도 12(b) 에서 도 12(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 제 1 공정에서 중간 부품 (40) 을 성형하고, 그 중간 부품 (40) 의 단부 (40a) 의 일부를 전단 처리한 후에, 제 2 공정에서, 전단 처리 후의 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 12(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 목적 형상의 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 12(d) 에 나타내는, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 전단 후의 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도로서, 가열 없음, 400 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 에서 각각 실시하고, 목적의 프레스 부품 형상에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 400 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 5＞
제 1 복합 조직의 강판을 프레스 가공할 때에, 본 발명을 적용하는 것에 의한 신장 플랜지 성형성의 향상 효과를 확인하기 위해서, 구멍 확대 시험의 시험편을 가열·공랭한 후에 구멍 확대 시험을 실시하였다. 그 내용을 다음에 설명한다.
강판으로 이루어지는 공시재를 구멍 확대 시험의 대상으로 하였다. 공시재는, 가로세로 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 정방형의 블랭크재로 이루어지고, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 그 블랭크재의 중앙에 직경 10 ㎜φ 의 구멍을 개공하여, 시험편 (30) 으로 하였다. 여기서, 본 실시예에서 사용한 공시재는, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 고강도 강판으로 하였다.
제작한 시험편 (30) 에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 프레스 가공을 모방하여, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 원추형의 펀치에 의해 원추 구멍 확대 시험을 실시하여 신장 플랜지 성형성을 평가하였다. 원추 구멍 확대 시험은, 꼭지각 60°의 원추형의 펀치를 사용하고, 시험편 (30) 은 락 비드 (34) 로 고정하여 재료 유입이 생기지 않도록 하였다. 도 15 중, 부호 32 가 다이를, 부호 33 이 블랭크재 홀더를 나타낸다.
그리고, 상방으로부터 샘플의 시험편 (30) 을 관찰하면서, 도 15(a) 의 상태로부터, 펀치 (31) 를 상승시켜 구멍 확대를 실시하고, 판두께 방향 관통 균열을 시인할 수 있었던 시점에서 펀치 (31) 의 상승을 정지하였다 (도 15(b) 참조). 구멍 확대율은 구멍 확대 시험 후 샘플을 시험기로부터 떼어내고, 시험 후의 구멍 직경을 노기스로 4 개 지점 측정하고, 그 구멍 확대의 평균값 L 과 초기의 구멍 직경 L0 의 비율로부터 산출하였다.
이 시험을, 가열 온도 조건을 변경하여 복수 회 실시하였다.
여기서, 시험편 (30) 의 중앙에 뚫은 10 ㎜φ 의 구멍은, 10 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공하였다.
가열, 냉각의 처리는, 소정 온도로 유지한 염욕조에 열전쌍을 형성한 샘플을 침지시키고, 시험편 (30) 을 목적의 온도까지 가열 후, 공랭하여, 구멍 확대 시험용의 시험편 (30) 으로 하였다.
시험 결과를, 도 17 에 나타낸다. 도 17 은 가열 온도와 구멍 확대율의 변화의 관계를 나타내는 도면이다.
여기서, 세로축은, 실온에서의 구멍 확대율로부터의 구멍 확대율의 변화율 (구멍 확대성 개선율) 을 나타내고 있다. 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 미만은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 악화된 것을 나타내고, 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 이상은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 향상되어 있는 것을 나타낸다.
도 17 로부터 알 수 있는 바와 같이, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용한 경우, 가열 온도 400 ℃ 이상에서, 바람직하게는 500 ℃ 이상에서 구멍 확대율의 향상이 커지고, 800 ℃ 까지 가열해 버리면 구멍 확대율이 현저히 저하된 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열함으로써, 확실하게 신장 플랜지 성형성이 개선되는 것을 알 수 있었다.
또, 본 실시예에서는, 시험편 (30) 전체를 가열하고 냉각한 예를 나타내고 있지만, 시험편 (30) 에 개공한 구멍의 단부 (단면으로부터 1 ㎜) 만을 레이저 가열하고, 공랭한 경우라도, 가열 온도를 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 함으로써 구멍 확대성 개선율이 향상된 것을 확인하였다.
