KR20230065070A - 성형품의 성형방법 - Google Patents

성형품의 성형방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230065070A
KR20230065070A KR1020210150888A KR20210150888A KR20230065070A KR 20230065070 A KR20230065070 A KR 20230065070A KR 1020210150888 A KR1020210150888 A KR 1020210150888A KR 20210150888 A KR20210150888 A KR 20210150888A KR 20230065070 A KR20230065070 A KR 20230065070A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blank
molding
overlapping
area
overlapping region
Prior art date
Application number
KR1020210150888A
Other languages
English (en)
Inventor
손현성
김홍기
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020210150888A priority Critical patent/KR20230065070A/ko
Publication of KR20230065070A publication Critical patent/KR20230065070A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • B21D39/026—Reinforcing the connection by locally deforming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D13/00—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/02—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/005—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00 characterized by the material of the blank or the workpiece
    • B21D35/007—Layered blanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 제1 블랭크와 제2 블랭크가 두께방향으로 겹쳐진 겹침영역을 형성하도록 배치하는 블랭크 배치단계; 상기 겹침영역의 일부분에서 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 접합된 접합부를 형성하는 블랭크 접합단계; 및 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크를 일체화시키고, 상기 접합부 이외의 부분에서 제1 방향 꺽임 및 상기 제1 방향 꺽임과 교차되는 제2 방향 꺽임이 함께 발생하도록 성형하는 성형단계;를 포함하는 성형품의 성형방법을 제공한다.

Description

성형품의 성형방법{MOLDING METHOD OF MOLDED PRODUCT}
본 발명은 일체화된 성형품의 성형방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
차량 경량화 및 안전성 향상 요구에 따라 고강도강 적용이 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 고강도강은 일반 저강도 소재에 비해 성형성이 열위하여 복잡한 형상을 성형 할 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 복잡한 형상의 부품을 부위별로 나누어 성형하고 성형된 부품을 나중에 용접하여 조립하는 방법을 사용하고 있다. 하지만, 이러한 방법은 성형도 여러 번 해야 하고 조립 공정도 요구되어 부품 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 고강도 부품을 얻기 위하여 성형 전 가열을 통해 고온에서 성형함으로써 성형성을 향상시키고 성형 후 금형 내 급냉을 통해 고강도를 얻는 열간프레스 성형 공정(hot press forming, hot stamping, press hardening, hot forming)이 활발히 적용되고 있다. 하지만, 열간프레스 성형방법으로도 한번에 성형이 실시되어야 하는 복잡한 부품을 일체화 성형하는 데는 한계가 있다.
KR 20-1990-0000296 Y1
본 발명은 일 측면으로서, 복수 개의 블랭크를 일체화하여 성형품을 제조하여 제조비용을 절감하고, 성형성을 안정적으로 확보할 수 있는 성형품의 성형방법을 제공한다.
본 발명은 일 측면으로서, 성형품의 성형성을 향상시키고 강도저하를 방지할 수 있는 성형품의 성형방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 제1 블랭크와 제2 블랭크가 두께방향으로 겹쳐진 겹침영역을 형성하도록 배치하는 블랭크 배치단계; 상기 겹침영역의 일부분에서 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 접합된 접합부를 형성하는 블랭크 접합단계; 및 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크를 일체화시키고, 상기 접합부가 아닌 곳에서 제1 방향 꺽임 및 상기 제1 방향 꺽임과 교차되는 제2 방향 꺽임이 함께 발생하도록 성형하는 성형단계;를 포함하는 성형품의 성형방법을 제공한다.
상기 블랭크 배치단계는, 상기 겹침영역; 및 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 두께방향으로 겹쳐지지 않는 비겹침영역;이 형성되도록 배치하고, 상기 비겹침영역은 상기 제1 블랭크 및 상기 제2 블랭크에 형성될 수 있다.
상기 블랭크 배치단계는, 겹쳐진 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크의 면적이 동일한 경우, 상기 겹침영역은 상기 제1 블랭크 또는 상기 제2 블랭크의 면적의 5% 이상 90% 이하이고, 겹쳐진 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크의 면적이 상이한 경우, 상기 겹침영역은 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크 중 면적이 작은 것의 면적의 5% 이상이고, 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크 중 면적이 큰 것의 면적의 90% 이하일 수 있다.
상기 성형단계는, 상기 성형품의 이웃하는 판면이 서로 평행하지 않게 교차되도록내측으로 꺽이는 부분에 내측코너라인이 형성되고, 상기 겹침영역은 상기 내측코너라인을 따라 배치될 수 있다.
상기 블랭크 배치단계에서 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 겹쳐진 제1 겹침영역의 면적은 상기 성형단계 이후에 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 겹쳐진 제2 겹침영역의 면적보다 클 수 있다.
