[go: up one dir, main page]

KR102032185B1 - 도어 이너 패널 및 도어 이너 패널 제조 방법 - Google Patents

도어 이너 패널 및 도어 이너 패널 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102032185B1
KR102032185B1 KR1020187028070A KR20187028070A KR102032185B1 KR 102032185 B1 KR102032185 B1 KR 102032185B1 KR 1020187028070 A KR1020187028070 A KR 1020187028070A KR 20187028070 A KR20187028070 A KR 20187028070A KR 102032185 B1 KR102032185 B1 KR 102032185B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inner panel
door inner
plate portion
vertical wall
press
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020187028070A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180118723A (ko
Inventor
겐이치로 오츠카
아츠시 오노
요시유키 가세다
요시아키 나카자와
Original Assignee
닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 filed Critical 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Publication of KR20180118723A publication Critical patent/KR20180118723A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102032185B1 publication Critical patent/KR102032185B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0411—Beltline
    • 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
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • 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
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/208—Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • 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
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • 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
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0412—Lower door structure
    • B60J5/0413—Inner panel, e.g. characterised by carrying components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042—Reinforcement elements
    • B60J5/0422—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
    • B60J5/0423—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by position in the lower door structure
    • B60J5/0426—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by position in the lower door structure the elements being arranged at the beltline
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042—Reinforcement elements
    • B60J5/0422—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
    • B60J5/0438—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by the type of elongated elements
    • B60J5/0443—Beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042—Reinforcement elements
    • B60J5/0451—Block or short strip-type elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042—Reinforcement elements
    • B60J5/0455—Reinforcement elements integrated in door structure or other door elements, e.g. beam-like shapes stamped in inner door panel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/048—Doors arranged at the vehicle sides characterised by the material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

이 도어 이너 패널은, 금속판으로 이루어지는 도어 이너 패널이며, 제1 천장판부 및 상기 제1 천장판부에 연결되는 제1 종벽부를 갖는 제1 패널부와, 상기 제1 패널부의 상기 제1 천장판부와 간극을 두고 배치되는 제2 천장판부, 및 상기 제2 천장판부에 연결되는 제2 종벽부를 갖는 제2 패널부와, 상기 제1 종벽부 및 상기 제2 종벽부에 연결되는 플랜지부와, 상기 제1 패널부와 상기 제2 패널부 사이에 배치되는 평판부를 구비하고, 상기 제1 종벽부 및 상기 제2 종벽부는 각각이 단차부를 갖고, 상기 평판부의 양단이 상기 플랜지부 또는 상기 단차부와 일체화하여 연접되어 있다.