＜실시예 6＞
제 1 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하여 제 1 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 8(a) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 8(b) 에 나타내는 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 7 과 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 강판 (10) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 강판을, 도 8(b) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 7＞
제 1 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하여 제 2 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 10(b) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 10(c) 에서 도 10(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 중간 부품 (40) 을 거쳐 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 10(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 10(d) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품 (11) 의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 8＞
제 1 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하여 제 3 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 전단 가공한 강판을, 도 12(b) 에서 도 12(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 제 1 공정에서 중간 부품 (40) 을 성형하고, 그 중간 부품 (40) 의 단부 (40a) 의 일부를 전단 처리한 후에, 제 2 공정에서, 전단 처리 후의 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 12(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 목적 형상의 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 12(d) 에 나타내는, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 전단 후의 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 에서 각각 실시하고, 목적의 프레스 부품 형상에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 9＞
제 2 복합 조직의 강판을 프레스 가공할 때에, 본 발명을 적용하는 것에 의한 신장 플랜지 성형성의 향상 효과를 확인하기 위해서, 구멍 확대 시험의 시험편을 가열·공랭한 후에 구멍 확대 시험을 실시하였다. 그 내용을 다음에 설명한다.
강판으로 이루어지는 공시재를 구멍 확대 시험의 대상으로 하였다. 공시재는, 가로세로 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 정방형의 블랭크재로 이루어지고, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 그 블랭크재의 중앙에 직경 10 ㎜φ 의 구멍을 개공하여, 시험편 (30) 으로 하였다. 여기서, 본 실시예에서 사용한 공시재는, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
제작한 시험편 (30) 에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 프레스 가공을 모방하여, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 원추형의 펀치에 의해 원추 구멍 확대 시험을 실시하여 신장 플랜지 성형성을 평가하였다. 원추 구멍 확대 시험은, 꼭지각 60°의 원추형의 펀치를 사용하고, 시험편 (30) 은 락 비드 (34) 로 고정하여 재료 유입이 생기지 않도록 하였다. 도 15 중, 부호 32 가 다이를, 부호 33 이 블랭크재 홀더를 나타낸다.
그리고, 상방으로부터 샘플의 시험편 (30) 을 관찰하면서, 도 15(a) 의 상태로부터, 펀치 (31) 를 상승시켜 구멍 확대를 실시하고, 판두께 방향 관통 균열을 시인할 수 있었던 시점에서 펀치 (31) 의 상승을 정지하였다 (도 15(b) 참조). 구멍 확대율은 구멍 확대 시험 후 샘플을 시험기로부터 떼어내고, 시험 후의 구멍 직경을 노기스로 4 개 지점 측정하고, 그 구멍 확대의 평균값 L 과 초기의 구멍 직경 L0 의 비율로부터 산출하였다.
이 시험을, 가열 온도 조건을 변경하여 복수 회 실시하였다.
여기서, 시험편 (30) 의 중앙에 뚫은 10 ㎜φ 의 구멍은, 10 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공하였다.
가열, 냉각의 처리는, 소정 온도로 유지한 염욕조에 열전쌍을 형성한 샘플을 침지시키고, 시험편 (30) 을 목적의 온도까지 가열 후, 공랭하여, 구멍 확대 시험용의 시험편 (30) 으로 하였다.
시험 결과를, 도 18 에 나타낸다. 도 18 은 가열 온도와 구멍 확대율의 변화의 관계를 나타내는 도면이다.
여기서, 세로축은, 실온에서의 구멍 확대율로부터의 구멍 확대율의 변화율 (구멍 확대성 개선율) 을 나타내고 있다. 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 미만은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 악화된 것을 나타내고, 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 이상은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 향상되어 있는 것을 나타낸다.
도 18 로부터 알 수 있는 바와 같이, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 강판을 사용한 경우, 가열 온도 200 ℃ 이상에서, 바람직하게는 500 ℃ 이상에서 구멍 확대율의 향상이 커지고, 800 ℃ 까지 가열해 버리면 구멍 확대율이 현저히 저하된 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열함으로써, 확실하게 신장 플랜지 성형성이 개선되는 것을 알 수 있었다.
또, 본 실시예에서는, 시험편 (30) 전체를 가열하고 냉각한 예를 나타내고 있지만, 시험편 (30) 에 개공한 구멍의 단부 (단면으로부터 1 ㎜) 만을 레이저 가열하고, 공랭한 경우라도, 가열 온도를 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 함으로써 구멍 확대성 개선율이 향상된 것을 확인하였다.