블랭크 배치단계는, 상기 겹침영역에서 두께방향으로 겹쳐지는 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크의 사이에 브레이징소재를 배치하는 브레이징 배치단계;를 포함하고, 상기 블랭크 배치단계 이후에, 상기 제1 블랭크, 상기 제2 블랭크 및 상기 브레이징소재를 가열하는 가열단계;를 더 포함할 수 있다.
겹침영역을 벗어나는 경계영역에서 일측의 상기 제1 블랭크 및 상기 제2 블랭크 중 적어도 어느 하나와 금형의 사이의 갭공간에 냉각매체를 유동시키는 냉각단계;를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 제3 블랭크와 제4 블랭크가 두께방향으로 겹쳐진 A 겹침영역을 형성하도록 배치하는 A 블랭크 배치단계; 제4 블랭크와 제5 블랭크가 두께방향으로 겹쳐진 B 겹침영역을 형성하도록 배치하는 B 블랭크 배치단계; 상기 A 겹침영역의 일부분에서 상기 제3 블랭크와 상기 제4 블랭크가 접합된 A 접합부를 형성하는 A 블랭크 접합단계; 상기 B 겹침영역의 일부분에서 상기 제4 블랭크와 상기 제5 블랭크가 접합된 B 접합부를 형성하는 B 블랭크 접합단계; 상기 제3 블랭크와 상기 제4 블랭크를 일체화시키고, 상기 A 접합부가 아닌 곳에서제1 방향 꺽임 및 상기 제1 방향 꺽임과 교차되는 제2 방향 꺽임이 함께 발생하도록 성형하는 A 성형단계; 및 상기 제4 블랭크와 상기 제5 블랭크를 일체화시키고, 상기 B 접합부가 아닌 곳에서제1 방향 꺽임 및 상기 제1 방향 꺽임과 교차되는 제2 방향 꺽임이 함께 발생하도록 성형하는 B 성형단계;를 포함하는 성형품의 성형방법을 제공한다.
상기 A 성형단계 및 상기 B 성형단계는, 상기 제4 블랭크가 상기 제3 블랭크와 상기 제5 블랭크를 연결하도록 성형될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 복수 개의 블랭크를 일체화하여 성형품을 제조하여 제조비용을 절감하고, 성형성을 안정적으로 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 성형품의 성형성을 향상시키고 강도저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 성형품의 성형방법과 대비되는 제1 비교예, 제2 비교예의 성형품의 성형방법이 적용되는 제1 블랭크와 제2 블랭크의 겹침상태를 도시한 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 성형품의 성형방법과 대비되는 제3 비교예의 성형품의 성형방법 및 성형해석결과를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 성형품의 성형방법과 대비되는 제4 비교예의 성형품의 성형방법 및 성형해석결과를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 성형품의 성형방법이 적용되는 제1 블랭크와 제2 블랭크의 겹침상태를 도시한 개념도이다.
도 5a 내지 도 5d는 제1 실시예에 따른 성형품의 성형방법의 성형과정 및 성형 해석결과를 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 성형품의 성형방법의 성형과정의 상세를 도시한 도면이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 성형품의 성형방법이 적용되는 제1 블랭크, 브레이징소재 및 제2 블랭크의 겹침상태를 도시한 개념도이다.
도 8a 내지 도 8c는 제2 실시예에 따른 성형품의 성형방법의 성형과정을 도시한 도면이다.
도 9는 제3 실시예에 따른 성형품의 성형방법에 추가적으로 포함되는 냉각단계를 도시한 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 제4 실시예에 따른 성형품의 성형방법을 도시한 도면이고, 도 10c는 성형해석결과를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 성형품의 성형방법과 대비되는 제1 비교예의 성형품의 성형방법이 적용되는 제1 블랭크와 제2 블랭크의 겹침상태를 도시한 개념도이다.
제1 비교예의 경우는, 일부 부위의 강성을 보강하기 위한 제1 블랭크(1, 마스터 블랭크)에 제2 블랭크(2, 보강 블랭크)를 접합하여 성형하는 패치워크 (patchwork) 적용 성형방법이 사용되고 있다.
하지만, 이러한 패치워크 성형은 제1 블랭크(1)가 성형하는 부품 형상의 일부분에 동일한 형상으로 제2 블랭크(2)가 성형되므로 복잡한 형상을 성형할 수 있는 방법은 아니라는 문제가 있다.
도 1b는 본 발명의 성형품의 성형방법과 대비되는 제2 비교예의 성형품의 성형방법을 도시한 개념도이다.
제2 비교예의 경우는, 두께나 강도가 다른 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)를 서로 맞대어 레이저용접하여 준비된 블랭크(tailor welded blank)를 일체 성형하는 TWB 성형방법도 사용되고 있다.
