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KR102794116B1 - Vehicle body manufacturing method combined tailor welded blank method and patchwork method - Google Patents

Vehicle body manufacturing method combined tailor welded blank method and patchwork method Download PDF

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KR102794116B1
KR102794116B1 KR1020220151381A KR20220151381A KR102794116B1 KR 102794116 B1 KR102794116 B1 KR 102794116B1 KR 1020220151381 A KR1020220151381 A KR 1020220151381A KR 20220151381 A KR20220151381 A KR 20220151381A KR 102794116 B1 KR102794116 B1 KR 102794116B1
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blank material
edge portion
twb
blank
welding
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주식회사 새한산업
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Abstract

본 발명에 따른 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법은, 차체부품의 소재로서, 제1 블랭크 소재, 제2 블랭크 소재 및 제3 블랭크 소재를 마련하는 소재마련단계; 상기 제1 블랭크 소재의 제1 테두리부와 상기 제3 블랭크 소재의 제3 테두리부를 맞대기하고, 상기 제1 블랭크 소재에 상기 제2 블랭크 소재를 겹쳐서 패치하는 소재배치단계; 상기 제3 테두리부를 상기 제1 테두리부 또는 상기 제1 테두리부 및 상기 제2 블랭크 소재의 제2 테두리부와 TWB 형태로 용접하고, 패치된 상기 제2 블랭크 소재와 상기 제1 블랭크 소재를 용접하여, 상기 제1 블랭크 소재, 상기 제2 블랭크 소재 및 상기 제3 블랭크 소재가 결합된 TWB 패치워크 결합체를 형성시키는 소재용접단계; 및 상기 TWB 패치워크 결합체를 프레스 성형하여 상기 차체부품을 형성시키는 결합체성형단계;를 포함한다.The method for manufacturing a body part by combining the TWB method and the patchwork method according to the present invention comprises: a material preparation step of preparing a first blank material, a second blank material, and a third blank material as materials for the body part; a material arrangement step of butting a first edge portion of the first blank material with a third edge portion of the third blank material and overlapping the second blank material on the first blank material to patch it; a material welding step of welding the third edge portion with the first edge portion or the first edge portion and the second edge portion of the second blank material in a TWB shape and welding the patched second blank material and the first blank material to form a TWB patchwork assembly in which the first blank material, the second blank material, and the third blank material are joined; and an assembly forming step of press-forming the TWB patchwork assembly to form the body part.

Description

TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법{VEHICLE BODY MANUFACTURING METHOD COMBINED TAILOR WELDED BLANK METHOD AND PATCHWORK METHOD}{VEHICLE BODY MANUFACTURING METHOD COMBINED TAILOR WELDED BLANK METHOD AND PATCHWORK METHOD}

본 발명은 소재 성형 전에 TWB 공법 및 패치워크 공법으로 차체부품을 제조하는 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a body part by combining the TWB method and the patchwork method, which manufactures a body part by the TWB method and the patchwork method before material forming.

글로벌 환경규제 및 탄소배출 규제 강화에 따라 자동차 산업은 내연기관 자동차에서 친환경 전기자동차로 자동차 패러다임이 변화하고 있으며, 최근 친환경 전기자동차의 양산화 적용에 따른 전기자동차용 친환경 부품의 수요가 증가하고 있는 추세에 따라 자동차 부품의 제조과정에서 발생하는 탄소배출에 대해서도 환경규제를 강화하여 환경분담금을 부과하는 정책이 실현되고 있다.As global environmental regulations and carbon emission regulations are strengthened, the automobile industry is experiencing a paradigm shift from internal combustion engine vehicles to eco-friendly electric vehicles. In response to the recent trend of increasing demand for eco-friendly parts for electric vehicles due to mass production of eco-friendly electric vehicles, policies are being implemented to impose environmental fees by strengthening environmental regulations on carbon emissions generated during the manufacturing process of automobile parts.

