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Hot Press Forming

Hot Press Forming은 보론을 첨가한 소재를 고온(900~950℃) 가열한 상태에서 프레스 성형을 한 후 금형 내에서 급냉시키는 방식으로 최종 강도가 성형 전 대비 3배 가량 높은 1,500MPa에 이르러 얇은 두께로도 높은 강도를 얻을 수 있는 기술입니다.

이러한 기술력은 차체의 기존 보강재를 최소화시켜 원가절감 효과와 10~15% 가량의 경량화 효과를 기대할 수 있습니다.

금형제작 개발 과정

  • 구조도 검도
    D-150일
  • 공법
    D-140일
  • 설계
    D-130일
  • 소재입고
    D-100일
  • 가공 및 사상, 조립
    D-80~35일
  • 초도 T/O
    D-22일
  • 2차 T/O
    D-15일
  • 2차 T/O
    D-15일
  • DIM'S O.K
    D-DAY

Technology

  • REINF SIDE OTR 일체형 금형 제작
  • 국부연화 기술
  • 열간 트림 금형기술
  • 냉간 트림 금형 개발
  • 형내 직분사 수냉 기술
  • 냉각효율 개선 – 냉각 수로의 기계가공 방식
  • Hot Stamping 열 유동/유체 해석
REINF SIDE OTR 일체형 금형 제작

FRT PLR OTR, RAIL ROOF SIDE, CTR PLR OTR, SIDE SILL OTR 로 분리 생산 후 용접 조립하는 것을 REINF SIDE OTR로 일체형으로 성형하는 HPF 금형 제작

※ 경량화 : 15%, 공정 감소 : 6 parts -> 1 part, 원가절감 : 20%

국부연화 기술
TAILORED 금형

소재 재질의 열팽창 계수 차이 반영한 금형 모델링 능력 요구

시뮬레이션 프로그램을 이용하여 금형공법 설정된 내용을 TEST

전열식 금형

급냉 구간과 서냉 구간 온도 차이에 따른 금형의 열팽창을 감안한 모델링 기술

연화부의 금형의 온도를 제어하기 위한 금형 소재 및 히터 배치

열간 트림 금형기술
  • 레이저 컷팅 작업시간을 단축하여 원가 절감 실현
  • 냉각이 되어 소재가 경화되기 전 연질인 상태에서 트림
  • 별도의 금형을 제작하지 않고 HOT FORM 공정에서 TRIM이 동시에 이루어짐

냉간 트림 금형 개발
  • 레이저 가공을 프레스 가공으로 대체
  • 집중하중과 충격에 대비한 형구조의 변형을 예측한 금형 표준 정립
  • 3D BIULD UP 설계로 부품의 각각의 가공 정도가 확보되며 보수를 위한 교체가 용이함
  • 금형 소재는 내마모성 고경도의 특성을 지니고 열처리가 용이하며 용접성을 확

형내 직분사 수냉 기술
  • 냉각 시간을 단축하여 부품 생산원가 향상
  • 측벽부의 재료 두께 감소에 따른 면압 부족으로 냉각속도 저하 구간 냉각성 개선

냉각효율 개선 – 냉각 수로의 기계가공 방식
  • 형상면에서 균일한 냉각라인 설계를 위한 스틸 가공 방법 개선
  • 수밀 및 금형 보수 유지를 위한 효율적인 가공방식 선정

건드릴 TYPE과 냉각수로를 경계로 상하를 분리 가공하여 확산 접합 방식으로 제작, 냉각수의 흐름 방향별 냉각의 효율을 평가하기 위한 2가지 TYPE의 기계가공 채택

Hot Stamping 열 유동/유체 해석

Hot Stamping 금형의 냉각채널 구조 최적화를 통한 냉각효율 상승

  • 백터 분석을 통한 난류(Turbulent flow) 발생 최소화
  • 열 정체 구간 분석을 통한 냉각채널 설계 최적화
  • 각 채널별 동일한 온도 분포 유도