Description

도어 이너 패널 및 도어 이너 패널 제조 방법
본 발명은 자동차용 도어 이너 패널 및 도어 이너 패널 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2016년 3월 23일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2016-059198호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 본 명세서에 원용한다.
자동차의 도어는, 주로 도어 이너 패널과 도어 아우터 패널을 조합하여 제조된다. 자동차의 도어에는, 윈도우, 윈도우 구동 장치, 음향 스피커, 손잡이 등이 설치된다. 이들을 수납하기 위해서, 도어 이너 패널과 도어 아우터 패널 사이에 공간이 필요하다. 그 때문에, 예를 들어, 도어 이너 패널에는 종벽부가 설치된다. 또한, 자동차의 도어가 폐쇄되었을 때, 도어에 의해 차 내를 밀폐할 필요가 있다. 그 때문에, 예를 들어, 도어 이너 패널의 종벽부에 단차부가 설치된다. 종벽부의 단차부가 차체의 필러 등과 대향함으로써, 차 내의 밀폐성이 확보된다.
자동차의 사이드 도어 등에 사용되는 도어 이너 패널은, 강판 등의 금속판을 프레스 가공하여 성형된다. 일반적으로, 도어 이너 패널의 형상은 복잡하기 때문에, 금속판을 크게 변형시키는 경우가 있다. 이 경우, 성형된 도어 이너 패널에 균열, 주름 등이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 도어 이너 패널의 소재에는 가공성이 높은 금속판이 사용된다. 가공성이 높은 금속판은 강도가 낮기 때문에, 도어 이너 패널의 강도도 낮다. 따라서, 도어 이너 패널에는 보강 부재로서 벨트 라인 레인포스먼트나 도어 임팩트 빔 등이 설치되는 경우가 많다.
도어 이너 패널의 구조는, 특허문헌 1∼3에 개시된다.
특허문헌 1에 개시된 도어 이너 패널은, 벨트 라인 레인포스먼트를 구비한다.
벨트 라인 레인포스먼트는, 도어 이너 패널의 벨트 라인부에 있어서의 차체 전후 방향을 따라서 접합된다. 이에 의해, 벨트 라인 레인포스먼트가 차체 전후 방향의 충돌 하중을 부담하여, 벨트 라인부에 작용하는 굽힘 모멘트를 효과적으로 저감할 수 있다고 특허문헌 1에는 기재되어 있다.
특허문헌 2에 개시된 도어 이너 패널에서는, 차체의 측면으로부터 충돌 하중이 부하되었을 때, 도어 이너 패널과 벨트 라인 레인포스먼트가 접촉하여, 도어 이너 패널의 하중 흡수부가 변형된다. 이에 의해, 하중 흡수부는 도어 이너 패널의 두께 방향으로 부하되는 하중의 일부를 흡수하기 위해서, 도어 이너 패널의 강성이 확보된다고 특허문헌 2에는 기재되어 있다.
특허문헌 3에 개시된 사이드 도어에서는, 핫 스탬프에 의해 성형된 벨트 라인 레인포스먼트의 후단부 및 전단부가, 본체부보다도 저강도 및 저강성으로 된다. 이에 의해, 차체의 전방면으로부터 충돌 하중이 부하되었을 때, 벨트 라인 레인포스먼트의 후단부가 소성 변형되어, 센터 필러와의 접촉 면적이 증가한다. 그 때문에, 벨트 라인 레인포스먼트의 후단부의 변형은, 충돌의 에너지를 흡수할 수 있다고 특허문헌 3에는 기재되어 있다.
일본 특허 공개2007-296953호 공보 일본 특허 공개2008-94353호 공보 일본 특허 공개2013-112133호 공보
그러나, 특허문헌 1, 특허문헌 2, 및 특허문헌 3의 도어 이너 패널에는, 충돌 특성을 확보하기 위하여 벨트 라인 레인포스먼트 등의 별개의 보강 부재가 불가결하다. 그 때문에, 특허문헌 1, 2 및 3의 도어 이너 패널로 제조되는 도어는, 생산 효율이 낮고, 비용도 높다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 경량이며 충돌 특성이 우수한 도어 이너 패널, 및 생산성이 우수한 도어 이너 패널 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 개요는 하기와 같다.
(1) 본 발명의 제1 양태는, 금속판으로 이루어지는 도어 이너 패널이며, 제1 천장판부 및 상기 제1 천장판부에 연결되는 제1 종벽부를 갖는 제1 패널부와, 상기 제1 패널부의 상기 제1 천장판부와 간극을 두고 배치되는 제2 천장판부, 및 상기 제2 천장판부에 연결되는 제2 종벽부를 갖는 제2 패널부와, 상기 제1 종벽부 및 상기 제2 종벽부에 연결되는 플랜지부와, 상기 제1 패널부와 상기 제2 패널부 사이에 배치되는 평판부를 구비하고, 상기 제1 종벽부 및 상기 제2 종벽부는 각각이 단차부를 갖고, 상기 평판부의 양단이 상기 플랜지부 또는 상기 단차부와 일체화되어 있는 도어 이너 패널이다.
(2) 상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 상기 제1 천장판부 및 상기 제2 천장판부의 적어도 한쪽에 개구부가 형성되어도 된다.
(3) 상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 상기 평판부가, 상기 제1 종벽부와 상기 제2 종벽부에 연결되는 벽부를 가져도 된다.
(4) 상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 상기 제1 종벽부와 상기 제2 종벽부를 연결하는 보강 부품을 더 구비해도 된다.
(5) 상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 상기 평판부에 오목부 및 볼록부 중 적어도 한쪽이 형성되어도 된다.
(6) 상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 인장 강도가 1200MPa 이상이어도 된다.
(7) 상기 (6)에 기재된 도어 이너 패널에서는, C 함유량이, 질량％로, 0.11％∼0.35％여도 된다.
(8) 상기 (7)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 상기 제1 천장판부에 있어서의 최대 판 두께부 T1MAX(mm), 상기 제1 천장판부에 있어서의 최소 판 두께부 T1MIN(mm), 상기 제2 천장판부에 있어서의 최대 판 두께부 T2MAX(mm), 및 상기 제2 천장판부에 있어서의 최소 판 두께부 T2MIN(mm)이 하기 (a)식과 (b)식을 만족시켜도 된다.
(T1MAX-T1MIN)×100/T1MAX<15 …(a)식
(T2MAX-T2MIN)×100/T2MAX<15 …(b)식
(9) 상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 인장 강도가 340∼980MPa여도 된다.
(10) 상기 (9)에 기재된 도어 이너 패널에서는, C 함유량이, 질량％로, 0.001％∼0.150％여도 된다.
(11) 상기 (10)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 상기 제1 천장판부에 있어서의 최대 판 두께부 T1MAX(mm), 상기 제1 천장판부에 있어서의 최소 판 두께부 T1MIN(mm), 상기 제2 천장판부에 있어서의 최대 판 두께부 T2MAX(mm), 및 상기 제2 천장판부에 있어서의 최소 판 두께부 T2MIN(mm)이 하기 (c)식과 (d)식을 만족시켜도 된다.
(T1MAX-T1MIN)×100/T1MAX<20 …(c)식
(T2MAX-T2MIN)×100/T2MAX<20 …(d)식
(12) 상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 상기 제1 종벽부와 상기 제2 종벽부의 높이가 각각 40mm 이상이어도 된다.
(13) 상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 상기 평판부에 있어서, 최소폭 부위의 폭이 30mm 이상이며, 최대 폭 부위의 폭이 200mm 이하여도 된다.
(14) 본 발명의 제2 양태는, 상기 (1)∼(13) 중 어느 한 항에 기재된 도어 이너 패널을 제조하는 방법이며, 상기 금속판으로 이루어지고, 제1 평판부, 제2 평판부 및 상기 제1 평판부와 상기 제2 평판부 사이에 배치된 제3 평판부를 갖는 블랭크재를 준비하는 준비 공정과, 다이와, 상기 다이에 대향하는 내측 펀치와, 상기 다이에 대향하여 상기 내측 펀치의 외측에 배치된 외측 펀치와, 블랭크 홀더를 포함하는 프레스 장치에 의해, 상기 블랭크재의 상기 제1 평판부 및 상기 제2 평판부에, 냉간 또는 열간에서 프레스 가공을 실시하여, 상기 블랭크재를 상기 도어 이너 패널로 성형하는 프레스 가공 공정을 구비하고, 상기 프레스 가공 공정에 있어서, 상기 내측 펀치는, 상기 블랭크재의 상기 제1 평판부 중 상기 도어 이너 패널의 상기 제1 천장판부로 성형되는 영역 및 상기 블랭크재의 상기 제2 평판부 중 상기 도어 이너 패널의 상기 제2 천장판부로 성형되는 영역을 가공하고, 상기 외측 펀치는, 상기 블랭크재의 상기 제1 평판부 중 상기 도어 이너 패널의 상기 단차부로 성형되는 영역 및 상기 블랭크재의 상기 제2 평판부 중 상기 도어 이너 패널의 상기 단차부로 성형되는 영역을 가공하고, 상기 외측 펀치에 의한 상기 블랭크재의 가공은, 상기 내측 펀치에 의한 상기 블랭크재의 가공보다도 먼저 완료한다.
(15) 상기 (14)에 기재된 도어 이너 패널 제조 방법에서는, 상기 프레스 가공 공정에서는, 상기 내측 펀치 및 상기 외측 펀치는 또한 상기 블랭크재의 상기 제3 평판부의 일부를 가공해도 된다.
(16) 상기 (14)에 기재된 도어 이너 패널의 제조 방법에서는, 상기 프레스 가공 공정에서는, 상기 외측 펀치에 의한 상기 블랭크재의 압입이 완료되기 전에, 상기 내측 펀치에 의한 상기 블랭크재의 압입이 시작되어도 된다.
(17) 상기 (14)에 기재된 도어 이너 패널의 제조 방법에서는, 상기 프레스 가공 공정을 상기 열간으로 행하는 경우, 가열 온도가 Ac3점 이상이어도 된다.
상기 (1)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 제1 종벽부 및 제2 종벽부가 단차부를 갖기 때문에, 차량의 밀폐성의 향상에 더하여, 도어 이너 패널의 강성을 높일 수 있다.
또한, 제1 패널부와 제2 패널부 사이에 배치되는 평판부의 양단이, 플랜지부 또는 단차부와 일체화하여 연접되어 있다. 도어 이너 패널에 일체화된 평판부는, 도어 임팩트 빔으로서 기능하기 때문에, 별개의 도어 임팩트 빔을 설치할 필요가 없다. 또한, 이 구조에 의하면, 도어 이너 패널이 도어 아우터 패널 등과 조합된 때에, 평판부는 도어 아우터 패널에 가까운 위치에 배치된다. 이에 의해, 도어 아우터 패널측에서 부여되는 충돌 에너지를 평판부에서 효율적으로 흡수할 수 있다.
따라서, 도어 이너 패널의 경량화를 도모하면서, 우수한 충돌 특성을 발휘할 수 있다.
상기 (2)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 제1 천장판부 또는 제2 천장판부에 개구부가 형성되어 있음으로써, 경량화가 가능하다.
또한, 제1 천장판부 또는 제2 천장판부에 있어서, 개구부의 근방을 신장 플랜지 성형에 의해 가공할 수 있기 때문에, 제1 종벽부 또는 제2 종벽부의 높이(플랜지부를 기준으로 한 프레스 성형 깊이)를 크게 하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 도어 이너 패널의 강성을 높일 수 있다. 또한, 도어 이너 패널이 도어 아우터 패널 등과 조합된 때에, 평판부를 도어 아우터 패널에 더욱 가까운 위치에 배치할 수 있기 때문에, 충돌 특성을 더욱 향상시키는 것이 가능하게 된다.
상기 (3)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 평판부가 제1 종벽부와 제2 종벽부에 연결되는 벽부를 가짐으로써, 평판부의 단면은 U자 형상으로 되어, 평판부의 단면 2차 모멘트가 높여진다. 이에 의해, 평판부에 의해 흡수되는 충돌 에너지가 커지기 때문에, 충돌 특성을 더욱 향상시키는 것이 가능하게 된다.
상기 (4)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 평판부를 사이에 두고 서로 이격되어 있는 제1 종벽부와 제2 종벽부가 보강 부품에 의해 연결되는 것에 의해, 도어 이너 패널의 강성을 높이는 것이 가능해진다. 따라서, 충돌 특성을 더욱 향상시키는 것이 가능하게 된다.
상기 (5)에 기재된 도어 이너 패널에서는, 평판부에 오목부 또는 볼록부가 형성됨으로써, 평판부의 단면 2차 모멘트가 높여진다. 이에 의해, 평판부에 의해 흡수되는 충돌 에너지가 커지기 때문에, 충돌 특성을 더욱 향상시키는 것이 가능하게 된다.
상기 (14)에 기재된 도어 이너 패널 제조 방법에서는, 상술한 도어 이너 패널을 1회의 프레스 가공에 의해 성형하는 것이 가능하다.