＜실시예 10＞
제 2 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하여 제 1 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 8(a) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 8(b) 에 나타내는 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 7 과 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 강판 (10) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 강판을, 도 8(b) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 180 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 180 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 11＞
제 2 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하여 제 2 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 10(b) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 10(c) 에서 도 10(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 중간 부품 (40) 을 거쳐 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 10(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 10(d) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 180 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품 (11) 의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 180 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 12＞
제 2 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하여 제 3 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 전단 가공한 강판을, 도 12(b) 에서 도 12(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 제 1 공정에서 중간 부품 (40) 을 성형하고, 그 중간 부품 (40) 의 단부 (40a) 의 일부를 전단 처리한 후에, 제 2 공정에서, 전단 처리 후의 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 1180 ㎫ 급의 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 12(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 목적 형상의 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 12(d) 에 나타내는, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 전단 후의 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도로서, 가열 없음, 180 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 에서 각각 실시하고, 목적의 프레스 부품 형상에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 180 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 13＞
주된 조직이 베이나이트 단상인 강판을 프레스 가공할 때에, 본 발명을 적용하는 것에 의한 신장 플랜지 성형성의 향상 효과를 확인하기 위해서, 구멍 확대 시험의 시험편을 가열·공랭한 후에 구멍 확대 시험을 실시하였다. 그 내용을 다음에 설명한다.
강판으로 이루어지는 공시재를 구멍 확대 시험의 대상으로 하였다. 공시재는, 가로세로 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 정방형의 블랭크재로 이루어지고, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 그 블랭크재의 중앙에 직경 10 ㎜φ 의 구멍을 개공하여, 시험편 (30) 으로 하였다. 이 때, 구멍을 10 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공한 시험편과, 9.8 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공한 후에 원 둘레를 1 ㎜ 기계 절삭하여 10 ㎜φ 의 구멍으로 한 시험편의 2 종류의 시험편을 사용하여 시험을 실시하였다.
여기서, 본 실시예에서 사용한 공시재는, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 베이나이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
제작한 시험편 (30) 에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 프레스 가공을 모방하여, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 원추형의 펀치에 의해 원추 구멍 확대 시험을 실시하여 신장 플랜지 성형성을 평가하였다. 원추 구멍 확대 시험은, 꼭지각 60°의 원추형의 펀치를 사용하고, 시험편 (30) 은 락 비드 (34) 로 고정하여 재료 유입이 생기지 않도록 하였다. 도 15 중, 부호 32 가 다이를, 부호 33 이 블랭크재 홀더를 나타낸다.
그리고, 상방으로부터 샘플의 시험편 (30) 을 관찰하면서, 도 15(a) 의 상태로부터, 펀치 (31) 를 상승시켜 구멍 확대를 실시하고, 판두께 방향 관통 균열을 시인할 수 있었던 시점에서 펀치 (31) 의 상승을 정지하였다 (도 15(b) 참조). 구멍 확대율은 구멍 확대 시험 후 샘플을 시험기로부터 떼어내고, 시험 후의 구멍 직경을 노기스로 4 개 지점 측정하고, 그 구멍 확대의 평균값 L 과 초기의 구멍 직경 L0 의 비율로부터 산출하였다.
이 시험을, 가열 온도 조건을 변경하여 복수 회 실시하였다.
가열, 냉각의 처리는, 소정 온도로 유지한 염욕조에 열전쌍을 형성한 샘플을 침지시키고, 시험편 (30) 을 목적의 온도까지 가열 후, 공랭하여, 구멍 확대 시험용의 시험편 (30) 으로 하였다.
시험 결과를, 도 19 에 나타낸다. 도 19 는 가열 온도와 구멍 확대율의 변화의 관계를 나타내는 도면이다.
여기서, 세로축은, 실온에서의 구멍 확대율로부터의 구멍 확대율의 변화율 (구멍 확대성 개선율) 을 나타내고 있다. 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 미만은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 악화된 것을 나타내고, 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 이상은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 향상되어 있는 것을 나타낸다.
도 19 로부터 알 수 있는 바와 같이, 주된 조직이 베이나이트 단상인 강판을 사용한 경우, 가열 온도 400 ℃ 이상에서 확실하게 구멍 확대율의 향상이 커지고, 800 ℃ 까지 가열해 버리면 구멍 확대율이 현저히 저하된 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열함으로써, 확실하게 신장 플랜지 성형성이 개선되는 것을 알 수 있었다.
