KR20220128431A - 전단 금형 및 프레스 성형 방법 - Google Patents

Abstract

초고장력 강판의 전단 가공에 있어서의 금형 공구의 손상을 방지하는 전단 금형 및 그것을 이용한 프레스 성형 방법을 제공한다. 복수회의 전단 공정을 갖는, 금속판으로부터 성형품을 프레스 성형에 의해 제조하는 프레스 가공에 있어서, 성형품을 얻음에 있어서, 상기 금속판의 제1 전단연에 교차하는 방향으로 전단 가공하기 위한 전단 금형으로서, 상기 제1 전단연의 단부에 접촉하는 영역 근방의 전단날을 떼어냄 가능한 감착부로 구성하고 있는 전단 금형이다.

Description

전단 금형 및 프레스 성형 방법

본 발명은, 내형골링성(die galling resistance)이 우수한 전단 금형(shearing die)에 관한 것으로, 그 전단 금형을 이용한 전단 공정을 갖는 프레스 성형 방법에 관한 것이다.

자동차 부품을 비롯하여, 금속판의 가공은 주로 프레스 장치와 프레스 금형을 이용한 프레스 성형이 이용된다. 프레스 성형에서는 소재가 되는 금속판을 소망하는 부품 형상으로 가공할 때에, 코일재로부터 블랭크(blank)를 전단하는 블랭킹 공정, 굽힘 성형이나 드로잉(drawing) 성형 등의 성형 공정, 최종 제품에 대하여, 불필요한 재료를 잘라 떨어뜨리는 트림 공정 등에 의해 구성된다.

한편, 최근, 자동차 차체 골격 부품에 있어서는, 충돌 안전성의 향상이나 차체 경량화에 의한 CO₂ 배출량 삭감이 요구되고 있어, 이들 요구를 달성하기 위해, 강도가 높은 고장력 강판이 많이 적용되게 되었다.

특히, 인장 강도가 980㎫을 초과하는 바와 같은 초고장력 강판에 있어서는, 프레스 성형 시에 금형이 손상되어 제품 표면 품질의 저하를 일으킬 뿐만 아니라, 소재가 되는 금속판을 절단하는 전단 가공에 있어서도, 실제로 재료와 접촉하는 전단날의 이빠짐이나 마모가 현저해지기 때문에, 전단 단면 품질이 저하하여, 다음 공정의 성형성이나, 제품이 된 후의 내수소 취화성(resistance to hydrogen embrittlement)에 크게 영향을 미칠 가능성이 있다.

그 때문에, 초고장력 강판의 프레스 가공에 있어서는, 성형품의 품질을 확보하기 위해, 종래의 비교적 강도가 낮은 강판과 비교하여 금형 공구의 교환이나 메인터넌스의 빈도가 높아진다는 과제가 있다.

이러한 과제에 대하여, 예를 들면, 특허문헌 1에서는, 프레스 성형 시의 소부(baking)를 방지하기 위해, 피(被)성형체에 접촉하는 성형면 상에 PVD법에 의한 보호 피막을 실시함으로써, 내마모성이 우수한 피막 공구가 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 2 및 3에서는, 공구강의 성분을 최적화함으로써, 내형골링성이 우수한 공구강이 제안되어 있다.

전술과 같이, 초고장력 강판의 전단 공정에 있어서의 전단날의 금형 손상을 방지하기 위해서는, 이빠짐이나 마모가 발생하기 어려운 공구강을 적용하고, 나아가서는 전단 시에 피가공재와의 미끄럼 저항을 경감하기 위해 PVD법을 비롯한 피막 처리를 행하는 것이 적절하다.