단, 1회의 프레스 공정이라고 해도, 이 프레스 공정 후에 절단 공정이나 비애싱 공정을 마련하는 경우가 있다.
또한, 외측 펀치에 의한 블랭크재의 가공이 완료된 후에, 내측 펀치에 의한 블랭크재의 가공이 완료된다. 따라서, 외측 펀치와 다이에 의해 단차부가 구속된 상태에서, 내측 펀치에 의한 제1 천장판부 및 제2 천장판부의 성형이 완료되게 된다. 그 때문에, 냉간 및 열간의 어느 프레스 가공 공정에 있어서도, 도어 이너 패널에 있어서의 균열이나 주름 등의 성형 불량의 발생을 억제할 수 있다.
따라서, 상술한 도어 이너 패널을 효율적으로, 또한 성형 불량을 억제하여 제조할 수 있다.
상기 (15)에 기재된 도어 이너 패널 제조 방법에서는, 평판부가 벽부를 갖는 도어 이너 패널을 1회의 프레스 가공에 의해 성형하는 것이 가능하다.
단, 1회의 프레스 공정이라고 해도, 이 프레스 공정 후에 절단 공정이나 비애싱 공정을 마련하는 경우가 있다.
또한, 상기 (16)에 기재된 도어 이너 패널 제조 방법에서는, 외측 펀치와 다이에 의해 단차부가 구속되기 전에, 내측 펀치가 블랭크재를 어느 정도 압입하고 있기 때문에, 천장판부의 판 두께의 감소를 억제할 수 있다. 따라서, 도어 이너 패널에 있어서의 균열이나 주름 등의 성형 불량의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도어 이너 패널을 차량 내측으로부터 본 사시도이다.
도 1b는 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널을 차량 외측으로부터 본 사시도이다.
도 2a는 일반적인 자동차용 사이드 도어의 차체 상하 방향에 수직한 단면의 모식도이다.
도 2b는 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널이 적용된 사이드 도어의 차체 상하 방향에 수직한 단면의 모식도이다.
도 3은 제1 변형예에 관한 도어 이너 패널을 차량 내측으로부터 본 사시도이다.
도 4는 제2 변형예에 관한 도어 이너 패널의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 5a는 제3 변형예에 관한 도어 이너 패널을 차량 내측으로부터 본 사시도이다.
도 5b는 제3 변형예에 관한 도어 이너 패널의 차량 외측으로부터 본 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법에서 사용하는 프레스 장치의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 A-A 화살표도이다.
도 7은 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법에서 사용하는 블랭크재의 평면도이다.
도 8은 제3 변형예에 관한 도어 이너 패널을 제조하는 경우의 블랭크재의 평면도이다.
도 9a는 프레스 가공 공정에 있어서, 블랭크 홀더 사이에 블랭크재를 끼워 넣는 단계를 도시하는 단면도이다.
도 9b는 프레스 가공 공정에 있어서, 외측 펀치에 의한 압입이 완료되었을 때의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9c는 프레스 가공 공정에 있어서, 내측 펀치에 의한 압입이 완료되었을 때의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10a는 프레스 가공 공정에 있어서, 블랭크 홀더 사이에 블랭크재를 끼워 넣는 단계를 도시하는 단면도이다.
도 10b는 프레스 가공 공정에 있어서, 내측 펀치에 의한 압입이 개시한 후에 외측 펀치에 의한 압입이 완료되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10c는 프레스 가공 공정에 있어서, 내측 펀치에 의한 압입이 완료되었을 때의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 11은 일반적인 프레스 장치에 의한 프레스 가공 중의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 12는 평판부에 볼록 형상을 부여한 경우의 도어 이너 패널을 도시하는 사시도이다.
도 13은 비교예에 관한 도어 이너 패널을 도시하는 사시도이다.
도 14a는 중량 효율 K의 산출 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 14b는 중량 효율 K의 산출 방법을 설명하기 위한 측면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 제1 실시 형태와 제2 실시 형태에 기초하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면 중, 동일하거나 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여서 그 설명은 반복하지 않는다.
(제1 실시 형태)
이하, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)은 강판(S)을 블랭크재로서 사용하여 프레스 성형함으로써 얻어진다. 도 1a는, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)을 차량 내측으로부터 본 사시도이며, 도 1b는, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)을 차량 외측으로부터 본 사시도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 도어 이너 패널(1)은 제1 패널부(10)와, 제2 패널부(20)와, 평판부(30)와, 플랜지부(40)를 구비한다. 이하의 설명에 있어서, 플랜지부(40)의 면에 수직인 방향을 프레스 방향이라 호칭하는 경우가 있다.
제1 패널부(10)는 플랜지부(40)로부터 프레스 방향으로 이격한 위치에 형성되는 제1 천장판부(11)와, 이 제1 천장판부(11)의 단부 에지에 연결되는 제1 종벽부(12)를 갖는다.
제1 종벽부(12)는 차체의 필러 등과 대향하도록 설치되고, 차 내의 밀폐성을 높이는 부위이다.
제1 종벽부(12)는 제1 천장판부(11)의 차량 전방측 및 후방측의 변으로부터 굴곡하여 프레스 방향을 따라서 연장되는 천장판부측 제1 종벽부(12a)와, 플랜지부(40)로부터 굴곡하여 프레스 방향을 따라서 연장되는 플랜지부측 제1 종벽부(12b)와, 천장판부측 제1 종벽부(12a)와 플랜지부측 제1 종벽부(12b)를 연결하는 제1 단차부(12c)를 포함한다. 제1 단차부(12c)는 플랜지부(40)와 제1 천장판부(11) 사이에 있어서, 플랜지부(40)의 면과 대략 평행하게 형성된다.
제2 패널부(20)는 평면에서 본 경우에 평판부(30)를 통해 제1 패널부(10)와 이격하여 형성된다.
제2 패널부(20)는 플랜지부(40)로부터 프레스 방향으로 이격한 위치에 형성되는 제2 천장판부(21)와, 이 제2 천장판부(21)의 단부 에지에 연결되는 제2 종벽부(22)를 갖는다.
제2 종벽부(22)는 제1 종벽부(12)와 마찬가지로, 차체의 필러 등과 대향하도록 설치되고, 차 내의 밀폐성을 높이는 부위이다.
제2 종벽부(22)는 제2 천장판부(21)에 네개의 외측의 변(21a, 21b, 21c, 21d)으로부터 굴곡하여 프레스 방향을 따라서 연장되는 천장판부측 제2 종벽부(22a)와, 플랜지부(40)로부터 굴곡하여 프레스 방향을 따라서 연장되는 플랜지부측 제2 종벽부(22b)와, 천장판부측 제2 종벽부(22a)와 플랜지부측 제2 종벽부(22b)를 연결하는 제2 단차부(22c)를 포함한다. 제2 단차부(22c)는 플랜지부(40)와 제2 천장판부(21) 사이에 있어서, 플랜지부(40)의 면과 대략 평행하게 형성된다.
천장판부측 제2 종벽부(22a)는 제2 천장판부(21) 중, 서로 인접하는 네개의 외측의 변(21a, 21b, 21c, 21d)을 따라서 연속적으로 형성되기 때문에, 도어 이너 패널(1)의 강성을 높일 수 있다.
제1 천장판부(11)는 사각형의 평면 형상을 갖고, 제2 천장판부(21)는 오각형의 평면 형상을 갖는다. 또한, 제1 천장판부(11)의 차량 상측의 변은 벨트 라인(BL)을 형성한다.
제2 천장판부(21)에는, 제2 천장판부(21)에 네개의 외측의 변(21a, 21b, 21c, 21d)에 인접하는 주연부를 남기도록 개구부(50)가 형성되어 있다. 개구부(50)에 대응하는 위치에는, 음향 스피커나 손잡이 등이 설치된다.
본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)과 같이 제2 천장판부(21)에 개구부(50)가 형성되어 있는 경우, 프레스 가공 시에 개구부(50)가 퍼지는 것에 의한 신장 플랜지 성형을 하기 쉬워진다. 따라서, 중량 삭감에 의해 경량화가 도모될뿐만 아니라, 주름이나 균열 등의 성형 불량의 발생을 억제할 수 있다.
플랜지부(40)는 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20)의 주위에 있어서, 플랜지부측 제1 종벽부(12b)와 플랜지부측 제2 종벽부(22b)에 연결되도록 형성된다.
평판부(30)는 도어 임팩트 빔의 역할을 담당하는 부위이며, 평면에서 보아 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20) 사이를 구분하도록 띠상으로 형성되어 있다. 평판부(30)는 띠상(직선상)으로 형성되기 때문에, 금형의 형상이 간이해서, 제조 비용을 억제하는 것이 가능하다.
평판부(30)는 플랜지부(40)와 일체로 형성된다. 따라서, 도어 이너 패널에 별개의 도어 임팩트 빔을 설치할 필요는 없기 때문에, 도어 이너 패널의 경량화를 실현할 수 있다. 또한, 평판부(30)의 단부는, 플랜지부(40)와 같은 평면 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
도 1b에 도시하는 바와 같이, 평판부(30)의 폭을 W1, 도어 이너 패널(1)의 폭을 W로 한 경우, W1과 W의 비 W1/W는, 0.05 이상, 0.6 이하인 것이 바람직하다.
비 W1/W가 너무 작으면, 평판부(30)의 굽힘 강도가 낮아, 평판부(30)가 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 없다. 따라서, 비 W1/W의 바람직한 하한은, 0.05이다.
비 W1/W가 너무 크면, 제1 패널부(10) 및 제2 패널부(20)의 면적이 작아지기 때문에, 도어 이너 패널(1)의 강성을 확보하는 것이 곤란해진다. 또한, 평판부(30)의 면적이 과대해져서, 스피커 등의 부품을 설치하기 어려워진다. 따라서, 비 W1/W가 바람직한 상한은, 0.6이다.
예를 들어, 평판부(30) 중, 최소폭 부위의 폭은 30mm 이상, 최대 폭 부위의 폭은 200mm 이하로 하는 것이 바람직하다.
평판부(30)는 차체의 도어록 스트라이커에 대응하는 영역에 설치되는 것이 바람직하다. 도 1a, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 평판부(30)가 설치되는 영역에서는, 제1 종벽부(12)와 제2 종벽부(22) 사이에 간극이 있다. 이 간극에 도어록용의 훅 등을 수용할 수 있기 때문이다.
본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)에서는 평판부(30)의 양단이 플랜지부(40)에 연결되기 때문에, 이 도어 이너 패널(1)이 도어 아우터 패널 등과 조합되면, 평판부(30)가 도어 아우터 패널에 근접한 위치에 설치되게 된다. 이에 의해, 도어의 충돌 특성을 향상할 수 있다. 이하, 이 점에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2a는, 일반적인 자동차용 사이드 도어의 차체 상하 방향에 수직한 단면의 모식도이다.
사이드 도어는, 도어 아우터 패널(A)과 도어 이너 패널(1000)을 조합하여 제조된다. 공간(SP)은, 도어 아우터 패널(A)과 도어 이너 패널(1000) 사이의 공간이다. 공간(SP)에는, 음향 스피커, 윈도우, 윈도우 구동 장치 등이 수납된다. 자동차가 측면 충돌하면, 도어 아우터 패널(A)에 하중 P(도 2a 중의 백색 화살표)가 부하된다. 하중 P에 의해 도어 아우터 패널(A)이 변형됨과 함께, 도어 이너 패널(1000)의 종벽부(1001)가 변형된다. 도어 이너 패널(1000)의 종벽부(1001)는 하중 P에 의한 충돌 에너지를 흡수한다. 즉, 사이드 도어의 충돌 특성을 향상하기 위해서는, 도어 이너 패널의 강도를 향상시킬 필요가 있다. 그러나, 종래의 도어 이너 패널(1000)의 재질은 강도가 낮은 연강판이다. 상술한 바와 같이 도어 이너 패널의 형상은 복잡해서, 가공이 어렵기 때문이다. 연강판은, 예를 들어, 인장 강도가 270MPa 정도의 강판이다. 그 때문에, 종래의 자동차 사이드 도어는, 도 2a에 도시하는 도어 임팩트 빔(D) 등의 별개의 보강 부재에 의해 보강하는 것이 불가결이 된다.