또, 본 실시예에서는, 시험편 (30) 전체를 가열하고 냉각한 예를 나타내고 있지만, 시험편 (30) 에 개공한 구멍의 단부 (단면으로부터 1 ㎜) 만을 레이저 가열하고, 공랭한 경우라도, 가열 온도를 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 함으로써 구멍 확대성 개선율이 향상된 것을 확인하였다.
＜실시예 14＞
주된 조직이 베이나이트 단상인 강판에 있어서의, 제 1 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 8(a) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 8(b) 에 나타내는 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 베이나이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 7 과 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 강판 (10) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 강판을, 도 8(b) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 15＞
주된 조직이 베이나이트 단상인 강판에 있어서의, 제 2 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 10(b) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 10(c) 에서 도 10(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 중간 부품 (40) 을 거쳐 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 베이나이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 10(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 10(d) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품 (11) 의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 16＞
주된 조직이 베이나이트 단상인 강판에 있어서의, 제 3 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 전단 가공한 강판을, 도 12(b) 에서 도 12(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 제 1 공정에서 중간 부품 (40) 을 성형하고, 그 중간 부품 (40) 의 단부 (40a) 의 일부를 전단 처리한 후에, 제 2 공정에서, 전단 처리 후의 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 베이나이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 12(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 목적 형상의 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 12(d) 에 나타내는, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 전단 후의 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 에서 각각 실시하고, 목적의 프레스 부품 형상에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 17＞
주된 조직이 페라이트 단상인 강판을 프레스 가공할 때에, 본 발명을 적용하는 것에 의한 신장 플랜지 성형성의 향상 효과를 확인하기 위해서, 구멍 확대 시험의 시험편을 가열·공랭한 후에 구멍 확대 시험을 실시하였다. 그 내용을 다음에 설명한다.
강판으로 이루어지는 공시재를 구멍 확대 시험의 대상으로 하였다. 공시재는, 가로세로 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 정방형의 블랭크재로 이루어지고, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 그 블랭크재의 중앙에 직경 10 ㎜φ 의 구멍을 개공하여, 시험편 (30) 으로 하였다. 이 때, 구멍을 10 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공한 시험편과, 9.8 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공한 후에 원 둘레를 1 ㎜ 기계 절삭하여 10 ㎜φ 의 구멍으로 한 시험편의 2 종류의 시험편을 사용하여 시험을 실시하였다.
여기서, 본 실시예에서 사용한 공시재는, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 페라이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
제작한 시험편 (30) 에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 프레스 가공을 모방하여, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 원추형의 펀치에 의해 원추 구멍 확대 시험을 실시하여 신장 플랜지 성형성을 평가하였다. 원추 구멍 확대 시험은, 꼭지각 60°의 원추형의 펀치를 사용하고, 시험편 (30) 은 락 비드 (34) 로 고정하여 재료 유입이 생기지 않도록 하였다. 도 15 중, 부호 32 가 다이를, 부호 33 이 블랭크재 홀더를 나타낸다.
그리고, 상방으로부터 샘플의 시험편 (30) 을 관찰하면서, 도 15(a) 의 상태로부터, 펀치 (31) 를 상승시켜 구멍 확대를 실시하고, 판두께 방향 관통 균열을 시인할 수 있었던 시점에서 펀치 (31) 의 상승을 정지하였다 (도 15(b) 참조). 구멍 확대율은 구멍 확대 시험 후 샘플을 시험기로부터 떼어내고, 시험 후의 구멍 직경을 노기스로 4 개 지점 측정하고, 그 구멍 확대의 평균값 L 과 초기의 구멍 직경 L0 의 비율로부터 산출하였다.
이 시험을, 가열 온도 조건을 변경하여 복수 회 실시하였다.
가열, 냉각의 처리는, 소정 온도로 유지한 염욕조에 열전쌍을 형성한 샘플을 침지시키고, 시험편 (30) 을 목적의 온도까지 가열 후, 공랭하여, 구멍 확대 시험용의 시험편 (30) 으로 하였다.
시험 결과를, 도 20 에 나타낸다. 도 20 은 가열 온도와 구멍 확대율의 변화의 관계를 나타내는 도면이다.
여기서, 세로축은, 실온에서의 구멍 확대율로부터의 구멍 확대율의 변화율 (구멍 확대성 개선율) 을 나타내고 있다. 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 미만은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 악화된 것을 나타내고, 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 이상은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 향상되어 있는 것을 나타낸다.