일본공개특허공보 2012-232344호 일본공개특허공보 2011-189419호 일본공개특허공보 2006-169624호

그러나, 특허문헌 1 내지 3에 기재된 대책에서는, 실제로 피가공재와 접촉하는 전단날을 구성하는 공구강 전체에 대하여, 내마모성이 우수한 공구강을 적용하여, 추가로 PVD 피막 처리를 실시할 필요가 있다. 그 경우, 본래 금형 손상이 문제가 되지 않는 영역에 대해서도 대책을 취하고 있는 것이 되기 때문에, 금형 공구의 교환이나 메인터넌스에 필요로 하는 시간이나 비용이 커져 버린다는 새로운 과제가 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 프레스 성형 중, 전단 공정에 있어서, 금형 공구의 교환이나 메인터넌스에 필요로 하는 시간이나 비용을 저감하고, 또한, 초고장력 강판의 전단 가공에 있어서의 금형 공구의 손상을 방지하는 전단 금형을 제공하고, 그 전단 금형을 이용한 전단 공정을 갖는 프레스 성형 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 유리하게 해결하는 본 발명의 전단 금형은, 복수회의 전단 공정을 갖는, 금속판으로부터 성형품을 프레스 성형에 의해 제조하는 프레스 가공에 있어서, 성형품을 얻음에 있어서, 상기 금속판의 제1 전단연(first-sheared edge)에 교차하는 방향으로 전단 가공하기 위한 전단 금형으로서, 상기 제1 전단연의 단부에 접촉하는 영역 근방의 전단날을 떼어냄 가능한 감착부(嵌着部: fitting part)로 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 프레스 성형 방법은 복수회의 전단 공정을 갖는, 금속판의 프레스 성형 방법으로서, 성형품의 외형의 일부에 잉여부(excess portion)를 남겨 전단하는 제1 전단 공정과, 당해 제1 전단 공정에 의한 전단연에 교차하는 방향으로 상기 잉여부를 전단하여 성형품 형상으로 하는 제2 전단 공정을 포함하고, 당해 제2 전단 공정에서는, 상기의 전단 금형을 이용하여, 상기 감착부가 상기 제1 전단 공정에 의한 전단연의 단부에 접촉하도록, 상기 잉여부를 전단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전단 금형에 의하면, 프레스 성형 중, 전단 공정에 있어서, 금형 공구의 교환이나 메인터넌스에 필요로 하는 시간이나 비용을 저감하고, 또한, 초고장력 강판의 전단 가공에 있어서의 금형 공구의 손상을 방지하는 전단 금형을 제공하는 것이 가능해진다.

본 발명의 프레스 성형 방법에 의하면, 상기 전단 금형을, 제2 전단 공정에 이용했기 때문에, 전단 공정에 있어서, 금형 공구의 교환이나 메인터넌스에 필요로 하는 시간이나 비용을 저감하고, 또한, 초고장력 강판의 전단 가공에 있어서의 금형 공구의 손상을 방지하여, 가동률이 높은, 비용을 저감한 프레스 성형 방법으로 하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 전단 금형에 있어서, 상기 감착부가, (a) 감착부 이외의 전단날보다도 경도가 높은 금형강으로 제작되는 것, (b) 표면 질화 처리가 실시되는 것 및, (c) 피막 처리가 실시되는 것 중으로부터 선택된 적어도 1조건을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 감착부의 전단날의 수명을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 전단 금형에 있어서, 상기 감착부는, 전단날이 상기 제1 전단연의 단부와 접촉하는 위치를 중심으로 양측에 1㎜ 이상의 길이를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 효과적으로 감착부의 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명의 프레스 성형 방법은, 상기 금속판의 인장 강도를 980㎫ 초과로 하는 것이 바람직하다. 이러한 초고장력 강판에 적용하여 정밀도 좋게 장기간 전단 가능한 방법이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 적용하는 해트(hat)형의 프레스 성형품의 형상을 나타내는 개략도로서, (a)는 배절(背切) 형상(necking shape)을 갖는 측으로부터 본 사시도를 나타내고, (b)는 배절 형상이 없는 측으로부터 본 사시도를 나타내고, (c)는 측면도를 나타낸다.
도 2는 상기 실시 형태의 프레스 성형 공정을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 3은 제2 전단 공정(플랜지 트림(flange trimming))에 이용하는 전단 금형을 나타내는 사시도로서, (a)는 전단 전의 금형 배치를 나타내고, (b)는 전단 중의 금형 배치를 나타내고, (c)는 전단 후의 금형 배치를 나타낸다.
도 4는 상기 실시 형태에 적용하는 프레스 성형품에 있어서, 전단 가공을 받는 부위를 나타내는 개략도로서, (a)는 배절 형상을 갖는 측으로부터 본 사시도를 나타내고, (b)는 배절 형상이 없는 쪽으로부터 본 사시도를 나타낸다.
도 5는 전단 가공을 받은 강판의 경도 측정 방법을 나타내는 개략도로서, (a)는 전단면을 나타내는 부분 사시도이고, (b)는 경도 측정 위치를 나타내는 확대도이다.
도 6은 전단면 근방의 경도 측정 결과를 나타내는 그래프로서, (a)는 전단연에 평행한 방향의 경도 분포를 나타내는 그래프이고, (b)는 판두께 중앙부의 전단연으로부터 판 내부를 향하는 경도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 7의 (a)는 종래의 전단 금형을 이용한 전단 방법을 개략적으로 나타내는 사시도이고, (b) 종래의 전단 금형의 상날(上刃)을 확대하여 나타내는 사시도이다.
도 8의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전단 방법을 개략적으로 나타내는 사시도이고, (b)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전단 금형의 상날을 확대하여 나타내는 사시도이다.
도 9는 실시예에서 이용한 프레스 성형의 금형 구성 배치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10의 (a)는 발명예에 따른 전단 금형의 상날의 관찰 위치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, (b1)∼(d1)은, 각각 전단 가공 전, 5000회 전단 후 및 10000회 전단 후의 감착부의 확대 관찰 사진이고, (b2)∼(d2)는, 사진에 나타내는 방향으로부터 본 마모 정도를 나타내는 개략도이다.
도 11의 (a)는 종래예에 따른 전단 금형의 상날의 관찰 위치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, (b1)∼(d1)은, 각각 전단 가공 전, 5000회 전단 후 및 10000회 전단 후의 감착부의 확대 관찰 사진이고, (b2)∼(d2)는, 사진에 나타내는 방향으로부터 본 마모 정도를 나타내는 개략도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