도어 임팩트 빔(D) 등의 보강 부재를 설치한 사이드 도어의 경우, 하중 P에 의해 도어 아우터 패널(A)이 차량 내측으로 변형되었을 때, 도어 아우터 패널(A)은 도어 임팩트 빔(D)에 닿는다. 따라서, 충돌 에너지는, 도어 이너 패널(1000)뿐만 아니라 도어 임팩트 빔(D)에도 흡수되기 때문에, 사이드 도어의 충돌 특성이 향상된다.
그러나, 별도 부품인 도어 임팩트 빔(D)을 도어 이너 패널(1000)에 설치할 필요가 있기 때문에, 종래의 조립된 도어는 무거워, 단위 중량당의 흡수 에너지(흡수 에너지 중량 효율)가 나쁘다. 또한, 별도 부품을 설치할 필요가 있기 때문에, 종래의 도어 제조 비용은 높고, 생산 효율도 낮다.
도 2b는, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)이 적용된 사이드 도어의 차체 상하 방향에 수직한 단면의 모식도이다. 사이드 도어는, 도어 이너 패널(1)과, 도어 아우터 패널(A)을 구비한다. 도어 아우터 패널(A)은, 도어 이너 패널(1)의 차량 외측에 배치되고, 도어 이너 패널(1)과 접합된다.
이 사이드 도어에 있어서, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)은 평판부(30)가 도어 아우터 패널(A)에 근접한 위치에 배치된다. 따라서, 충돌에 의해 도어 아우터 패널(A)이 차량 내측으로 변형되었을 때, 도어 아우터 패널(A)은 평판부(30)에 닿는다. 그 때문에, 충돌 에너지는, 도어 이너 패널(1)의 각 부위 중, 평판부(30)에 있어서 최초로 흡수되기 때문에, 사이드 도어의 충돌 특성이 향상된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)의 평판부(30)는 도어 임팩트 빔의 대신으로서 기능하기 때문에, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)이 적용된 사이드 도어는, 도어 임팩트 빔이 없어도 충돌 특성이 우수하다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)의 소재에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)은 강판(S)을 블랭크재로서 사용하여 프레스 성형함으로써 얻어지지만, 강판(S)의 특성은 열간 프레스 성형을 행하는 경우와 냉간 프레스 성형을 행하는 경우에 따라서 선택하는 것이 바람직하다.
열간 프레스 성형에 의해 도어 이너 패널(1)을 프레스 성형하는 경우에는, 인장 강도가 500MPa∼1000MPa인 강판(S)을 Ac3점 이상으로 가열한 상태에서 프레스 성형을 행하고, 그 후에 ?칭을 행함으로써, 1200MPa 이상의 인장 강도가 얻어지는 성분을 갖는 강판(S)을 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 강판(S)의 탄소 함유량(C 함유량)은 질량％로 0.11％ 이상 0.35％ 이하인 것이 바람직하다.
C 함유량이 0.11％ 이상인 경우, 양호한 ?칭성을 발휘할 수 있어, 도어 이너 패널(1)의 인장 강도를 1200MPa 이상으로 하기 쉬워지기 때문에 바람직하다. C 함유량은, 0.15％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
한편, C 함유량이 0.35％ 이하인 경우, 용접 불량을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. C 함유량은, 0.30％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
Si, Mn, P, S, Al, B 등의 성분에 대해서는, 적절히 조정하면 된다.
440MPa 이상의 고강도의 강판(S)을 사용하여 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)을 프레스 성형하는 경우, 특히 제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)에 있어서 주름이나 균열이 발생하지 않도록 대책을 행할 필요가 있다.
제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)에 있어서, 국소적인 판 두께 감소가 일어나는 개소는, 균열의 발생 원인이 되기 때문에, 충돌 특성을 높이기 위해서는 제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)에 있어서 판 두께가 균일한 것이 바람직하다.
따라서, 열간 프레스 성형을 채용하는 경우에는, 제1 천장판부(11)에 있어서의 최대 판 두께부를 T1MAX(mm), 제1 천장판부(11)에 있어서의 최소 판 두께부를 T1MIN(mm)로 한 경우, 하기 (1)식이 만족되는 것이 바람직하다.
(T1MAX-T1MIN)×100/T1MAX<15 …(1)식
마찬가지로, 제2 천장판부(21)에 있어서의 최대 판 두께부를 T2MAX(mm), 제2 천장판부(21)에 있어서의 최소 판 두께부를 T2MIN(mm)으로 한 경우, 하기 (2)식이 만족되는 것이 바람직하다.
(T2MAX-T2MIN)×100/T2MAX<15 …(2)식
냉간 프레스 성형에 의해 도어 이너 패널(1)을 프레스 성형하는 경우에는, 340MPa∼980MPa의 인장 강도를 갖는 강판을 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 강판(S)의 탄소 함유량(C 함유량)은 질량％로 0.001％∼0.150％ 이하인 것이 바람직하다.
C 함유량이 0.001％ 이상인 경우, 도어 이너 패널(1)의 인장 강도를 340MPa 이상으로 하기 쉬워지기 때문에 바람직하다. C 함유량은, 0.08％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
한편, C 함유량이 0.150％ 이하인 경우, 양호한 프레스 가공성을 발휘할 수 있기 때문에 바람직하다. C 함유량은, 0.12％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
Si, Mn, P, S, Al, B 등의 성분에 대해서는, 적절히 조정하면 된다.
열간 프레스 성형에 의해 도어 이너 패널(1)을 프레스 성형하는 경우와 마찬가지로, 냉간 프레스 성형에 의해 도어 이너 패널(1)을 프레스 성형하는 경우에도, 특히 제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)에 있어서 주름이나 균열이 발생하지 않도록 대책을 행할 필요가 있다. 제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)에 있어서는 국소적인 판 두께 감소가 일어나는 개소는, 균열의 발생 원인이 되기 때문에, 충돌 특성을 높이기 위해서는 제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)에 있어서 판 두께가 균일한 것이 바람직하다.
따라서, 냉간 프레스 성형을 채용하는 경우에는, 제1 천장판부(11)에 있어서의 최대 판 두께부를 T1MAX(mm), 제1 천장판부(11)에 있어서의 최소 판 두께부를 T1MIN(mm)으로 한 경우, 하기 (3)식이 만족되는 것이 바람직하다.
(T1MAX-T1MIN)×100/T1MAX<20 …(3)식
마찬가지로, 제2 천장판부(21)에 있어서의 최대 판 두께부를 T2MAX(mm), 제2 천장판부(21)에 있어서의 최소 판 두께부를 T2MIN(mm)으로 한 경우, 하기 (4)식이 만족되는 것이 바람직하다.
(T2MAX-T2MIN)×100/T2MAX<20 …(4)식
또한, 열간 프레스 성형, 냉간 프레스 성형 중 어느 것을 채용하는 경우이든, 제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)에 있어서 판 두께를 균일하게 하기 위해서는, 후술하는 도어 이너 패널 제조 방법과 같이, 제1 단차부(12c), 제2 단차부(22c)의 가공을 완료 후에 제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)의 가공을 완료시키는 제조 방법을 채용하는 것이 바람직하다.
이하, 도 3, 도 4, 도 5a, 및 도 5b를 참조하여 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)의 각종 변형예를 설명한다.
(제1 변형예)
도 3은, 제1 변형예에 관한 도어 이너 패널(1A)을 차량 내측으로부터 본 사시도이다.
이 도어 이너 패널(1A)에서는, 평판부(30)의 양단이 제1 단차부(12c), 제2 단차부(22c)에 연결되는 점에서 제1 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)과 상이하다.
즉, 이 도어 이너 패널(1A)에서는, 평판부(30)의 양단이, 제1 단차부(12c)와, 제2 단차부(22c)에 일체화하도록 설치되어 있다.
제1 패널부(10)는 플랜지부(40)와 단차부(제1 단차부(12c), 제2 단차부(22c))를 통하여 제2 패널부(20)와 연결된다. 따라서, 이 도어 이너 패널(1A)은, 상기 제1 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)과 비교하여, 제1 패널부(10)가 제2 패널부(20)와 연결되는 영역이 크다. 그 때문에, 도어 이너 패널(1A)은, 상술한 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)보다도 강성이 높다.
단, 이 도어 이너 패널(1A)의 평판부(30)는 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)의 평판부(30)와 비교하여, 도어 아우터 패널로부터 먼 위치에 배치된다. 따라서, 도어의 충돌 특성의 관점에서는, 상술한 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)쪽이 바람직하다. 요컨대, 평판부(30)의 배치는, 도어의 충돌 특성, 도어 이너 패널의 강성 등을 고려하여 적절히 설정된다.
도 3에 도시하는 h1은, 플랜지부(40)로부터 단차부(제1 단차부(12c), 제2 단차부(22c))까지의 프레스 방향의 높이를 나타낸다.
h2는, 플랜지부(40)로부터 천장판부(제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21))까지의 프레스 방향의 높이를 나타낸다.
이 변형예에 관한 도어 이너 패널(1A)은, h2≥40mm, 또한, h1/h2<0.8의 조건을 충족하는 것이 바람직하다. h2<40mm의 경우, 윈도우 등을 수납하는 공간(SP)이 너무 작기 때문이다. h1/h2≥0.8의 경우, 단차부(제1 단차부(12c), 제2 단차부(22c))와 천장판부(제1 천장판부(11), 제2 천장판부(21)) 거리가 가깝기 때문에, 차 내의 밀폐성이 낮아진다.
(제2 변형예)
도 4는, 제2 변형예에 관한 도어 이너 패널(1B)을 도시하는 사시도이다. 이 도어 이너 패널(1B)에서는, 강성을 높이기 위해서, 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20)를 연결하는 보강 부품(60)이 설치되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 보강 부품(60)은 제1 종벽부(12) 및 제2 종벽부(22)의 제1 단차부(12c)와 제2 단차부(22c)를 연결하는 부재이다. 이에 의해, 제1 패널부(10)는 제2 패널부(20)에 접속되기 때문에, 도어 이너 패널(1B)의 전체의 강성이 높아진다. 보강 부품(60)은 예를 들어, 강판을 프레스 가공한 판상의 부품이다. 보강 부품(60)은 예를 들어, 용접에 의해 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20)에 접합되면 된다.
(제3 변형예)
도 5a, 도 5b는, 제3 변형예에 관한 도어 이너 패널(1C)을 도시한다.
도 5a는, 도어 이너 패널(1C)을 차량 내측으로부터 본 사시도이며, 도 5b는, 도어 이너 패널(1C)을 차량 외측으로부터 본 사시도이다.
이 제3 변형예에 관한 도어 이너 패널(1C)은, 평판부(30)가 벽부(31)를 갖는 점에서 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)과 상이하다. 이 변형예에 관한 도어 이너 패널(1C)의 기타의 구성은, 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)과 동일하다.
