• 제목/요약/키워드: 핫스탬핑

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핫스탬핑에 의한 자동차 도어 임팩트빔의 개발 (Construction of Vehicle Door Impact Beam Using Hot Stamping Technology)

  • 이현우;황정복;김선웅;김원혁;유승조;임현우;염영진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권6호
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    • pp.797-803
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    • 2010
  • 자동차의 측면 충돌시 승객을 보호하고자 박판재를 이용하여 자동차의 도어 임팩트빔을 핫스탬핑공법을 이용하여 개발하였다. 핫스탬핑 기술은 차량의 차체 강성을 증가시킬 뿐만 아니라 차체 중량 및 부품 수 축소로 인한 공정의 감소도 가능하게 한다. 핫스탬핑 시편을 제작하고, 기계적 물성시험을 수행하여 물성 데이터를 확보하였다. 핫스탬핑 임팩트빔의 성형해석및 구조해석을 이용한 최적 설계를 수행하여 기존 파이프형태의 임팩트빔보다 강도는 102% 향상되고, 중량은 34% 감소된 핫스탬핑 임팩트빔을 개발하였다.

레이저 열원을 이용한 보론강 및 핫스탬핑강의 용접특성에 관한 연구 (III) - 보론강 및 핫스탬핑강의 레이저 용접특성 비교 - (The Study on Weldability of Boron Steel and Hot-Stamped Steel by Using Laser Heat Source (III) - Comparison on Laser Weldability of Boron Steel and Hot-Stamped Steel -)

  • 최소영;김종도;김종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권1호
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    • pp.89-94
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 열처리 전 후의 보론강 레이저 용접성을 비교하는 것이다. 일반적으로 보론강이 핫스탬핑 공정에 사용되고 있으며, 핫스탬핑 공정은 강판을 오스테나이트 온도까지 가열한 후 성형과 동시에 냉각하는 방법이다. 열처리후 보론강은 1500 MPa 이상의 고강도를 가진다. 따라서 본 연구에서는 보론강 및 핫스탬핑강의 레이저 용접성을 조사한 후 비교하였다. CW 디스크 레이저를 이용하여 레이저 출력 및 용접속도를 변화시켜가며 맞대기 및 겹치기 용접을 실시하였다. 맞대기 용접 결과, 핫스탬핑강에서 완전 용입을 얻을 수 있는 임계냉각속도가 보론강보다 낮았으며, 겹치기 용접결과 완전 관통이 일어난 용접 조건에서는 접합부 폭은 용접속도와 관계없이 거의 유사하였다.

레이저 열원을 이용한 보론강 및 핫스탬핑강의 용접특성에 관한 연구 (II) - 초고강도 핫스탬핑강의 레이저 용접특성 - (The Study on Weldability of Boron Steel and Hot-Stamped Steel by Using Laser Heat Source (II) - Laser Weldability of Hot Stamping Steel with Ultra-High Strength -)

  • 김종도;최소영;박인덕
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1373-1377
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    • 2014
  • 핫스탬핑 공정은 고강도의 강을 얻을 수 있는 방법으로써, 일반적으로 보론강을 오스테나이트 온도까지 가열한 후, 성형과 냉각을 통해 제품을 생산한다. 열처리된 보론강은 1500MPa 이상의 강도를 가지기 때문에 경량화와 안전성을 동시에 향상시킬수 있는 특징이 있다. 뿐만아니라 우수한 성형성으로 인한 치수정밀도가 기존 강판대비 90 % 이상 향상되어 우수한 성형품질을 확보할 수 있는 장점도 있다. 따라서 본 연구에서는 디스크 레이저를 사용하여 핫스탬핑 강판의 맞대기 및 겹치기 용접을 실시하여 용접특성을 파악하였다. 실험결과, 맞대기 용접에서는 맞댄면의 갭에 영향으로 인해 겹치기 용접과 비교하여 더 빠른 속도에서도 완전 용입을 얻을 수 있었으며, 모든 용접부에서 열영향부에서 화이트밴드가 관찰되었다.