하지만, 이러한 방법은 단일 블랭크 성형에서 부위별로 강도나 두께의 변화를 줄 수 있다는 장점이 있기는 하지만, 복잡한 형상의 부품을 일체화 성형할 수 있는 방법이라고는 볼 수 없다는 문제가 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 성형품의 성형방법과 대비되는 제3 비교예의 성형품의 성형방법 및 성형해석결과를 도시한 도면이다.
제3 비교예는 성형단계에서 블랭크가 겹쳐지지 않은 단일의 블랭크(6)가 제1 방향 꺽임(F1)인 종방향 꺽임 및 제2 방향 꺽임(F2)인 횡방향 꺽임이 동시에 발생할 수 있다.
제3 비교예의 경우는, 블랭크가 겹쳐지지 않은 단일의 블랭크(6)로 성형시, 성형품의 이웃하는 판면이 서로 평행하지 않게 교차되도록내측으로 꺽이는 내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면에서 두께감소가 많아지면서 성형품(10)에 크랙 등의 손상이 빈번하게 발생할 수 있다.
따라서, 제3 비교예는 원하는 형상의 성형품(10)으로 성형하지 못하는 것을 알 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 성형품의 성형방법과 대비되는 제4 비교예의 성형품의 성형방법 및 성형해석결과를 도시한 도면이다.
제4 비교예의 경우는, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 접합되지 않고, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 두께방향으로 겹쳐지는 겹침영역(S)의 대부분이 내측코너라인(11)이 아닌 곳에 배치되는 것을 알 수 있다.
따라서, 제4 비교예의 경우는, 특정영역에서 두께감소율이 현저하게 증가하면서 성형품(10)은 충분한 강성을 확보할 수 없고, 성형성도 안정적으로 확보할 수 없음을 알 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 6b를 참조하여 제1 실시예에 따른 성형품의 성형방법에 포함된 구성요소들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 성형품의 성형방법이 적용되는 제1 블랭크와 제2 블랭크의 겹침상태를 도시한 개념도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 성형품의 성형방법의 성형과정 및 성형 해석결과를 도시한 도면이며, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 성형품의 성형방법의 성형과정의 상세를 도시한 도면이다.
블랭크 배치단계는 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 두께방향(D1)으로 겹쳐진 겹침영역(S)을 형성하도록 배치할 수 있다.
일례로, 제1 블랭크(1)의 일부분과 제2 블랭크(2)의 일부분이 겹쳐지면서 겹침영역(S)이 형성될 수 있다.
제1 블랭크(1)는 제1 블랭크(1)의 겹침영역(S)과 제1 블랭크(1)의 비겹침영역(T)을 포함할 수 있다.
제2 블랭크(2)는 제2 블랭크(2)의 겹침영역(S)과 제2 블랭크(2)의 비겹침영역(T)을 포함할 수 있다.
제1 블랭크(1)의 겹침영역(S)은 제2 블랭크(2)의 겹침영역(S)과 겹쳐지면서 성형품(10)의 강성을 보강할 수 있다.
블랭크 배치단계는, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 두께방향으로 겹쳐지는 겹침영역(S) 및 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 두께방향으로 겹쳐지지 않는 비겹침영역(T)이 형성되도록 배치하고, 비겹침영역(T)은 제1 블랭크(1) 및 제2 블랭크(2)에 형성될 수 있다.
블랭크 배치단계는, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)의 면적이 동일한 경우, 겹침영역(S)은 제1 블랭크(1) 또는 제2 블랭크(2)의 면적의 5% 이상 90% 이하일 수 있다.
제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)의 겹침영역(S)의 면적이 5% 이하인 경우는 두께 방향으로 겹쳐지는 면적이 작기 때문에 강성 증가 효과가 미미하거나 없을 수 있다.
제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)의 겹침영역(S)의 면적이 90% 이상인 경우는 두 블랭크가 겹쳐서 결합된 일체화 블랭크의 형상이 각각의 블랭크의 형상과 별다른 차이가 없어 성형성 개선을 꾀할 수 없어 일체화 성형의 효과가 미미하거나 없을 수 있다.
상기 블랭크 배치단계는, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)의 면적이 상이한 경우, 겹침영역(S)은 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2) 중 면적이 작은 것의 면적의 5% 이상이고, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2) 중 면적이 큰 것의 면적이 90% 이하일 수 있다.
블랭크 접합단계는 겹침영역(S)의 일부분에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 접합된 접합부(V)를 형성할 수 있다.
접합부(V)는 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 용접 접합 등에 의해 접합된 부분이고, 접합부(V)에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)의 상대이동이 제한될 수 있다.
일례로, 접합부(V)는 점용접 등의 방법으로 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)는 두께방향으로 결합될 수 있고, 접합부(V)에 의해 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)는 고정될 수 있다.