발명자들은, 프레스 가공 중 전단 가공 공정에 있어서, 한 번 전단 가공을 받은 전단연을 포함하는 영역을 추가로 전단 가공할 때에, 한 번 전단 가공을 받은 전단연의 단부 근방에 접촉하는 전단날의 손상 상태를 관찰했다. 그 결과, 당해 전단연의 단부 근방에 접촉하는 전단날의 손상이 특히 커진다는 인식을 얻었다.

본 발명은, 이러한 인식에 기초하여 이루어진 것이다.

다음으로, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

<성형 공정>　

여기에서, 이하의 설명에서는, 실시 형태로서, 도 1에 나타내는 바와 같은 해트형의 부품을 도 2에 나타내는 바와 같은 공정으로 연속적으로 가공하는 프레스 성형 공정을 사례로 설명한다. 도 1(a)는, 해트형의 프레스 성형품(100)의 배절 형상(90)을 갖는 측으로부터 본 사시도를 나타내고, 도 1(b)는 해트형의 프레스 성형품(100)의 배절 형상이 없는 측으로부터 본 사시도를 나타내고, 도 1(c)는 해트형의 프레스 성형품(100)의 측면도를 나타낸다. 도 2는 상기 해트형 프레스 성형품의 프레스 성형 공정을 나타내는 개략적인 사시도이다.

도 2의 실시 형태에서는, 소재가 되는 금속판의 코일을 폭 200㎜의 후프재(hoop material: 101)가 되도록 슬릿 가공하고, 언코일러(uncoiler)에 세팅한다. 언코일러로부터 배출한 후프재(101)의 감김 습성(winding habits)을 레벨러로 교정한 후, 피더를 이용하여 1회의 프레스 성형이 종료될 때마다 70㎜씩 송출하여, 추가로 프레스 성형한다.

본 실시 형태의 프레스 성형 공정에서는, 우선, 제1 공정에서는, 상기의 후프재(101)의 양단에 슬릿을 형성하기 위해, 제1 전단 가공(블랭킹)(11)을 행한다. 제2 공정에서는 후프재(101)의 폭 중앙에 원형의 구멍을 펀칭하는 피어스 가공(piercing: 12)을 행한다. 제3 공정에서는, 평평한 상태의 후프재의 굽힘 가공을 행하여, 해트 단면 형상의 성형(14)을 실시한다. 제4 공정에서는, 성형한 해트 단면 형상 부품의 제품 외(잉여부)가 되는 플랜지부의 양단을 트림하는 제2 전단 가공(플랜지 트림)(15)을 행한다. 최후의 제5 공정에서는 연결되어 있던 해트 단면 형상 부품을 떼어놓기 위해, 천판면을 트림하는 전단 가공(평(平) 트림)(16)을 행한다. 도 2에 기재된 아이들(idle process: 13)은, 제2 공정과 제3 공정의 사이, 제3 공정과 제4 공정의 사이 및 제4 공정과 제5 공정의 사이와 같이, 금형의 배치상, 연속하여 금형을 배치할 수 없기 때문에, 아무 것도 가공을 행하지 않는 공정을 나타낸다. 재료의 이송 방향(FD)을 화살표로 병기했다.