이 도어 이너 패널(1C)에서는, 평판부(30)가 벽부(31)를 갖기 때문에, 평판부(30)의 단면 형상은 U자 형상이다. 이 때문에, 평탄한 형상인 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)의 평판부(30)와 비교하여, 평판부(30)의 단면 2차 모멘트가 높여져 있다. 즉, 벽부(31)를 갖는 평판부(30)가 흡수하는 충돌 에너지는, 상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)의 평판부(30)가 흡수하는 충돌 에너지보다도 크다. 또한, 벽부(31)는 제1 종벽부(12) 및 제2 종벽부(22)에 연결된다. 그 때문에, 도어 이너 패널(1C)의 전체의 강성을 높일 수 있다.
(제2 실시 형태)
이하, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법에 대해서, 도 6a∼도 11을 참조하면서 설명한다.
본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법은, 상기 제1 실시 형태에 따른 도어 이너 패널(1)을 프레스 성형하는 것이며, 블랭크재로서의 강판(S)을 준비하는 공정(블랭크 준비 공정)과, 프레스 장치에 의해 냉간 또는 열간에서 강판(S)을 프레스 가공하는 공정(프레스 가공 공정)을 구비한다.
도 6a, 도 6b는, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법의 프레스 가공 공정에서 사용하는 프레스 장치(100)를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6a는, 프레스 장치(100) 중, 도어 이너 패널(1)의 제1 패널부(10)에 대응하는 개소를 도시하는 단면도이며, 도 6b는, 도 6a의 A-A 화살표도이다.
도 6a, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 프레스 장치(100)는 내측 펀치(101)와, 외측 펀치(102)와, 블랭크 홀더(103)와, 다이(104)를 구비한다. 프레스 장치(100)에서는, 블랭크 홀더(103)와 다이(104) 사이에 강판(S)을 끼워 넣어서 고정한 상태에서, 내측 펀치(101)와 외측 펀치(102)를 다이(104)의 오목부에 압입함으로써, 강판(S)을 도 1에 도시되는 도어 이너 패널(1)의 형상으로 성형할 수 있다.
내측 펀치(101)는 제1 천장판부(11)에 대응하는 형상을 갖는 제1 내측 펀치(101a)와, 제2 천장판부(21)에 대응하는 형상을 갖는 제2 내측 펀치(101b)를 갖는다.
도 6b에 도시하는 바와 같이, 이 프레스 장치(100)의 내측 펀치(101)에서는, 제1 내측 펀치(101a)와 제2 내측 펀치(101b)가 평판부에 대응하는 부위를 사이에 두고서 분단된 형으로 되어 있다. 이러한 내측 펀치(101)를 사용함으로써, 평판부(30)에 대응하는 부위의 프레스 성형 깊이를 제1 천장판부(11) 및 제2 천장판부(21)에 대응하는 부위의 프레스 성형 깊이보다도 얕게 하는 것이 가능하다.
단, 제1 내측 펀치(101a)와 제2 내측 펀치(101b)는 완전히 분단되어 있을 필요성은 없고, 평판부(30)에 대응하는 개소만이 홈상으로 형성된 단일의 내측 펀치(101)여도 된다.
외측 펀치(102)는 내측 펀치(101)의 외측에 배치되고, 제1 단차부(12c)에 대응하는 형상을 갖는 제1 외측 펀치(102a)와, 제2 단차부(22c)에 대응하는 형상을 갖는 제2 외측 펀치(102b)를 갖는다.
도 6b에 도시하는 바와 같이, 이 프레스 장치(100)에서는, 제1 외측 펀치(102a)와 제2 외측 펀치(102b)가 평판부(30)에 대응하는 부위를 사이에 두고서 분단된 형으로 되어 있음으로써, 평판부(30)에 대응하는 부위의 프레스 성형 깊이를 제1 단차부(12c) 및 제2 단차부(22c)에 대응하는 부위의 프레스 성형 깊이보다도 얕게 하는 것이 가능하다.
단, 제1 외측 펀치(102a)와 제2 외측 펀치(102b)는 완전히 분단되어 있을 필요성은 없고, 평판부(30)에 대응하는 개소만이 홈상으로 형성된 단일의 내측 펀치(101)여도 된다.
또한, 제1 변형예에 관한 도어 이너 패널(1A)을 프레스 성형하는 경우에는, 제1 외측 펀치(102a)와 제2 외측 펀치(102b)가 분단되어 있지 않은 외측 펀치를 사용하는 것이 바람직하다.
블랭크 홀더(103)는 외측 펀치(102)의 더욱 외측에 있어서, 다이(104)와 프레스 축방향에 대향하도록 배치된다. 블랭크 홀더(103)와 다이(104) 사이에 끼워 넣음으로써, 프레스 성형 시에 강판(S)을 고정할 수 있다.
블랭크 홀더(103)에는, 도어 이너 패널(1)의 플랜지부(40)의 형상이 형성되어 있다.
다이(104)는 내측 펀치(101), 외측 펀치(102), 및 블랭크 홀더(103)에 대하여 프레스 축방향에 대향하여 배치되고, 도어 이너 패널(1)에 대응하는 형상의 오목부가 형성된다.
열간에서 강판(S)을 프레스 가공하는 경우, 가열된 상태의 강판(S)을 금형으로 프레스 성형하고, 그대로 금형 내에서 냉각을 행하는 핫 스탬프에 의해 성형되는 것이 바람직하다. 따라서, 프레스 장치(100)는 가열 장치와 냉각 장치를 구비하고 있어도 된다.
또한, 핫 스탬프를 행하는 경우, 바람직한 ?칭 효과를 얻기 위해서, Ac3점 이상으로 가열된 강판(S)을 프레스 성형하는 것이 바람직하다.
이어서, 강판(S)을 준비하는 공정(블랭크 준비 공정)에 대하여 설명한다.
준비하는 강판(S)의 특성은, 상술한 제1 실시 형태에서 설명한 대로이며, 열간 프레스의 경우와 냉간 프레스의 경우로 구분지어 사용하는 것이 바람직하다.
도 7은, 도 1a, 도 1b에 도시하는 도어 이너 패널(1)을 제조하는 경우의 강판(S)의 평면도이다. 강판(S)은, 제1 평판부(S1), 제2 평판부(S2), 제3 평판부(S3), 및 개구부(S4)를 갖는다.
제1 평판부(S1)는, 제1 패널부(10)에 대응하는 부위이다. 제2 평판부(S2)는, 제2 패널부(20)에 대응하는 부위이다. 제3 평판부(S3)는, 평판부(30)에 대응하는 부위이다. 개구부(S4)는, 개구부(50)에 대응하는 부위이다.
도 7에서 사선에 의해 그려진 영역은, 내측 펀치(101)와 대향하는 영역이다. 도 7에서 교차 사선에 의해 그려진 영역은, 외측 펀치(102)와 대향하는 영역이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 개구부(S4)는, 제1 평판부(S1)와 제3 평판부(S3) 사이, 및 제2 평판부(S2)와 제3 평판부(S3) 사이에 설치된다. 상술한 바와 같이, 강판(S)이 개구부(S4)를 갖는 경우, 신장 플랜지 성형하기 쉽다. 그러나, 강판(S)이 개구부(S4)를 갖지 않더라도, 강판(S)을 성형할 수 있는 경우, 개구부(S4)는 불필요하다.
단 이 경우에도, 강판(S)을 제1 평판부(S1), 제2 평판부(S2), 및 제3 평판부(S3)로 구분하는 절취선을 갖는 것이 바람직하다.
이러한 형상의 강판은, 강판을 펀칭 가공하여 얻어진다.
냉간 성형의 경우, 340∼980MPa 정도의 재료가 갖는 연성 및 신장 플랜지성이라면, 도 1a, 도 1b에 도시하는 도어 이너 패널(1)의 성형이 가능하다.
또한, 도 5a, 도 5b에 도시하는 제3 변형예에 관한 도어 이너 패널(1C)을 프레스 성형하는 경우에는, 평판부(30)가 벽부(31)를 갖기 때문에, 도 8에 도시하는 강판(S)을 사용하는 것이 바람직하다.
도 8에 도시하는 강판(S)에서는, 내측 펀치(101) 및 외측 펀치(102)는 또한 강판(S)의 제3 평판부(S3)의 일부를 가공한다. 이에 의해, 평판부(30)의 벽부(31)가 성형된다.
도 8에서 사선에 의해 그려진 영역은, 내측 펀치(101)와 대향하는 영역이다. 도 8에서 교차 사선에 의해 그려진 영역은, 외측 펀치(102)와 대향하는 영역이다.
이하, 프레스 가공 공정에 대하여 설명한다.
프레스 가공 공정에서는, 상술한 프레스 장치(100)에 의해, 강판(S)의 제1 평판부(S1) 및 제2 평판부(S2)에, 냉간 또는 열간에서 프레스 가공을 실시한다. 이에 의해, 강판(S)을 도어 이너 패널(1)로 성형한다. 보다 상세하게는, 내측 펀치(101)는 강판(S)의 제1 평판부(S1) 중 제1 천장판부(11)로 성형되는 영역과, 강판(S)의 제2 평판부(S2) 중 제2 천장판부(21)로 성형되는 영역을 가공하고, 외측 펀치(102)는 강판(S)의 제1 평판부(S1) 중 제1 단차부(12c)로 성형되는 영역과, 강판(S)의 제2 평판부(S2) 중 제2 단차부(22c)로 성형되는 영역을 가공한다.
열간에서 프레스 가공 공정을 실시하는 경우, Ac3점 이상으로 가열된 강판(S)을 프레스 가공함과 동시에, 성형된 도어 이너 패널을 ?칭하는 핫 스탬프를 행하는 것이 바람직하다.
열간에서 프레스 가공 공정을 실시하는 경우, 프레스 가공 전에 강판(S)이 가열된다. 강판(S)은 도시하지 않은 가열 장치에 의해 가열된다. 강판(S)은, 그 재료의 A1점 이상으로 가열되면 되지만, 보다 확실하게 ?칭 효과를 얻기 위하여 Ac3점 이상으로 가열되는 것이 바람직하다.
강판(S)이 A1점 이상으로 가열되면, ?칭 후의 도어 이너 패널의 금속 조직은 마르텐사이트가 되어 강도가 높아진다.
가열 온도는, 예를 들어, 700∼900℃이다. 가열 온도는, 재료, 성형 난이도 등에 의해 적절히 설정된다. 핫 스탬프에서는, 강판(S)을 가열하여 연화시키기 위해서, 복잡한 형상을 성형할 수 있다.
프레스 가공 공정에서는, 외측 펀치(102)에 의한 강판(S)의 가공은, 내측 펀치(101)에 의한 강판(S)의 가공보다도 먼저 완료시킨다. 이에 의해, 성형된 도어 이너 패널에 균열, 주름 등의 성형 불량이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 9a∼도 9c는, 본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법의 프레스 가공 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 9a는, 다이(104)에 적재된 강판(S)을 블랭크 홀더(103)로 누르는 단계를 도시한다(초기 단계).
도 9b는 외측 펀치(102)에 의한 압입이 완료되었을 때의 상태를 도시한다(중간 단계).
도 9c는 내측 펀치(101)에 의한 압입이 완료되었을 때의 상태를 도시한다(종기 단계).
도 9a에 도시하는 초기 단계에서는, 강판(S)은 다이(104)에 적재된다. 그 상태에서, 도시하지 않은 프레스 장치의 슬라이드가 하강한다. 이에 의해, 블랭크 홀더(103)와 다이(104)로 강판(S)을 끼워 넣는다.
열간에서 프레스 가공하는 경우, 도 9a에 도시하는 초기 단계에 있어서는, 블랭크 홀더(103)와 다이(104)의 간격은, 강판(S)의 두께보다도 큰 편이 바람직하다. 즉, 강판(S)과 블랭크 홀더(103) 사이에 간극이 마련된다. 간극의 크기는 예를 들어, 0.1mm이다. 강판(S)을 블랭크 홀더(103)에 접촉시킨 경우, 강판(S)이 프레스 성형되기 전에, 강판(S)의 블랭크 홀더(103)와 접촉하는 부분이 냉각된다. 그 때문에, 강판(S)의 냉각 속도가 부분적으로 상이하기 때문에, 성형품의 강도가 부분에 따라 상이하다. 따라서, 블랭크 홀더(103)와 강판(S) 사이에는 약간의 간극이 마련되는 것이 바람직하다.
도 9b에 도시하는 중간 단계에서는, 외측 펀치(102)에 의한 압입이 완료되어, 강판(S)은, 외측 펀치(102)와 다이(104)에 의해 드로잉 성형된 상태로 된다. 이때, 내측 펀치(101)는 외측 펀치(102)와 동일한 높이로 되어 있다.
본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법에서는, 외측 펀치(102)에 의한 강판(S)의 압입이 완료됨과 동시에, 내측 펀치(101)에 의한 강판(S)의 압입을 개시한다.
도 9c에 도시하는 종기 단계에서는, 도 9b에 도시하는 상태에서 개시된 내측 펀치(101)에 의한 강판(S)의 압입이 완료된 상태로 된다.
상기 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법에서는, 외측 펀치(102)에 의한 강판(S)의 압입이 완료되었을 때, 내측 펀치(101)의 높이 위치는 외측 펀치(102)와 동일한 높이로 되어 있다. 그러나, 이때의 내측 펀치(101)의 높이 위치는, 외측 펀치(102)보다도 낮은 위치에 있어도 된다.
즉, 도 10a∼도 10c에 도시하는 바와 같이, 외측 펀치(102)에 의한 강판(S)의 압입이 완료되기 전에, 내측 펀치(101)에 의한 강판(S)의 압입이 시작되어도 된다.