자동차 차체 부품중에서 센터 필러 아우터 판넬과 같이 측면충돌 성능향상을 위하여 사용되고 있는 차체부품은 열간성형 핫스탬핑 제조기술로 제작되고 있으며, 핫스탬핑 차체부품은 자동차 차체부품 중에서 탄소배출량 가장 높은 차체부품으로 글로벌 환경규제에 따라 제조공정에서 발생하는 환경 분담금 부과정책에 대응하기 위해서는 탄소배출을 저감하면서도 충돌성능에 대응할수 있는 차체부품에 대한 대처 방안이 필요한 실정이다.Among the automobile body parts, body parts used to improve side collision performance, such as the center pillar outer panel, are manufactured using hot forming hot stamping manufacturing technology. Hot stamping body parts are the body parts with the highest carbon emissions among the automobile body parts. In order to respond to the environmental contribution policy arising from the manufacturing process according to global environmental regulations, it is necessary to find a solution for body parts that can respond to collision performance while reducing carbon emissions.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0002214호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0002214

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 스테인리스스틸 재질로 이루어진 블랭크 소재를 이용한 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been created to solve the above problems, and its purpose is to provide a method for manufacturing a body part by combining a TWB method and a patchwork method using a blank material made of stainless steel.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법은, 차체부품의 소재로서, 제1 블랭크 소재, 제2 블랭크 소재 및 제3 블랭크 소재를 마련하는 소재마련단계; 상기 제1 블랭크 소재의 제1 테두리부와 상기 제3 블랭크 소재의 제3 테두리부를 맞대기하고, 상기 제1 블랭크 소재에 상기 제2 블랭크 소재를 겹쳐서 패치하는 소재배치단계; 상기 제3 테두리부를 상기 제1 테두리부 또는 상기 제1 테두리부 및 상기 제2 블랭크 소재의 제2 테두리부와 TWB 형태로 용접하고, 패치된 상기 제2 블랭크 소재와 상기 제1 블랭크 소재를 용접하여, 상기 제1 블랭크 소재, 상기 제2 블랭크 소재 및 상기 제3 블랭크 소재가 결합된 TWB 패치워크 결합체를 형성시키는 소재용접단계; 및 상기 TWB 패치워크 결합체를 프레스 성형하여 상기 차체부품을 형성시키는 결합체성형단계;를 포함하며, 상기 소재마련단계에서, 서로 비교하여 상기 제1 블랭크 소재와 상기 제2 블랭크 소재는 상대적으로 고강도 소재이면서 얇은 소재이고 상기 제3 블랭크 소재는 상대적으로 저강도 소재이면서 두꺼운 소재이며, 상기 제1 블랭크 소재와 상기 제2 블랭크 소재 중 적어도 하나는 스테인리스스틸 재질로 이루어지고, 상기 제3 블랭크 소재는 상기 제1 블랭크 소재와 동일한 재질로 이루어지며, 상기 결합체성형단계는 냉간성형으로 수행되며, 상기 소재배치단계에서, 상기 제1 블랭크 소재 양측부의 상기 제1 테두리부에 상기 제3 테두리부가 인접하도록 상기 제3 블랭크 소재를 상기 제1 블랭크 소재의 양측에 각각 배치시키고, 상기 제2 테두리부와 상기 제3 테두리부를 겹치며, 상기 소재용접단계에서, 상기 제2 테두리부와 상기 제3 테두리부를 스폿용접하여 TWB 형태로 용접하고, 패치된 상기 제2 블랭크 소재와 상기 제1 블랭크 소재를 스폿용접하여 상기 TWB 패치워크 결합체를 형성시킨다.In order to achieve the above-described object, the present invention provides a method for manufacturing a body part by combining a TWB method and a patchwork method, comprising: a material preparation step of preparing a first blank material, a second blank material, and a third blank material as materials for a body part; a material arrangement step of butting a first edge portion of the first blank material with a third edge portion of the third blank material and overlapping the second blank material on the first blank material to patch it; a material welding step of welding the third edge portion with the first edge portion or the first edge portion and the second edge portion of the second blank material in a TWB shape, and welding the patched second blank material and the first blank material to form a TWB patchwork assembly in which the first blank material, the second blank material, and the third blank material are joined; And a joint forming step of forming the TWB patchwork assembly by press forming the body part; In the material preparation step, compared to each other, the first blank material and the second blank material are relatively high-strength materials and thin materials, and the third blank material is relatively low-strength materials and thick materials, and at least one of the first blank material and the second blank material is made of stainless steel, and the third blank material is made of the same material as the first blank material, and the joint forming step is performed by cold forming, and in the material arrangement step, the third blank material is arranged on both sides of the first blank material so that the third edge portion is adjacent to the first edge portion of both sides of the first blank material, and the second edge portion and the third edge portion are overlapped, and in the material welding step, the second edge portion and the third edge portion are spot-welded to form a TWB, and the patched second blank material and the first blank are The materials are spot-welded to form the above TWB patchwork assembly.