본 발명의 성형품의 성형방법은 겹침영역(S)의 일부분에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 접합됨으로써, 성형단계에서 겹쳐진 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 과도하게 이동되는 것이 방지될 수 있다.
성형단계는 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)를 일체화시키고, 접합부(V)가 아닌 곳에서제1 방향 꺽임(F1) 및 제1 방향 꺽임(F1)과 교차되는 제2 방향 꺽임(F2)이 함께 발생하도록 성형할 수 있다.
성형단계는 겹침영역(S)에서 접합부(V)가 아닌 곳에서 제1 방향 꺽임(F1) 및 제2 방향 꺽임(F2)이 함께 발생하도록 성형할 수 있다. 일례로, 제1 방향 꺽임(F1)은 종방향 꺽임일 수 있고, 제2 방향 꺽임(F2)은 횡방향 꺽임일 수 있다.
일례로, 성형단계는 상부금형(21)과 하부금형(23)에 의해 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)를 가압하여 일체화시키는 프레스 성형일 수 있다.
다른 일례로, 성형단계는 가열된 블랭크를 프레스 가공하는 열간프레스 성형일 수 있다.
성형단계는, 성형품(10)의 이웃하는 판면이 서로 평행하지 않게 교차되도록내측으로 꺽이는 부분에 내측코너라인(11)이 형성되고, 겹침영역(S)은 내측코너라인(11)을 따라 배치될 수 있다.
내측코너라인(11)에서는 성형품(10)의 이웃하는 2개의 판면이 평행하지 않게 교차될 수 있다.
내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면에서 성형변형이 집중적으로 발생하면서 두께감소가 많아질 수 있다. 겹침영역(S)은 내측코너라인(11)을 따라 배치되어 내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 상대이동이 용이하도록 하여 성형성을 향상시키는 것이 바람직할 수 있다.
접합부(V)는 내측코너라인(11)이 아닌 곳에 형성될 수 있다.
접합부(V)가 내측코너라인(11)에 형성될 경우, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 상대이동이 제한되면서 성형성의 저하가 발생할 수 있다.
내측코너라인(11)을 경계로 이웃하는 판면이 서로 평행하지 않게 교차되도록 내측으로 꺽이고, 접합부(V)는 내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면이 아닌 곳에 형성될 수 있다.
겹침영역(S)이 내측코너라인(11)을 따라 배치되어 내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면을 보강함으로써, 내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면에서 두께감소가 커지는 것을 방지하여 성형품(10)의 충분한 강성을 확보할 수 있다.
또한, 겹침영역(S)이 내측코너라인(11)을 따라 배치됨으로써, 내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 겹쳐진 상태에서 서로 상대이동할 수 있어 성형성도 안정적으로 확보할 수 있다.
블랭크 배치단계의 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 겹쳐진 겹침영역(S)을 제1 겹침영역(S1)이라 하고, 성형단계 이후의 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)의 겹쳐진 겹침영역(S)을 제2 겹침영역(S2)이라 할 때, 성형단계에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)는 겹쳐진 상태에서 서로 상대이동할 수 있고, 제2 겹침영역(S2)은 제1 겹침영역(S1)에 비해 면적이 작을 수 있다.
블랭크 배치단계에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 겹쳐진 제1 겹침영역(S1)의 면적은 성형단계 이후에 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 겹쳐진 제2 겹침영역(S2)의 면적보다 클 수 있다.
성형단계에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)는 겹쳐진 부분에서 서로 상대이동되면서 겹침영역(S)의 면적이 작아질 수 있다.
또한, 제1 실시예의성형품의 성형방법은 성형단계에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 상대 이동 가능하게 구성됨으로써, 성형품(10)의 성형성이 향상될 수 있고, 크랙 등의 발생없이 원하는 형상의 성형품(10)으로 성형할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 제1 실시예의성형품의 성형방법은 성형단계에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)의 겹침영역(S)이 두께 감소영역을 안정적으로 보강하여 크랙 등의 발생을 방지하여 성형품(10)의 강도저하를 방지할 수 있다.
제1 실시예의성형품의 성형방법은 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)를 일체화하여 성형품(10)을 제조함으로써, 부품의 조립 등의 여러 공정을 생략할 수 있어 제조비용을 절감하면서 성형성을 안정적으로 확보할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 8c를 참조하여 제2 실시예에 따른 성형품의 성형방법에 포함된 구성요소들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7은 제2 실시예에 따른 성형품의 성형방법이 적용되는 제1 블랭크(1), 브레이징소재(7) 및 제2 블랭크(2)의 겹침상태를 도시한 개념도이다.
도 8a 내지 도 8c는 제2 실시예에 따른 성형품의 성형방법의 성형과정을 도시한 도면이다.