<전단 금형>

도 2에 기재된 성형 공정에 있어서, 제1 전단 공정(블랭킹)(11)에서 한 번 전단 가공한 전단연을 재차 전단 가공하는 제2 전단 공정으로서, 제4 공정의 플랜지 트림(15)에 사용하는 전단 금형을 도 3에 나타낸다. 도 3(a)는 전단 전의 금형 배치를 나타내고, 도 3(b)는 전단 중의 금형 배치를 나타내고, 도 3(c)는 전단 후의 금형 배치를 나타낸다. 플랜지 트림(15)에 사용하는 전단 금형은, 도 3에 나타내는 바와 같이 패드(3) 및 전단날(상날)(4)로 이루어지는 상형(1)과, 피가공재(S)를 아래로부터 눌러, 전단날(하날(下刃))(5)을 구성하는 하형(2)에 의해 구성된다. 전단 시, 피가공재(S)가 하형(2) 상에 얹어진 상태로, 패드(3)와 전단날(4)이 하강하고(도 3(a)), 피가공재(S)를 패드(3)로 누른 후(도 3(b)), 패드(3)로부터 비어져 나온 부분(스크랩이 되는 잉여부)(6)만이 추가로 하강하는 전단날(4)에 의해 절단 된다(도 3(c)).

<피가공재의 전단 위치>

도 2에 나타낸 프레스 성형 공정의 각 전단 공정에 있어서, 성형품이 받는 전단 가공의 위치를 도 4에 나타낸다. 도 4(a)는 배절 형상(90)을 갖는 측으로부터 본 사시도를 나타내고, 도 4(b)는 배절 형상이 없는 측으로부터 본 사시도를 나타낸다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 공정의 블랭킹(11)에 있어서 전단 가공된 전단연(21)을 포함하고, 교차하는 방향(23)을 제4 공정의 플랜지 트림(15)으로 추가로 전단 가공한다. 이 때, 도 4에 나타낸 제1 전단연(21)의 단부 영역 근방(24)(○표시의 위치)에 접촉하면서 플랜지부를 전단 가공하는 전단날(4)에 손상이 생기기 쉽다.

<한 번 전단 가공을 받은 전단연>

전단 가공을 받은 인장 강도 1470㎫급의 냉연 강판(S)(판두께 1.2㎜)의 전단연(21) 부근의 경도를 측정했다. 측정은 미소 경도계를 사용하고, 압자(indenter)의 압입 하중은 100gf(0.98N)로 했다. 측정 위치는 도 5에 나타내는 바와 같이, 전단 클리어런스(shearing clearance)를 판두께의 12％로 하여, 전단 가공한 전단연(21) 근방으로 하고, 처짐측(sagging side)(상면)(US)으로부터 버어(burr)측(하면)(LS)에 걸쳐 피치(dp)를 0.1㎜로 하고, 경도를 측정했다. 이 때, 측정 위치는 전단연의 단면(ED)으로부터의 거리(de)를 0.1㎜로 하고, 처짐측(US) 및 버어측(LS) 표면으로부터의 거리(dg)는 0.1㎜로 했다. 또한, 판두께 중앙부에 있어서, 전단연의 단면(ED)으로부터 판 내부(IS)를 향하여 피치(dp)를 0.1㎜로 하고, 경도를 측정했다. 도 6에 측정한 경도와 측정 위치의 관계를 나타낸다.

경도 측정의 결과, 도 6(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 전단연의 단면(ED) 근방에서는 비커스 경도로 약 600∼700Hv 정도의 경도가 있는 것을 알 수 있다. 그러나, 전단연의 단면(ED)으로부터 판 내부(IS)를 향함에 따라 경도는 감소하여, 판 내부(IS), 즉 모재 자체의 경도는 500Hv 정도이다. 이상으로부터, 전단연의 단면(ED) 근방은 전단 가공에 의해 재료가 가공 경화하기 때문에, 국소적으로 고강도로 되어 있는 것을 알 수 있다.