또한, 외측 펀치(102)에 의한 강판(S)의 압입이 완료되었을 때, 내측 펀치(101)의 높이 위치는, 외측 펀치(102)보다도 낮은 위치에 있어도 된다. 즉, 외측 펀치(102)에 의한 강판(S)의 압입이 완료된 후에, 내측 펀치(101)에 의한 강판(S)의 압입이 시작되어도 된다.
어느 경우이든, 내측 펀치(101)에 의한 압입은, 외측 펀치(102)에 의한 압입보다도 먼저 완료되지 않는다. 또한, 블랭크 홀더(103)와 다이(104)에 의한 강판(S)의 밀어넣기는 외측 펀치의 성형이 완료될 때까지 행하여지면 된다.
도 9a∼도 9c, 도 10a∼도 10c는 강판(S)에 개구부가 없는 경우를 도시하고 있지만, 강판(S)에 개구부가 있는 경우에는 외측 펀치(102)에 의한 압입의 완료 이후에 있어서, 내측 펀치(101)의 성형 중에 천장판부로부터 종벽으로 재료가 이동하여, 신장 플랜지 변형되기 때문에, 보다 균열을 억제하는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태에 따른 도어 이너 패널 제조 방법에 의하면, 외측 펀치(102)에 의한 강판(S)의 압입이 완료되고, 그 후, 내측 펀치(101)에 의한 강판(S)의 압입이 완료된다. 따라서, 외측 펀치(102)로 의한 압입이 완료되어 강판(S)이 드로잉 성형되었을 때, 강판(S)의 외측 펀치(102)에 의해 압입된 부분은, 외측 펀치(102)에 의해 구속된다. 이에 의해, 도어 이너 패널의 단차부 부근에 발생하는 주름 등을 억제할 수 있다. 이하, 이 점을 상세하게 설명한다.
도 11은, 일반적인 프레스 장치(200)에 의한 프레스 가공 중의 상태를 도시하는 단면도이다. 도 11에서는, 일반적인 프레스 장치(200)의 다이(220)의 일부를 확대하여 도시한다. 프레스 장치(200)에서는, 펀치(210)는 내측과 외측으로 분할되어 있지 않다. 그 때문에, 펀치(210)를 하강시켰을 때, 강판(V)의 일부분(V1)은, 펀치(210) 및 다이(220)에 의해 구속되어 있지 않다. 즉, 강판(V)의 일부분(V1)은, 펀치(210) 및 다이(220)와 접촉하지 않는다.
냉간에서 프레스 가공하는 경우, 프레스 가공 중의 도 11에 도시하는 단계에서는, 강판(V)의 일부분(V1)은, 펀치(210) 및 다이(220)에 의해 구속되지 않는다. 따라서, 강판(V)의 일부분(V1)이 휘기 쉬워, 주름이 되기 쉽다.
한편, 열간에서 프레스 가공하는 경우, 강판과 펀치, 다이 등과의 접촉에 의해 강판을 냉각한다. 따라서, 프레스 가공 중의 도 11에 도시하는 단계에서는, 강판(V)의 일부분(V1)은 냉각되지 않는다. 강판(V)의 일부분(V1)은, 펀치(210)가 도 11에 도시하는 위치보다도 더 압입되었을 때, 냉각된다. 요컨대, 도어 이너 패널의 천장판부 및 단차부의 형상이 일체적으로 조형된 펀치(210)에 의해, 종벽부에 단차부가 설치된 도어 이너 패널을 성형한 경우, 강판(V)의 일부분(V1)은 다른 부분보다도 지연되어서 냉각된다.
강판(V)의 냉각이 부분적으로 지연되면, 강판(V)의 강도 및 연성이 부분적으로 상이한 경우가 있다. 이 경우, 성형되는 도어 이너 패널에 균열, 주름 등이 발생하기 쉬워진다.
도 1a, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 도어 이너 패널(1)의 제1 종벽부(12) 및 제2 종벽부(22)가 단차부(12c, 22c)를 갖는 경우, 특히 균열, 주름 등이 발생하기 쉽다. 성형 후의 도어 이너 패널의 강도가 높은 경우, 더욱 균열, 주름 등이 발생하기 쉬워진다.
본 실시 형태의 도어 이너 패널 제조 방법은, 도 9a∼도 9c에 도시하는 바와 같이, 내측 펀치(101) 및 외측 펀치(102)를 갖는 프레스 장치(100)를 사용한다. 이에 의해, 도 1a, 도 1b에 도시한 바와 같은 도어 이너 패널(1)의 제1 천장판부(11)(또는 제2 천장판부(21))와 제1 단차부(12c)(또는 제2 단차부(22c))는, 별개의 펀치로 성형된다.
추가로, 외측 펀치(102)에 의한 압입은, 내측 펀치(101)에 의한 압입보다도 먼저 완료된다. 이에 의해, 한쪽 펀치가 천장판부를 성형할 때, 다른 쪽 펀치가 도어 이너 패널(1)의 단차부를 누른다. 따라서, 천장판부를 성형할 때, 강판(S)의 구속되어 있지 않은 부분이 적어져서, 도어 이너 패널(1)의 주름 등을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였다. 그러나, 상술한 실시 형태는 본 발명을 실시하기 위한 예시에 지나지 않는다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 상술한 실시 형태를 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
예를 들어, 상술한 설명에서는, 자동차의 사이드 도어용의 도어 이너 패널에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태의 도어 이너 패널은, 사이드 도어용에 한정되지 않는다. 본 실시 형태의 도어 이너 패널은, 리어 도어 등의 사이드 도어 이외에도 적용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 도어 이너 패널은 자동차용에 한정되지 않는다. 도어 이너 패널은, 우수한 충돌 특성이 요구되는 제품에 적용할 수 있다. 그러한 제품은, 예를 들어, 차량, 건설 기계, 항공기 등이다.
상술한 실시 형태에서는, 도어 이너 패널의 재료가 강판인 경우를 설명하였다. 그러나, 도어 이너 패널의 재료는 강판에 한정되지 않고, 금속판이기만 하면 된다. 금속판은, 예를 들어, 알루미늄판, 알루미늄 합금판, 복층 강판, 티타늄판, 마그네슘판 등이다. 또한, 강판을 테일러드 블랭크로 해도 된다. 테일러드 블랭크는, 테일러드 용접 블랭크(이하, 「TWB」라고도 한다)와, 테일러드 롤드 블랭크(이하, 「TRB」라고도 한다)로 크게 구별된다. TWB는, 판 두께, 인장 강도 등이 상이한 복수종의 강판을 용접(예: 맞대기 용접)에 의해 일체화한 것이다. 한편, TRB는, 강판을 제조할 때에 압연롤의 간격을 변경함으로써, 판 두께를 변화시킨 것이다. 테일러드 블랭크를 사용하면, 필요한 개소에 한정하여 강도를 강화할 수 있고, 판 두께를 감소할 수도 있다. 또한, 테일러드 블랭크를 사용한 도어 이너 패널도 자동차에 적용할 수 있다. 이에 의해, 충돌 특성을 향상할 수 있고, 또한 경량화를 기대할 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 평판부(30)가 평탄한 띠상(직선상)으로 형성되어 있으나, 평판부(30)는 평면에서 보아 만곡하여 형성되어도 되고, 오목부 또는 볼록부가 형성되어 있어도 된다. 일례로서, 도 12에, 오목부가 형성된 평판부(30')를 갖는 도어 이너 패널(1')을 예시한다. 이 경우, 평판부(30)의 단면 2차 모멘트를 높여서, 도어 이너 패널(1)의 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 오목부와 볼록부가 양쪽 모두 형성되어 있어도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 평면에서 보아 평판부(30)가 벨트 라인(BL)에 대하여 평행하게 연장되어 있지만, 평판부(30)는 벨트 라인(BL)에 대하여 평행하게 연장되어 있지 않아도 된다. 즉, 평판부(30)는 벨트 라인(BL)에 대하여 각도를 갖고 있어도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 제2 천장판부(21)에 네개의 외측의 변(21a, 21b, 21c, 21d)으로부터 굴곡하여 연장되는 제2 종벽부(22)가 설치되어 있지만, 제2 종벽부(22)는 제2 천장판부(21)의 외측 변 중 2 이상의 인접하는 변의 각 변으로부터 굴곡하여 연장되어 있으면 된다.
상술한 실시 형태에서는, 제1 천장판부(11)의 평면 형상이 사각형이며, 제2 천장판부(21)의 평면 형상이 오각형이다. 그러나, 제1 천장판부(11) 및 제2 천장판부(21)의 평면 형상은, 차량의 형상에 따라서 적절히 설계되면 된다.
상술한 실시 형태에서는, 개구부(50)가 제2 천장판부(21)의 1개소만 설치되어 있지만, 개구부(50)의 수는 1개소에 한정되는 것은 아니라, 제2 천장판부(21)에 대하여 복수의 개구부(50)가 형성되어 있어도 된다. 또한, 개구부(50)는 제1 천장판부(11)에도 형성되어 있어도 된다. 개구부(50)의 형상은, 원, 타원, 다각형 등이어도 되고, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 제2 천장판부(21)에는 개구부(50)가 형성되어 있지 않아도 된다. 개구부(50)가 없어도 제2 천장판부(21)를 성형할 수 있는 경우나, 스피커 등이 불필요한 경우에는, 개구부(50)는 불필요하다.
상술한 실시 형태에서는, 제1 종벽부(12) 및 제2 종벽부(22)가 제1 천장판부(11) 및 제2 천장판부(21)에 대하여 수직으로 신장되는 경우를 나타내지만, 엄밀하게 수직이 아니어도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 제1 단차부(12c)와 제2 단차부(22c)의 면이 제1 천장판부(11) 및 제2 천장판부(21)와 평행한 경우를 나타내지만, 엄밀하게 평행하지 않아도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 제2 종벽부(22)의 외측 4개의 인접하는 제2 종벽부(22)가 단차부(제1 단차부(12c)와 제2 단차부(22c))를 갖는 경우를 나타낸다. 즉, 인접하는 제2 종벽부(22)가 3조 있고, 그 3조가 모두 단차부(제1 단차부(12c)와 제2 단차부(22c))를 갖는 경우를 나타내지만, 조수는 3조에 한정되지 않는다.
상술한 실시 형태에서는, 단차부가 일단인 경우를 나타내지만, 복수단이어도 된다.
(실시예)
블랭크로서, 표 1에 도시하는 강판 A∼F를 준비하였다. 표 1에 있어서 HS 후 TS란, 강판을 Ac3점 이상으로 가열한 상태에서 프레스 성형하고, 금형 내에서 냉각한 경우의 인장 강도를 의미한다.
Figure 112018096033611-pct00001
상기 강판 A∼F에 대하여 도 6a, 도 6b에 도시하는 형상의 프레스 장치를 사용하여, 도 1a, 도 1b에 도시하는 형상의 도어 이너 패널의 프레스 성형을 행하였다.
또한, 비교예로서, 각 도어 이너와 동종의 재질의 보강 부재를 스폿 용접에 의해 조립한 도 13에 도시하는 종래의 도어 이너 패널 C.E의 프레스 성형을 행하였다.
이와 같이 하여 얻어진 도어 이너 패널 각각에 대하여 충돌 4점 굽힘 시험을 행하고, 임팩터 변위 100mm의 흡수 에너지의 중량 효율 K(J/g)를 구하였다. 중량 효율 K는 하기와 같다.
먼저, 도 14a에 도시하는 바와 같이, 도어 이너 패널의 3점을 볼트에 의해 체결하였다. 그리고, R127mm의 임팩터를 도 14b에 도시하는 바와 같이 충돌시킴으로써, 임팩터 변위 100mm의 흡수 에너지(J)를 구하였다. 그리고, 보강부 또는 보강 부재를 포함하는 도어 이너 패널의 중량으로 나눈 값을 중량 효율로 하였다.
또한, 표 2에 있어서는, 보강 부재 일체의 경우의 중량 효율 K1과, 보강 부재 별도 구비인 경우의 중량 효율 K2로 한 경우에, 100×K1/K2에 의해 계산되는 중량 효율비(％)를 나타냈다.
Figure 112018096033611-pct00002
상기 표 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명예에 의하면, 보강 부재를 별도 구비하는 경우와 비교하여, 작업 효율을 유지하여 단위 중량당의 흡수 에너지를 높이는 것이 가능하게 되었음이 나타났다.
본 발명에 따르면, 경량이고 충돌 특성과 생산성이 우수한 도어 이너 패널, 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
1, 1A, 1B, 1C: 도어 이너 패널
10: 제1 패널부
11: 제1 천장판부
12: 제1 종벽부
12a: 천장판부측 제1 종벽부
12b: 플랜지부측 제1 종벽부
12c: 제1 단차부
20: 제2 패널부
21: 제2 천장판부
21a, 21b, 21c, 21d: 외측의 변
22: 제2 종벽부
22a: 천장판부측 제2 종벽부
22b: 플랜지부측 제2 종벽부
22c: 제2 단차부
30: 평판부
31: 벽부
40: 플랜지부
50: 개구부
60: 보강 부품
A: 도어 아우터 패널
BL: 벨트 라인
D: 도어 임팩트 빔
S: 강판(블랭크재)
100: 프레스 장치
101: 내측 펀치
102: 외측 펀치
103: 블랭크 홀더
104: 다이
S1: 제1 평판부
S2: 제2 평판부
S3: 제3 평판부
S4: 개구부