블랭크 배치단계는 브레이징 배치단계를 더 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따른 성형품의 성형방법은 블랭크 배치단계에서 브레이징 배치단계의 구성요소가 채용된 점만 상이하고, 나머지 구성요소들은 전술한 제1 실시예의 성형품의 성형방법의 구성과 동일할 수 있다.
브레이징 배치단계는 접합부(V)에서 두께방향(D1)으로 겹쳐지는 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2) 사이에 브레이징소재(7)를 배치할 수 있다.
즉, 브레이징소재(7)는 겹침영역(S)의 일부분인 접합부(V)에서 제1 블랭크(1), 제2 블랭크(2)와 함께 접용접 등에 의해 접합될 수 있고, 브레이징소재(7)는 접합된 부분에서 강성을 추가적으로 확보할 수 있다.
접합부(V) 및 브레이징소재(7)는 내측코너라인(11)이 아닌 곳에 형성될 수 있다.
내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면에서 성형변형이 집중적으로 발생하면서 두께감소가 많아질 수 있다. 내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면에서 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 상대이동이 용이하도록 하여 성형성을 향상시키는 것이 바람직할 수 있다.
접합부(V) 및 브레이징소재(7)가 내측코너라인(11)에 형성될 경우, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 상대이동이 제한되면서 성형성의 저하가 발생할 수 있다.일례로, 제1 블랭크(1), 브레이징소재(7), 제2 블랭크(2)는 아래에서부터 위로 순차적으로 겹쳐지게 배치될 수 있다. 이때, 브레이징소재(7)는 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 겹쳐지는 부분에 배치되는 판상의 부재로 구성될 수 있다.
다른 일례로, 브레이징소재(7)는 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2)가 겹쳐지는 부분에 배치되고, 제1 블랭크(1)와 제2 블랭크(2) 중 적어도 하나의 표면에 발라져 있는 페이스트(paste)로 구성될 수 있다.
블랭크 배치단계 이후에, 제1 블랭크(1), 제2 블랭크(2) 및 브레이징소재(7)를 가열하는 가열단계를 더 포함할 수 있다.
블랭크 배치단계에서 비접합상태일 수 있고, 이후, 가열단계에서 제1 블랭크(1), 제2 블랭크(2) 및 브레이징소재(7)는 접합될 수 있다.
브레이징소재(7)는 가열단계를 거쳐 제1 블랭크(1), 제2 블랭크(2) 및 브레이징소재(7)는 자연스럽게 결합될 수 있고, 브레이징소재(7)는 제1 블랭크(1), 제2 블랭크(2)와 각각 결합되면서 본 발명의 성형품(10)은 보다 우수한 강성을 확보할 수 있다.
가열단계는 블랭크 배치단계 이후에 실시되고, 성형단계 이전에 실시되거나, 성형단계에서 함께 실시될 수 있다.
여기서, 제2 실시예에 따른 성형품의 성형방법에는 제1 실시예에 따른 성형품의 성형방법에서 앞서 설명한바 있는 블랭크 배치단계, 블랭크 접합단계, 성형단계의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
이하에서는, 도 9를 참조하여 제3 실시예에 따른 성형품의 성형방법에 포함된 구성요소들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 9는 제3 실시예에 따른 성형품의 성형방법에 추가적으로 포함되는 냉각단계를 도시한 도면이다.
제3 실시예에 따른 성형품의 성형방법은 냉각단계의 구성요소가 채용된 점만 상이하고, 나머지 구성요소들은 전술한 제1 실시예의 성형품의 성형방법의 구성과 동일할 수 있다.
일례로, 성형단계는 가열된 블랭크를 프레스 가공하는 열간프레스 성형일 수 있다.
열간프레스에 있어서 성형 후 성형된 부품이 금형(20)내에서 급냉을 통해 고강도 확보가 중요한 요소일 수 있다.
통상적 단일 블랭크로 성형하는 경우 상형과 하형은 소재의 두께를 감안하여 성형 후 부품과 금형(20)이 서로 접촉하여 부품의 열이 금형(20)으로 전달되도록 하는 냉각 방법이 활용된다.
다만, 본원발명에서와 같이 제1 블랭크(1), 제2 블랭크(2)를 두께방향으로 겹쳐서 겹침영역(S)을 형성한 경우, 겹쳐진 부분에 의해 성형되는 부위는 소재의 두께가 두꺼우므로 이를 고려하여 상형과 하형의 갭을 가지는 금형(20)설계로 성형 후 금형(20)과 부품의 접촉이 최대화되도록 하여 냉각하는 것을 고려할 수 있다.