<전단날>

도 7에 종래의 일반적인 전단날을 나타낸다. 도 7(a)는 종래의 전단 금형을 이용한 전단 방법을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 7(b)는 종래의 전단 금형의 상날(4)을 확대하여 나타내는 사시도이다. 전단날(4)의 재질은 냉간 금형용강 SKD11 등으로 제작되는 경우가 많다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전단날을 도 8에 나타낸다. 도 8(a)는 본 실시 형태에 따른 전단 방법을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 8(b)는 본 실시 형태에 따른 전단 금형의 상날(4)을 확대하여 나타내는 사시도이다. 지금까지의 인식으로부터, 한 번 전단 가공을 받음으로써 가공 경화한 전단연(21)을 포함하는 영역을 재차 전단 가공할 때에, 가공 경화한 전단연(21) 근방에 접촉하는 영역에서 전단날(4)의 손상이 발생하기 쉬운 점에서, 도 4의 ○로 나타낸 영역(24)에 대응하는 전단날의 부분을 감착부(7)로서 교체 가능한 인서트 구조로 했다. 전단날(4) 본체 부분은 냉간 금형용강 SKD11 등으로 제작하고, 감착부(7)는 적어도 본체부보다도 경도가 높고, 내마모성 및 미끄럼 특성을 구비하도록 분말 하이스강(powdery high-speed steel) SKH40이나 SKH51 등의 재질의 공구강으로 제작하고, 경우에 따라서는 감착부(7) 표면의 경도를 상승시키기 위해 질화 처리를 실시하고, 혹은 높은 미끄럼성을 확보하기 위해 PVD 등의 피막 처리를 실시해도 좋다.

본 실시 형태에서는, 금형 손상이 일어나기 쉬운, 한 번 전단 가공을 받아 가공 경화한 전단연(21)에 접촉하는 전단날(4)의 근방만을 감착부(7)로서 인서트 구조로 하고, 감착부(7)만이 교체 가능한 구조로 하기 때문에, 본 실시 형태의 전단날(4)은, 양산 프레스 성형에 있어서 전단날(4)이 장수명이 됨과 함께, 그의 교환이 용이해지고, 또한, 질화 처리나 피막 처리를 실시하는 경우에서도, 감착부만의 처리로 좋기 때문에, 메인터넌스에 필요로 하는 비용도 크게 삭감할 수 있다. 또한, 전단 금형의 손상이 일어나기 쉬운 980㎫급 이상의 고장력 강판의 프레스 성형 방법에 사용하기에 적합하고, 특히, 1500㎫급 이상의 초고장력 강판에 적용하면 더욱 바람직하다.

실시예

전단날의 손상을 평가하기 위해, 도 9에 나타낸 금형 구성의 프레스 성형 금형을 제작했다. 대상 재료는 인장 강도가 1470㎫급인 냉연 강판(판두께 1.4㎜)으로 하고, 도 1에 기재된 해트 단면 형상의 부품을 프레스 성형했다. 제작한 금형은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 폭 200㎜로 슬릿 가공한 후프재를 제1 공정에서 블랭킹(11) 가공, 제2 공정에서 피어스(12) 가공, 제3 공정에서 굽힘 가공(성형(14)), 제4 공정에서 플랜지 트림(15) 가공, 제5 공정에서 평 트림(16) 가공을 실시했다. 1회의 프레스 성형 종료 후에 후프재(101)를 70㎜ 송출하여, 30회/분의 속도로 10000회 연속 프레스 성형했다. 또한, 블랭킹(11), 피어스(12), 플랜지 트림(15), 평 트림(16) 공정에 있어서, 전단 클리어런스는 모두 판두께의 12.5％로 설정했다.

또한, 제작한 금형으로 실제로 재료와 접촉하는 전단날은 모두 일반적인 냉간 금형용강 SKD11로 제작했다. SKD11의 경도는 58HRC였다. 또한, 플랜지 트림(15) 공정의 전단날 본체 부분은 냉간 금형용강 SKD11로 제작하고, 감착부(7)는 제1 공정의 블랭킹(11) 공정에 의해 전단되고, 가공 경화한 전단연의 단부에 접촉하는 영역을 중심으로 폭 20㎜의 범위로 했다. 감착부(7)의 재질은 분말 하이스강 SKH51로 제작했다. SKH51의 경도는 64HRC였다. 추가로 감착부(7)의 피가공재(S)와 접촉하는 면에는 TiC계의 PVD 피막 처리를 실시했다. 비교로서, 플랜지 트림 공정의 전단날을 모두 SKD11로 제작한 것이라도 동일한 조건으로 연속 프레스 가공을 실시했다.