도 20 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 주된 조직이 베이나이트 단상인 강판을 사용한 경우, 가열 온도 400 ℃ 이상에서 확실하게 구멍 확대율의 향상이 커지고, 800 ℃ 까지 가열해 버리면 구멍 확대율이 현저히 저하된 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열함으로써, 확실하게 신장 플랜지 성형성이 개선되는 것을 알 수 있었다.
또, 본 실시예에서는, 시험편 (30) 전체를 가열하고 냉각한 예를 나타내고 있지만, 시험편 (30) 에 개공한 구멍의 단부 (단면으로부터 1 ㎜) 만을 레이저 가열하고, 공랭한 경우라도, 가열 온도를 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 함으로써 구멍 확대성 개선율이 향상된 것을 확인하였다.
＜실시예 18＞
주된 조직이 페라이트 단상인 강판에 있어서의, 제 1 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 8(a) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 8(b) 에 나타내는 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 페라이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 7 과 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 강판 (10) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 강판을, 도 8(b) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 19＞
주된 조직이 페라이트 단상인 강판에 있어서의, 제 2 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 10(b) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 10(c) 에서 도 10(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 중간 부품 (40) 을 거쳐 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 페라이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 10(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 10(d) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품 (11) 의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 20＞
주된 조직이 페라이트 단상인 강판에 있어서의, 제 3 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 전단 가공한 강판을, 도 12(b) 에서 도 12(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 제 1 공정에서 중간 부품 (40) 을 성형하고, 그 중간 부품 (40) 의 단부 (40a) 의 일부를 전단 처리한 후에, 제 2 공정에서, 전단 처리 후의 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 페라이트 단상으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 12(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 목적 형상의 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 12(d) 에 나타내는, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 전단 후의 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 에서 각각 실시하고, 목적의 프레스 부품 형상에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 21＞
제 3 복합 조직의 강판을 프레스 가공할 때에, 본 발명을 적용하는 것에 의한 신장 플랜지 성형성의 향상 효과를 확인하기 위해서, 구멍 확대 시험의 시험편을 가열·공랭한 후에 구멍 확대 시험을 실시하였다. 그 내용을 다음에 설명한다.
강판으로 이루어지는 공시재를 구멍 확대 시험의 대상으로 하였다. 공시재는, 가로세로 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 정방형의 블랭크재로 이루어지고, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 그 블랭크재의 중앙에 직경 10 ㎜φ 의 구멍을 개공하여, 시험편 (30) 으로 하였다. 이 때, 구멍을 10 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공한 시험편과, 9.8 ㎜φ 의 펀치로 전단 가공한 후에 원 둘레를 1 ㎜ 기계 절삭하여 10 ㎜φ 의 구멍으로 한 시험편의 2 종류의 시험편을 사용하여 시험을 실시하였다.
여기서, 본 실시예에서 사용한 공시재는, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
제작한 시험편 (30) 에 대하여, 신장 플랜지 성형을 포함하는 프레스 가공을 모방하여, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 원추형의 펀치에 의해 원추 구멍 확대 시험을 실시하여 신장 플랜지 성형성을 평가하였다. 원추 구멍 확대 시험은, 꼭지각 60°의 원추형의 펀치를 사용하고, 시험편 (30) 은 락 비드 (34) 로 고정하여 재료 유입이 생기지 않도록 하였다. 도 15 중, 부호 32 가 다이를, 부호 33 이 블랭크재 홀더를 나타낸다.
그리고, 상방으로부터 샘플의 시험편 (30) 을 관찰하면서, 도 15(a) 의 상태로부터, 펀치 (31) 를 상승시켜 구멍 확대를 실시하고, 판두께 방향 관통 균열을 시인할 수 있었던 시점에서 펀치 (31) 의 상승을 정지하였다 (도 15(b) 참조). 구멍 확대율은 구멍 확대 시험 후 샘플을 시험기로부터 떼어내고, 시험 후의 구멍 직경을 노기스로 4 개 지점 측정하고, 그 구멍 확대의 평균값 L 과 초기의 구멍 직경 L0 의 비율로부터 산출하였다.
이 시험을, 가열 온도 조건을 변경하여 복수 회 실시하였다.
가열, 냉각의 처리는, 소정 온도로 유지한 염욕조에 열전쌍을 형성한 샘플을 침지시키고, 시험편 (30) 을 목적의 온도까지 가열 후, 공랭하여, 구멍 확대 시험용의 시험편 (30) 으로 하였다.