다만, 상형과 하형의 갭 설계 만으로는 갭이 큰 부위의 위치가 고정되어 있다는 점에서, 성형 후 금형(20)과 부품의 간격이 큰 부위가 발생할 수도 있고, 이러한 부위에서 냉각속도가 저하될 수도 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본원발명의 성형품의 성형방법은 이러한 문제점을 해결하기 위해 냉각단계를 추가적으로 도입하는 것을 고려할 수 있다.
본 발명의 성형품의 성형방법은 냉각단계를 더 포함할 수 있다.
냉각단계는 겹침영역(S)을 벗어나는 경계영역에서 일측의 블랭크와 금형(20)의 사이의 갭공간(25)에 냉각장치(30)가 냉각매체를 유동시킬 수 있다.
상부금형(21)과 하부금형(23)에는 유입관(33), 배출관(35), 유입라인(31) 및 배출라인(37)이 형성될 수 있다.
유입라인(31)을 통해 공급된 기체 또는 액체 상태의 냉각매체는 유입관(33)을 통해 갭공간(25)으로 유입되고, 블랭크와 열교환을 한 냉각매체는 배출관(35)을 통해 갭공간(25)에서 배출되고, 배출라인(37)을 통해 금형(20)의 외부로 배출될 수 있다.
여기서, 제3 실시예에 따른 성형품의 성형방법에는 제1 실시예에 따른 성형품의 성형방법에서 앞서 설명한바 있는 블랭크 배치단계, 블랭크 접합단계, 성형단계의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
이하에서는, 도 10a 내지 도 10c를 참조하여 제4 실시예에 따른 성형품의 성형방법에 포함된 구성요소들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 10a 및 도 10b는 제4 실시예에 따른 성형품의 성형방법을 도시한 도면이고, 도 10c는 성형해석결과를 도시한 도면이다.
A 블랭크 배치단계는 제3 블랭크(3)와 제4 블랭크(4)가 두께방향으로 겹쳐진 A 겹침영역(SA)을 형성하도록 배치할 수 있다.
제3 블랭크(3)의 일부분과 제4 블랭크(4)의 일부분이 겹쳐지면서 A 겹침영역(SA)이 형성되고, 비겹침영역(T)은 제3 블랭크(3) 및 제4 블랭크(4)에 형성될 수 있다.
B 블랭크 배치단계는 제4 블랭크(4)와 제5 블랭크(5)가 두께방향으로 겹쳐진 B 겹침영역(SB)을 형성하도록 배치할 수 있다.
제4 블랭크(4)의 일부분과 제5 블랭크(5)의 일부분이 겹쳐지면서 B 겹침영역(SB)이 형성되고, 비겹침영역(T)은 제4 블랭크(4) 및 제5 블랭크(5)에 형성될 수 있다.
A 블랭크 접합단계는 A 겹침영역(SA)의 일부분에서 제3 블랭크(3)와 제4 블랭크(4)가 접합된 A 접합부(VA)를 형성할 수 있다.
B 블랭크 접합단계는 B 겹침영역(SB)의 일부분에서 제4 블랭크(4)와 제5 블랭크(5)가 접합된 B 접합부(VB)를 형성할 수 있다.
A 접합부(VA) 및 B 접합부(VB)는 내측코너라인(11)이 아닌 곳에 형성될 수 있다.
A 접합부(VA) 가 내측코너라인(11)에 형성될 경우, 제3 블랭크(3)와 제4 블랭크(4)가 상대이동이 제한되면서 성형성의 저하가 발생할 수 있다.
B 접합부(VB) 가 내측코너라인(11)에 형성될 경우, 제4 블랭크(4)와 제5 블랭크(5)가 상대이동이 제한되면서 성형성의 저하가 발생할 수 있다.
내측코너라인(11)을 경계로 이웃하는 판면이 서로 평행하지 않게 교차되도록 내측으로 꺽이고, A 접합부(VA) 및 B 접합부(VB)는 내측코너라인(11)을 경계로 교차되게 배치되는 이웃하는 판면이 아닌 곳에 형성될 수 있다.
A 성형단계는 제3 블랭크(3)와 제4 블랭크(4)를 일체화시키고, A 접합부(VA)가 아닌 곳에서제1 방향 꺽임(F1) 및 제1 방향 꺽임(F1)과 교차되는 제2 방향 꺽임(F2)이 함께 발생하도록 성형할 수 있다.
A 성형단계는 성형품(10)의 이웃하는 판면이 서로 평행하지 않게 교차되도록내측으로 꺽이는 부분에 내측코너라인(11)이 형성되고, 제3 블랭크(3)와 제4 블랭크(4)에는 2개의 내측코너라인(11)이 형성될 수 있다.
B 성형단계는 제4 블랭크(4)와 제5 블랭크(5)를 일체화시키고, B 접합부(VB)가 아닌 곳에서 제1 방향 꺽임(F1) 및 제1 방향 꺽임(F1)과 교차되는 제2 방향 꺽임(F2)이 함께 발생하도록 성형할 수 있다.