Claims (17)

  1. 금속판으로 이루어지는 도어 이너 패널이며,
    제1 천장판부 및 상기 제1 천장판부에 연결되는 제1 종벽부를 갖는 제1 패널부와,
    상기 제1 패널부의 상기 제1 천장판부와 간극을 두고 배치되는 제2 천장판부, 및 상기 제2 천장판부에 연결되는 제2 종벽부를 갖는 제2 패널부와,
    상기 제1 종벽부 및 상기 제2 종벽부에 연결되는 플랜지부와,
    상기 제1 패널부와 상기 제2 패널부 사이에 배치되는 평판부를
    구비하고,
    상기 제1 종벽부 및 상기 제2 종벽부는 각각이 단차부를 갖고,
    상기 평판부의 양단이 상기 플랜지부 또는 상기 단차부와 일체화되어 있는
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 천장판부 및 상기 제2 천장판부의 적어도 한쪽에 개구부가 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 평판부가, 상기 제1 종벽부와 상기 제2 종벽부에 연결되는 벽부를 갖는
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 종벽부와 상기 제2 종벽부를 연결하는 보강 부품을 더 구비하는
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  5. 제1항에 있어서, 상기 평판부에 오목부 및 볼록부 중 적어도 한쪽이 형성되는
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  6. 제1항에 있어서, 인장 강도가 1200MPa 이상인
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  7. 제6항에 있어서, C 함유량이, 질량％로, 0.11％∼0.35％인
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 천장판부에 있어서의 최대 판 두께부 T1MAX(mm), 상기 제1 천장판부에 있어서의 최소 판 두께부 T1MIN(mm), 상기 제2 천장판부에 있어서의 최대 판 두께부 T2MAX(mm), 및 상기 제2 천장판부에 있어서의 최소 판 두께부 T2MIN(mm)이 하기 (1)식과 (2)식을 만족시키는
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
    (T1MAX-T1MIN)×100/T1MAX<15 …(1)식
    (T2MAX-T2MIN)×100/T2MAX<15 …(2)식
  9. 제1항에 있어서, 인장 강도가 340∼980MPa인
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  10. 제9항에 있어서, C 함유량이, 질량％로, 0.001％∼0.150％인
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 천장판부에 있어서의 최대 판 두께부 T1MAX(mm), 상기 제1 천장판부에 있어서의 최소 판 두께부 T1MIN(mm), 상기 제2 천장판부에 있어서의 최대 판 두께부 T2MAX(mm), 및 상기 제2 천장판부에 있어서의 최소 판 두께부 T2MIN(mm)이 하기 (3)식과 (4)식을 만족시키는
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
    (T1MAX-T1MIN)×100/T1MAX<20 …(3)식
    (T2MAX-T2MIN)×100/T2MAX<20 …(4)식
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 종벽부와 상기 제2 종벽부의 높이가 각각 40mm 이상인
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  13. 제1항에 있어서, 상기 평판부에서는,
    최소폭 부위의 폭이 30mm 이상이며,
    최대 폭 부위의 폭이 200mm 이하인
    것을 특징으로 하는, 도어 이너 패널.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 도어 이너 패널을 제조하는 방법이며,
    상기 금속판으로 이루어지고, 제1 평판부, 제2 평판부 및 상기 제1 평판부와 상기 제2 평판부 사이에 배치된 제3 평판부를 갖는 블랭크재를 준비하는 준비 공정과,
    다이와, 상기 다이에 대향하는 내측 펀치와, 상기 다이에 대향하여 상기 내측 펀치의 외측에 배치된 외측 펀치와, 블랭크 홀더를 포함하는 프레스 장치에 의해, 상기 블랭크재의 상기 제1 평판부 및 상기 제2 평판부에, 냉간 또는 열간에서 프레스 가공을 실시하여, 상기 블랭크재를 상기 도어 이너 패널로 성형하는 프레스 가공 공정을 구비하고,
    상기 프레스 가공 공정에 있어서,
    상기 내측 펀치는, 상기 블랭크재의 상기 제1 평판부 중 상기 도어 이너 패널의 상기 제1 천장판부로 성형되는 영역 및 상기 블랭크재의 상기 제2 평판부 중 상기 도어 이너 패널의 상기 제2 천장판부로 성형되는 영역을 가공하고,
    상기 외측 펀치는, 상기 블랭크재의 상기 제1 평판부 중 상기 도어 이너 패널의 상기 단차부로 성형되는 영역 및 상기 블랭크재의 상기 제2 평판부 중 상기 도어 이너 패널의 상기 단차부로 성형되는 영역을 가공하고,
    상기 외측 펀치에 의한 상기 블랭크재의 가공은, 상기 내측 펀치에 의한 상기 블랭크재의 가공보다도 먼저 완료하는
    것을 특징으로 하는 도어 이너 패널 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 프레스 가공 공정에서는, 상기 내측 펀치 및 상기 외측 펀치는 또한 상기 블랭크재의 상기 제3 평판부의 일부를 가공하는
    것을 특징으로 하는 도어 이너 패널 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 프레스 가공 공정에서는, 상기 외측 펀치에 의한 상기 블랭크재의 압입이 완료되기 전에, 상기 내측 펀치에 의한 상기 블랭크재의 압입이 시작되는
    것을 특징으로 하는 도어 이너 패널 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 프레스 가공 공정을 상기 열간으로 행하는 경우, 가열 온도가 Ac3점 이상인
    것을 특징으로 하는 도어 이너 패널 제조 방법.
KR1020187028070A 2016-03-23 2017-03-16 도어 이너 패널 및 도어 이너 패널 제조 방법 Active KR102032185B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016059198 2016-03-23
JPJP-P-2016-059198 2016-03-23
PCT/JP2017/010744 WO2017164079A1 (ja) 2016-03-23 2017-03-16 ドアインナーパネル及びドアインナーパネル製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180118723A KR20180118723A (ko) 2018-10-31
KR102032185B1 true KR102032185B1 (ko) 2019-10-15