시험 결과를, 도 21 에 나타낸다. 도 21 은 가열 온도와 구멍 확대율의 변화의 관계를 나타내는 도면이다.
여기서, 세로축은, 실온에서의 구멍 확대율로부터의 구멍 확대율의 변화율 (구멍 확대성 개선율) 을 나타내고 있다. 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 미만은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 악화된 것을 나타내고, 구멍 확대성 개선율이 100 ％ 이상은, 비가열 상태에 비해 구멍 확대성이 향상되어 있는 것을 나타낸다.
도 21 로부터 알 수 있는 바와 같이, 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 구성되는 강판을 사용한 경우, 가열 온도 400 ℃ 이상에서 확실하게 구멍 확대율의 향상이 커지고, 800 ℃ 까지 가열해 버리면 구멍 확대율이 현저히 저하된 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열함으로써, 확실하게 신장 플랜지 성형성이 개선되는 것을 알 수 있었다.
또, 본 실시예에서는, 시험편 (30) 전체를 가열하고 냉각한 예를 나타내고 있지만, 시험편 (30) 에 개공한 구멍의 단부 (단면으로부터 1 ㎜) 만을 레이저 가열하고, 공랭한 경우라도, 가열 온도를 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 함으로써 구멍 확대성 개선율이 향상된 것을 확인하였다.
＜실시예 22＞
제 3 복합 조직으로 이루어지는 강판에 있어서의, 제 1 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 8(a) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 8(b) 에 나타내는 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 7 과 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 강판 (10) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 강판을, 도 8(b) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 23＞
제 3 복합 조직으로 이루어지는 강판에 있어서의, 제 2 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 도 10(b) 와 같이 전단 가공한 강판 (10) 을, 도 10(c) 에서 도 10(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 중간 부품 (40) 을 거쳐 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 10(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 10(d) 에 나타내는 바와 같이, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 해석 영역 (X) 을, 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도의 조건으로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 의 각 조건에서 각각 실시하여, 목적의 프레스 부품 (11) 에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품 (11) 의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
＜실시예 24＞
제 3 복합 조직으로 이루어지는 강판에 있어서의, 제 3 실시형태의 처리에 기초한 제조 방법으로, 전단 가공한 강판을, 도 12(b) 에서 도 12(e) 에 순서대로 나타내는 바와 같이, 제 1 공정에서 중간 부품 (40) 을 성형하고, 그 중간 부품 (40) 의 단부 (40a) 의 일부를 전단 처리한 후에, 제 2 공정에서, 전단 처리 후의 중간 부품 (40) 을 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 프레스 성형해 보았다.
또한, 사용한 강판은, 판두께 t = 1.2 ㎜, 인장 강도가 780 ㎫ 급의 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 구성되는 고강도 강판으로 하였다.
이 때, 도 12(a) 와 같이, 프레스 성형의 조건에 기초하여 CAE 해석에 의해, 목적 형상의 프레스 부품 (11) 에서의 균열 추정 영역 (RSK) 을 구하고, 도 12(d) 에 나타내는, 그 균열 추정 영역 (RSK) 에 대응하는, 전단 후의 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 구하였다. 그리고, 그 중간 부품 (40) 에서의 해석 영역 (X) 을 소정의 가열 온도까지 가열하고, 실온까지 냉각한 후에, 도 10(e) 의 부품 형상의 프레스 부품 (11) 으로 냉간 프레스 가공을 실시해 보았다.
소정의 가열 온도로서, 가열 없음, 350 ℃, 600 ℃, 800 ℃ 에서 각각 실시하고, 목적의 프레스 부품 형상에서의 신장 플랜지 균열의 유무를 확인해 보았다.
결과적으로, 가열 온도가 600 ℃ 인 경우에는, 목적의 프레스 부품의 단부에 균열이 없었지만, 가열 없음, 350 ℃, 800 ℃ 에서는 전부 균열을 시인할 수 있었다.