B 성형단계는 성형품(10)의 이웃하는 판면이 서로 평행하지 않게 교차되도록내측으로 꺽이는 부분에 내측코너라인(11)이 형성되고, 제4 블랭크(4)와 제5 블랭크(5)에는 2개의 내측코너라인(11)이 형성될 수 있다.
물론, 복수 개의 블랭크는 제3 블랭크(3), 제4 블랭크(4), 제5 블랭크(5) 외에 추가적으로 블랭크를 포함할 수 있다.
A 성형단계 및 B 성형단계는, 제4 블랭크(4)가 제3 블랭크(3)와 제5 블랭크(5)를 연결하도록 성형될 수 있다.
본 발명의 성형품의 성형방법은 제3 블랭크(3), 제4 블랭크(4) 및 제5 블랭크(5)를 일체화하여 성형품(10)을 제조함으로써, 부품의 조립 등의 여러 공정을 생략할 수 있어 제조비용을 절감하면서 성형성을 안정적으로 확보할 수 있는 효과가 있다.
여기서, 제4 실시예에 따른 성형품의 성형방법의 A 블랭크 배치단계, B 블랭크 배치단계는 앞서 설명한 제1 실시예에 따른 성형품의 성형방법에서 앞서 설명한바 있는 블랭크 배치단계의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
제4 실시예에 따른 성형품의 성형방법의 A 블랭크 접합단계, B 블랭크 접합단계는 앞서 설명한 제1 실시예에 따른 성형품의 성형방법에서 앞서 설명한바 있는 블랭크 접합단계의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
제4 실시예에 따른 성형품의 성형방법의 A 성형단계, B 성형단계는 앞서 설명한 제1 실시예에 따른 성형품의 성형방법에서 앞서 설명한바 있는 성형단계의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 제1 블랭크 2: 제2 블랭크
3: 제3 블랭크 4: 제4 블랭크
5: 제5 블랭크 6: 단일의 블랭크
7: 브레이징소재 10: 성형품
11: 내측코너라인 20: 금형
21: 상부금형 23: 하부금형
25: 갭공간 30: 냉각장치
31: 유입라인 33: 유입관
35: 배출관 37: 배출라인
D1: 두께방향
F1: 제1 방향 꺽임 F2: 제2 방향 꺽임
S: 겹침영역 S1: 제1 겹침영역
S2: 제2 겹침영역 SA: A 겹침영역
SB: B 겹침영역 T: 비겹침영역
V: 접합부 VA: A 접합부
VB: B 접합부

Claims (9)

  1. 제1 블랭크와 제2 블랭크가 두께방향으로 겹쳐진 겹침영역을 형성하도록 배치하는 블랭크 배치단계;
    상기 겹침영역의 일부분에서 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 접합된 접합부를 형성하는 블랭크 접합단계; 및
    상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크를 일체화시키고, 상기 접합부가 아닌 곳에서 제1 방향 꺽임 및 상기 제1 방향 꺽임과 교차되는 제2 방향 꺽임이 함께 발생하도록 성형하는 성형단계;를 포함하는 성형품의 성형방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블랭크 배치단계는,
    상기 겹침영역; 및
    상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 두께방향으로 겹쳐지지 않는 비겹침영역;이 형성되도록 배치하고,
    상기 비겹침영역은 상기 제1 블랭크 및 상기 제2 블랭크에 형성되는 성형품의 성형방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 블랭크 배치단계는,
    상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크의 면적이 동일한 경우, 상기 겹침영역은 상기 제1 블랭크 또는 상기 제2 블랭크의 면적의 5% 이상 90% 이하이고,
    상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크의 면적이 상이한 경우, 상기 겹침영역은 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크 중 면적이 작은 것의 면적의 5% 이상이고, 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크 중 면적이 큰 것의 면적의 90% 이하인 성형품의 성형방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 성형단계는,
    상기 성형품의 이웃하는 판면이 서로 평행하지 않게 교차되도록내측으로 꺽이는 부분에 내측코너라인이 형성되고, 상기 겹침영역은 상기 내측코너라인을 따라 배치되는 성형품의 성형방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 블랭크 배치단계에서 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 겹쳐진 제1 겹침영역의 면적은 상기 성형단계 이후에 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크가 겹쳐진 제2 겹침영역의 면적보다 큰 성형품의 성형방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 블랭크 배치단계는,
    상기 접합부에서 두께방향으로 겹쳐지는 상기 제1 블랭크와 상기 제2 블랭크의 사이에 브레이징소재를 배치하는 브레이징 배치단계;를 포함하고,
    상기 블랭크 배치단계 이후에,
    상기 제1 블랭크, 상기 제2 블랭크 및 상기 브레이징소재를 가열하는 가열단계;를 더 포함하는 성형품의 성형방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 겹침영역을 벗어나는 경계영역에서 일측의 상기 제1 블랭크 및 상기 제2 블랭크 중 적어도 어느 하나와 금형의 사이의 갭공간에 냉각매체를 유동시키는 냉각단계;를 더 포함하는 성형품의 성형방법.