상기 성형 조건으로 10000회 연속 프레스 성형했을 때의 플랜지 트림(15) 공정의 전단날의 사진을 본 실시 형태 및 종래재에 대해서 각각 도 10 및 11에 나타낸다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 비교적 경도가 낮은 SKD11을 전단날로서 사용한 종래의 전단날에서는, 5000회 정도 프레스했을 때, 피가공재의 단부에 상당하는 위치(파선부로 나타냄)에서 이빠짐이 발생했다(도 11(c2)). 추가로 프레스 횟수를 늘려, 10000회가 되었을 때, 이빠짐부로부터 마모가 진전하여, 피가공재의 단부 근방에서 크게 금형이 손상되어 패여 있는 모습(도 11(d2))이 확인되었다. 한편으로, 피가공재 근방의 감착부만을 SKH51의 분말 하이스강을 사용하고, 추가로 TiC계의 PVD 피막 처리를 한 인서트로 하고, 그 이외는 SKD11을 사용한 개발한 전단날에서는 10000회 프레스 후도 피가공재 단부에서 손상은 확인되지 않았다(도 10(c2), (d2)).

이상의 결과로부터, 한 번 전단 가공을 받고, 가공 경화한 전단 단면을 재차 전단 가공할 때에, 1번째의 전단 단면 근방만 교체 가능한 전단 금형 구조로 하고, 또한, 교체부를 그 이외의 전단날의 강재보다도 고경도로 하고, PVD계의 피막 처리를 실시함으로써, 전단 가공 시의 금형 손상을 억제 가능한 것이 나타났다.

본 발명은, 상기 예시의 실시 형태에 한정되지 않고, 복수의 전단 가공 공정을 갖는 가공 방법으로서, 제1 전단 가공에 의한 전단연에 교차하는 방향으로 전단하는 제2 전단 가공의 전단 금형에 적용하기에 적합하다.

90 : 배절 형상
100 : 프레스 성형품
101 : 후프재
1 : 상형
2 : 하형
3 : 패드, 판 누름
4 : 전단날(상날)
5 : 전단날(하날)
6 : 스크랩
7 : 감착부
8 : 피어스 펀치
9 : 버튼 다이
11 : 블랭킹
12 : 피어스
13 : 아이들
14 : 성형
15 : 플랜지 트림
16 : 평 트림
17 : 굽힘날
18 : 펀치
21 : 블랭킹에 의한 전단연
22 : 피어스에 의한 전단연
23 : 플랜지 트림에 의한 전단 방향
24 : 전단날이 전단연과 접촉하는 영역
S : 피가공재
FD : 이송 방향

Claims (5)

1. 복수회의 전단 공정을 갖는, 금속판으로부터 성형품을 프레스 성형에 의해 제조하는 프레스 가공에 있어서, 성형품을 얻음에 있어서, 상기 금속판의 제1 전단연(first-sheared edge)에 교차하는 방향으로 전단 가공하기 위한 전단 금형으로서,
   상기 제1 전단연의 단부에 접촉하는 영역 근방의 전단날을 떼어냄 가능한 감착부(嵌着部)로 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 전단 금형.
2. 제1항에 있어서,
   상기 감착부가, (a) 감착부 이외의 전단날보다도 경도가 높은 금형강으로 제작되는 것, (b) 표면 질화 처리가 실시되는 것 및, (c) 피막 처리가 실시되는 것 중으로부터 선택된 적어도 1조건을 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 전단 금형.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 감착부는, 전단날이 상기 제1 전단연의 단부와 접촉하는 위치를 중심으로 양측에 1㎜ 이상의 길이를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전단 금형.
4. 복수회의 전단 공정을 갖는, 금속판의 프레스 성형 방법으로서,
   성형품의 외형의 일부에 잉여부(excess portion)를 남겨 전단하는 제1 전단 공정과,
   당해 제1 전단 공정에 의한 제1 전단연에 교차하는 방향으로 상기 잉여부를 전단하여 성형품 형상으로 하는 제2 전단 공정을 포함하고,
   당해 제2 전단 공정에서는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 전단 금형을 이용하여, 상기 감착부가 상기 제1 전단 공정에 의한 전단연의 단부에 접촉하도록, 상기 잉여부를 전단하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 금속판의 인장 강도를 980㎫ 초과로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.
   

Images