Family

ID=59900256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187028070A Active KR102032185B1 (ko) 2016-03-23 2017-03-16 도어 이너 패널 및 도어 이너 패널 제조 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10857858B2 (ko)
EP (1) EP3434501A4 (ko)
JP (1) JP6206629B1 (ko)
KR (1) KR102032185B1 (ko)
CN (1) CN108778806B (ko)
BR (1) BR112018068624A2 (ko)
CA (1) CA3017554C (ko)
MX (1) MX2018011414A (ko)
RU (1) RU2699435C1 (ko)
WO (1) WO2017164079A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112019019574A2 (pt) * 2017-04-10 2020-04-14 Nippon Steel Corp membro estrutural para automóveis
JP6777053B2 (ja) * 2017-10-13 2020-10-28 Ｊｆｅスチール株式会社 プレス成形装置及び方法
JP6809435B2 (ja) * 2017-10-26 2021-01-06 Ｊｆｅスチール株式会社 プレス成形装置及び方法
DE102017127158A1 (de) * 2017-11-17 2019-05-23 HoDforming GmbH Verfahren zum Umformen eines Blechrohlings, z. B. einer Platine oder eines Hohlkörperrohlings als Werkstück in einem Umformwerkzeug
JP7155578B2 (ja) * 2018-03-30 2022-10-19 マツダ株式会社 加工装置及び方法
JP6677289B1 (ja) * 2018-12-12 2020-04-08 Ｊｆｅスチール株式会社 プレス成形方法
DE102021103999B3 (de) * 2021-02-19 2022-03-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Fahrzeugtür aus einem Panzerstahl
US11427066B1 (en) * 2021-03-10 2022-08-30 Honda Motor Co., Ltd. Door structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007296953A (ja) 2006-04-28 2007-11-15 Toyota Motor Corp サイドドア構造
JP2008094353A (ja) 2006-10-16 2008-04-24 Toyota Motor Corp 車両用ドア及びパネル部材荷重吸収構造
JP2013112133A (ja) 2011-11-28 2013-06-10 Toyota Motor Corp 車両用ドア構造

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1196076A1 (ru) * 1983-11-02 1985-12-07 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Заочный Политехнический Институт Способ выт жки кузовных деталей
JPH0617087B2 (ja) * 1984-12-28 1994-03-09 橋本フオ−ミング工業株式会社 自動車のドアパネル用補強桁部材
JP2520478B2 (ja) 1989-07-03 1996-07-31 日産自動車株式会社 パネル部品の成形方法
US5446999A (en) * 1993-06-28 1995-09-05 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle door assembly having an easily removable outside panel
JPH07329570A (ja) * 1994-06-10 1995-12-19 Nissan Motor Co Ltd 車両用ドア構造
AU681982B2 (en) * 1995-02-10 1997-09-11 Ogihara America Corporation Stretch controlled forming mechanism and method for forming multiple guage welded blanks
US5600991A (en) * 1995-02-10 1997-02-11 Ogihara America Corporation Stretch controlled forming mechanism and method for forming multiple gauge welded blanks
US5908216A (en) * 1995-12-22 1999-06-01 Joalto Design, Inc. Side intrusion beam with four points of connection
RU2116854C1 (ru) * 1997-03-27 1998-08-10 Акционерное общество "АвтоВАЗ" Способ штамповки деталей кузова эластичной средой по жесткой матрице
KR19990003105U (ko) 1997-06-30 1999-01-25 양재신 강성을 향상시킨 자동차 도어 이너 패널
JP2001088553A (ja) * 1999-09-21 2001-04-03 Mazda Motor Corp 車両の側部車体構造
SE522423C2 (sv) * 2002-08-08 2004-02-10 Ssab Hardtech Ab Fordonsdörr och sätt att tillverka sådan
US7040688B2 (en) * 2003-04-29 2006-05-09 General Motors Corporation Vehicle door
DE10359655A1 (de) * 2003-12-18 2005-07-21 Bayerische Motoren Werke Ag Fahrzeugtür mit einer Versteifungsstrebe
CA2566275C (en) 2004-06-23 2013-02-05 Intier Automotive Closures Inc. Structural door module
JP4622635B2 (ja) * 2005-04-01 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 車両用ドア構造
DE102005030507B4 (de) * 2005-06-28 2008-04-03 Benteler Automobiltechnik Gmbh Türstruktur eines Kraftfahrzeugs
JP4240064B2 (ja) * 2006-06-09 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 車両用ドア構造
JP4305484B2 (ja) * 2006-09-26 2009-07-29 日産自動車株式会社 ドアパネル構造およびドアパネル製造方法
DE102007032143A1 (de) * 2007-07-09 2009-01-15 Thyssenkrupp Drauz Nothelfer Gmbh Tür eines Kraftfahrzeuges
JP4368915B2 (ja) * 2007-07-24 2009-11-18 本田技研工業株式会社 車両用ドアの構造
JP5035218B2 (ja) * 2007-12-27 2012-09-26 豊田合成株式会社 自動車用ドア
JP5001907B2 (ja) * 2008-06-23 2012-08-15 本田技研工業株式会社 車両のロック部構造
US7866730B2 (en) * 2008-11-14 2011-01-11 Magna International Inc. Thermoformed twinsheet molded vehicle door system
RU81932U1 (ru) * 2008-12-29 2009-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТИГР-ВАГРЕМ" (ООО "СТИГР-ВАГРЕМ") Дверь салонная пассажирского вагона
TW201333359A (zh) * 2010-01-13 2013-08-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 面板
CN201881860U (zh) * 2010-08-17 2011-06-29 芜湖众力部件有限公司 一种汽车门板内开面板
JP2013166474A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Toyota Motor Corp 車両側部構造
DE102012004628A1 (de) * 2012-03-06 2012-11-08 Daimler Ag Fahrzeugtür mit einer Strukturversteifung
FR2994544B1 (fr) * 2012-08-16 2015-06-26 Renault Sa Structure de porte de vehicule automobile munie d'un renfort, renfort, porte equipee de la structure de porte et vehicule associes
JP5826736B2 (ja) * 2012-11-21 2015-12-02 株式会社豊田自動織機 車両用ドアの補強構造
KR101734792B1 (ko) 2013-11-26 2017-05-11 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 요철을 갖는 패널
WO2016103682A1 (ja) * 2014-12-25 2016-06-30 新日鐵住金株式会社 パネル状成形品及びパネル状成形品の製造方法
EP3351314B1 (en) * 2015-09-18 2024-10-09 Nippon Steel Corporation Production method of a panel-shaped article
US10682902B2 (en) * 2016-01-28 2020-06-16 Nippon Steel Corporation Panel-like formed product, vehicle door, and method for manufacturing a panel-like formed product

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007296953A (ja) 2006-04-28 2007-11-15 Toyota Motor Corp サイドドア構造
JP2008094353A (ja) 2006-10-16 2008-04-24 Toyota Motor Corp 車両用ドア及びパネル部材荷重吸収構造
JP2013112133A (ja) 2011-11-28 2013-06-10 Toyota Motor Corp 車両用ドア構造

Also Published As

Publication number Publication date
MX2018011414A (es) 2019-01-10
KR20180118723A (ko) 2018-10-31
EP3434501A1 (en) 2019-01-30
BR112018068624A2 (pt) 2019-02-05
CA3017554C (en) 2020-08-04
CN108778806B (zh) 2021-08-24
WO2017164079A1 (ja) 2017-09-28
US10857858B2 (en) 2020-12-08
US20190100084A1 (en) 2019-04-04
RU2699435C1 (ru) 2019-09-05
JPWO2017164079A1 (ja) 2018-04-05
CN108778806A (zh) 2018-11-09
CA3017554A1 (en) 2017-09-28
EP3434501A4 (en) 2019-11-27
JP6206629B1 (ja) 2017-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6921909B2 (ja) パネル状成形品
KR102032185B1 (ko) 도어 이너 패널 및 도어 이너 패널 제조 방법
US11027781B2 (en) Hot-stamping formed article, structural member using the same, and manufacturing method of hot-stamping formed article
JP5221861B2 (ja) 車両用構造部材
JP6288378B2 (ja) パネル状成形品、車両用ドア、及び、パネル状成形品の製造方法
JP6311853B1 (ja) ホットスタンプ成形品、その製造方法および製造装置
CN105813773A (zh) 钢板原材料、其制造方法及制造装置以及使用了该钢板原材料的压制成型品的制造方法
KR102330195B1 (ko) 성형체, 구조 부재, 및 성형체의 제조 방법
CA2984746C (en) Press-formed product and method for designing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0105 International application

Patent event date: 20180928

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20190826

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20191008

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20191010

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220916

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230919

Start annual number: 5

End annual number: 5