  8. 제3 블랭크와 제4 블랭크가 두께방향으로 겹쳐진 A 겹침영역을 형성하도록 배치하는 A 블랭크 배치단계;
    제4 블랭크와 제5 블랭크가 두께방향으로 겹쳐진 B 겹침영역을 형성하도록 배치하는 B 블랭크 배치단계;
    상기 A 겹침영역의 일부분에서 상기 제3 블랭크와 상기 제4 블랭크가 접합된 A 접합부를 형성하는 A 블랭크 접합단계;
    상기 B 겹침영역의 일부분에서 상기 제4 블랭크와 상기 제5 블랭크가 접합된 B 접합부를 형성하는 B 블랭크 접합단계;
    상기 제3 블랭크와 상기 제4 블랭크를 일체화시키고, 상기 A 접합부가 아닌 곳에서 제1 방향 꺽임 및 상기 제1 방향 꺽임과 교차되는 제2 방향 꺽임이 함께 발생하도록 성형하는 A 성형단계; 및
    상기 제4 블랭크와 상기 제5 블랭크를 일체화시키고, 상기 B 접합부 이외의 부분에서 제1 방향 꺽임 및 상기 제1 방향 꺽임과 교차되는 제2 방향 꺽임이 함께 발생하도록 성형하는 B 성형단계;를 포함하는 성형품의 성형방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 A 성형단계 및 상기 B 성형단계는,
    상기 제4 블랭크가 상기 제3 블랭크와 상기 제5 블랭크를 연결하도록 성형되는 성형품의 성형방법.
KR1020210150888A 2021-11-04 2021-11-04 성형품의 성형방법 KR20230065070A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210150888A KR20230065070A (ko) 2021-11-04 2021-11-04 성형품의 성형방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210150888A KR20230065070A (ko) 2021-11-04 2021-11-04 성형품의 성형방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230065070A true KR20230065070A (ko) 2023-05-11

Family

ID=86379103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210150888A KR20230065070A (ko) 2021-11-04 2021-11-04 성형품의 성형방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230065070A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900000296U (ko) 1988-06-27 1990-01-07 삼성전자주식회사 식시세척기의 급배수 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900000296U (ko) 1988-06-27 1990-01-07 삼성전자주식회사 식시세척기의 급배수 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5071451B2 (ja) 接合素材、接合品および自動車車体
JP5733900B2 (ja) プレート式熱交換器の製造方法及びプレート式熱交換器
KR100871208B1 (ko) 액압 성형용 예비 성형체, 액압 성형 방법 및 액압 성형품
JP6211496B2 (ja) 車両用構造部材およびその製造方法
JP6340389B2 (ja) 熱間プレス装置、熱間プレス方法及び自動車車体部品の製造方法
JP2000197969A (ja) 一体化成形用ブランクおよびその成形方法
US20220344752A1 (en) Method for manufacturing electric vehicle battery case and electric vehicle battery case
KR101999944B1 (ko) 자동차 차체용 프레스 성형 부품 및 그 제조 방법
JP3247318B2 (ja) 内部高圧成形のためのプレフォームを形成する方法及びこの方法によって製作されたプレフォーム
KR20230065070A (ko) 성형품의 성형방법
JP4593458B2 (ja) 重ね継手の溶接方法
KR101930287B1 (ko) 마운팅 커버의 제조장치 및 제조방법
JP2019177384A (ja) 熱間プレス加工方法及び加工装置
JP4052297B2 (ja) 液圧成形方法および液圧成形品
KR20240025986A (ko) 열간 프레스 성형부품
JP4706213B2 (ja) 予備成形体、液圧成形方法および液圧成形品
JP7135925B2 (ja) バルジ成形品の製造方法
WO2022230836A1 (ja) テーラードブランク材の溶接ビード幅設計方法、製造方法、製造システム、溶接ビード幅設計システム、車両用構造部材及びテーラードブランク材。
JP2020199520A (ja) プレス成形品の製造方法
JP7063429B1 (ja) プレス成形品の製造方法、及びプレスライン
US11597037B2 (en) Component produced by brazing and method of producing same
JP7063930B2 (ja) 成形品の製造方法及び成形品
JP2006182093A (ja) 自動車用燃料タンク
JP4271929B2 (ja) 車両用メンバ部品及びその製造方法
JPS6061167A (ja) 金属ベロ−ズの製造方法