핫스탬핑용 보론 강판의 열처리 조건에 따른 재질분석 및 점용접 특성 연구 (A Study on Spot-Welding Characteristics and Material Analysis of Boron Steel for Hot-Stamping under Different Heat-Treatment Conditions)

  • 제환일;손창석;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.383-391
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    • 2011
  • 최근 차체 경량화를 위한 여러 가지 방법 가운데 고온에서 가공하여 성형성을 확보하고, 이후 열처리를 통하여 고강도를 가질 수 있는 프레스 열간 성형 및 핫스탬핑 기술이 각광을 받고 있으며, 이에 따라 핫스탬핑용 재료인 보론 첨가 강판의 수요도 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 핫스탬핑용보론 첨가 강판의 우수한 경화능을 보이는 임계 최적 열처리 조건을 파악하고자, Al+Si 코팅이 된 보론강판을 각기 다른 온도로 열처리하여 수냉 조건에 따른 기계적 특성 및 조직을 관찰하였다. 또한, 이 결과를 토대로 선별된 기계적 특성이 우수한 보론강 시험편과 일반 냉연 강판인 SPRC 340과 SPRC 590 2종류의 상대재를 활용하여 특정 점용접 조건에서 용접을 실시하고, 보론강 및 상대재의 기계적 특성 변화에 따른 용접 후의 기계적 특성 및 조직, 그리고 코팅층 유무에 따른 특성 변화를 연구하였다.

핫스탬핑용 보론 강판의 레이저 용접부에 대한 열처리 조건에 따른 특성 연구 (A Study on the Properties of Laser-Welded Boron Steel for Hot Stamping According to the Heat-Treatment Conditions)

  • 황석환;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.319-324
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    • 2012
  • 이산화탄소에 대한 규제가 강화되면서 환경 보호를 위하여 차량의 경량화를 요구하고 있다. 이를 위하여 다른 재질, 두께 및 강도를 갖는 소재를 맞춤 블랭크로 제조하여 활용하는 TWB 기술과 오스테나이트 변태온도 이상으로 승온, 스탬핑 ��칭하는 핫스탬핑용 보론강을 이용한 열간 성형 기술을 접목함으로써 경량화 및 고안전성을 확보할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 레이저 용접된 보론 강판의 열처리 온도를 달리하여 다이��칭 조건에 따른 기계적 특성을 조사하였다. 레이저 용접한 보론 강판을 다이 ��칭한 후 인장 시험한 결과, 최대인장강도 1454 MPa, 연신율은 6 %로 나타났으며, 이것은 용접하지 않은 모재 열처리재 인장강도, 1522 MPa의 95.5 %이다. 이 값은 핫스탬핑용 보론강 용접재의 실용적인 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

레이저 열원을 이용한 보론강 및 핫스탬핑강의 용접특성에 관한 연구 (I) - 핫스탬핑 공정에 사용되는 Al-Si 코팅된 보론강의 레이저 용접특성 - (The Study on Weldability of Boron Steel and Hot-Stamped Steel by Using Laser Heat Source (I) - Laser Weldability of Al-Si Coated Boron Steel Used for Hot Stamping Process -)

  • 김종도;최소영;이수진;서정
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1367-1372
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    • 2014
  • 전세계적으로 환경문제에 대한 위기의식이 고조됨에 따라 운송산업 분야에서는 차체경량화를 통해 이와 같은 문제를 해결하고자 하였다. 차체경량화의 방법으로써 보론강을 $900^{\circ}C$이상의 온도에서 가열한 후, 성형과 동시에 냉각하여 1500 MPa 이상의 강도를 얻을 수 있는 핫스탬핑 공정이 제시되고 있다. 하지만 핫스탬핑 공정에 일반적으로 사용되고 있는 보론강의 레이저 용접성에 대한 연구결과는 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 보론강의 레이저 용접특성을 조사하기 위해 레이저 매개변수에 대하여 기초적 연구를 실시하였다. 실험결과, 실드가스에 대한 매개변수의 최적의 조건은 $Q=20{\ell}/min$, ${\alpha}=40^{\circ}$, d = 20 mm, l = 0 mm이며, 맞대기 용접부의 경도는 용접부에서 마르텐사이트 형성으로 인해 급격하게 상승하였다.

핫스탬핑에 의한 자동차 도어 임팩트빔의 개발 (Development of Vehicle Door Impact Beam by Hot Stamping)

  • 염영진;김종국;이현우;황정복;김선웅;김원혁;유승조
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.7-12
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    • 2008
  • A hot stamping technology of vehicle door impact beam made of thin sheet steel has been developed, with the aim of ensuring occupant safety in a side collision. This technology has been implemented to increase the strength of vehicle body parts and to reduce not only the weight of door impact beam but also the number of work processes. Mechanical tests were performed to obtain material properties of hot-stamped specimen and those were used as input data in stamping and structural simulation for optimal design of door impact beam. Strength of hot-stamped door impact beam increased to the value 102% higher than that of conventional pipe-shaped door impact beam and structural simulation showed that hot-stamped door impact beam achieved 28% weight reduction.

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