또, 본원이 우선권을 주장하는, 일본 특허출원 2019-034755 (2019년 2월 27일 출원), 일본 특허출원 2019-034756 (2019년 2월 27일 출원), 일본 특허출원 2019-034757 (2019년 2월 27일 출원), 일본 특허출원 2019-118512 (2019년 6월 26일 출원), 일본 특허출원 2019-118513 (2019년 6월 26일 출원), 및 일본 특허출원 2019-118514 (2019년 6월 26일 출원) 의 전체 내용은, 참조에 의해 본 개시의 일부를 이룬다. 여기에서는, 한정된 수의 실시형태를 참조하면서 설명했지만, 권리 범위는 그것들에 한정되는 것은 아니고, 상기의 개시에 기초하는 각 실시형태의 개변은 당업자에게 있어서 자명한 것이다.
1 : 강판 제조 공정
1A : 전단 공정
1B : 가열·냉각 공정
1Ba : 가열 처리
1Bb : 냉각 처리
2 : 프레스 가공 공정
2A : 제 1 공정
2B : 제 2 공정
3 : 신장 플랜지 균열 영역 추정 처리 (해석 공정)
10 : 강판
11 : 목적의 프레스 부품
40 : 중간 부품
50 : 전단 공정
51 : 해석 공정
52 : 가열·냉각 공정

Claims (26)

  1. 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서,
    상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 상기 강판의 조직 구조에 따라 미리 설정한 가열 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖고,
    상기 강판으로서 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고,
    상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판, 또는 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판 중 어느 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고,
    상기 강판으로서 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  2. 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하고,
    상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  3. 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하고,
    상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  4. 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하고,
    상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  5. 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하고,
    상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  6. 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하고,
    상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  7. 냉간 프레스 가공이 실시되는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로서, 상기 강판으로서, 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하고,
    상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 공정에서 전단 가공을 실시한 상기 강판의 단부 중, 냉간 프레스 가공으로 성형했을 때에 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 강판의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열·냉각 공정에서 가열하는 단부는, 상기 강판의 단면으로부터 20 ㎜ 이하의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열·냉각 공정에서 가열하는 가열 영역의 범위를, 상기 가열·냉각 공정에서의 가열 온도에 따라 설정하는 것을 특징으로 하는 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 냉간 프레스용의 강판의 제조 방법으로 제조된 1 장의 판재로 이루어지는 강판을, 신장 플랜지 성형을 포함하는 냉간 프레스 가공을 실시하여 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법.
  11. 강판에 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 상기 강판의 조직 구조에 따라 미리 설정한 가열 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖고,
    상기 강판으로서 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고,
    상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판, 또는 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판 중 어느 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고,
    상기 강판으로서 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  12. 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 상기 강판의 조직 구조에 따라 미리 설정한 가열 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖고,
    상기 강판으로서 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고,
    상기 강판으로서, 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판, 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판, 또는 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판 중 어느 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하고,
    상기 강판으로서 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판을 사용하는 경우, 상기 가열 온도역을 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 가열 온도역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  13. 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  14. 주된 조직이 마텐자이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  15. 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  16. 주된 조직이 마텐자이트와 페라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  17. 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  18. 잔류 오스테나이트를 포함하는 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 200 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  19. 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  20. 주된 조직이 베이나이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  21. 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  22. 주된 조직이 페라이트 단상으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  23. 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 1 공정의 전에, 상기 강판의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 제 1 공정에서 성형한 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  24. 주된 조직이 페라이트와 펄라이트의 복합 조직으로 이루어지는 강판에, 냉간 프레스 가공을 실시하여 목적의 프레스 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 냉간 프레스 가공으로서, 상기 강판을 중간 부품으로 프레스 성형하는 제 1 공정과, 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형하는 제 2 공정을 구비하고,
    추가로,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 중간 부품의 적어도 일부의 단부에 대해 전단 가공을 실시하는 전단 공정과,
    상기 전단 가공이 실시된 후의 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 제 2 공정에서 상기 중간 부품을 목적의 프레스 부품 형상으로 프레스 성형했을 때에, 신장 플랜지 균열이 발생되기 쉽다고 추정되는 영역을 구하는 해석 공정과,
    상기 제 2 공정의 전에, 상기 전단 가공이 실시된 상기 중간 부품의 단부 중, 상기 해석 공정에서 구한 상기 영역에 포함되는 부위를, 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도역으로 가열하고 냉각시키는 가열·냉각 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  25. 제 11 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열·냉각 공정에서 가열하는 단부는, 상기 강판의 단면으로부터 20 ㎜ 이하의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  26. 제 11 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열·냉각 공정에서 가열하는 가열 영역의 범위를, 상기 가열·냉각 공정에서의 가열 온도에 따라 설정하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
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