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본 발명에 따른 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법은, 차체부품을 제조하는 데에 있어서 소재 성형 전에 TWB 공법과 패치워크 공법을 복합적으로 사용함으로써, 제1 블랭크 소재, 제2 블랭크 소재 및 제3 블랭크 소재를 TWB 패치워크 결합체로 형성시켜 동시에 성형할 수 있으며, 나아가 이로 인하여 TWB 패치워크 결합체를 위한 하나의 금형 제작만 필요함에 따라, 블랭크 소재 마다 각각의 단품 제조를 위한 복수 개의 금형 제작이 필요한 종래와 비교하여, 금형제작 투자비를 현저히 절감할 수 있다.The method for manufacturing a body part by combining the TWB method and the patchwork method according to the present invention uses the TWB method and the patchwork method in combination before material molding in manufacturing the body part, so that a first blank material, a second blank material, and a third blank material can be formed into a TWB patchwork assembly and molded simultaneously, and further, since only one mold for the TWB patchwork assembly is required due to this, the investment cost for molding can be significantly reduced compared to the prior art where multiple molds are required for manufacturing individual products for each blank material.

그리고 본 발명은 제1 블랭크 소재와 제2 블랭크 소재 중 적어도 하나가 고강도 고연신 소재인 스테인리스스틸 재질로 이루어짐으로써, 충돌강성을 확보하면서 나아가 결합체성형단계에서 TWB 패치워크 결합체를 냉간성형으로 성형할 수 있음에 따라 환경규제에 대응하여 핫스탬핑 공정 대비 탄소배출을 저감시킬 수 있다.In addition, the present invention secures crash strength by making at least one of the first blank material and the second blank material made of stainless steel, which is a high-strength, high-elongation material, and further enables the TWB patchwork assembly to be formed by cold forming in the assembly forming step, thereby reducing carbon emissions compared to the hot stamping process in response to environmental regulations.

구체적으로 본 발명은 제1 실시예의 소재용접단계에서 레이저를 이용한 맞대기 용접에 더하여 레이저를 이용한 겹침용접을 하는 TWB 형태로 용접을 함으로써, TWB 패치워크 결합체에서의 제1 블랭크 소재 및 제2 블랭크 소재에 대한 제3 블랭크 소재의 결합력을 향상시킬 수 있다.Specifically, the present invention performs welding in the form of a TWB by performing overlap welding using a laser in addition to butt welding using a laser in the material welding step of the first embodiment, thereby improving the bonding strength of the third blank material to the first blank material and the second blank material in the TWB patchwork assembly.

또한 본 발명은 제2 실시예의 소재용접단계에서 레이저를 이용한 용접 대신에 스폿용접으로 TWB 형태로 용접을 함으로써, 고가의 레이저 용접설비 없이도 TWB 블랭크 용접을 할 수 있음에 따라, 용접품질을 확보하면서도 투자비를 절감할 수 있다.In addition, the present invention performs TWB blank welding by spot welding instead of laser welding in the material welding step of the second embodiment, thereby enabling TWB blank welding without expensive laser welding equipment, thereby reducing investment costs while ensuring welding quality.

나아가 종래 고강도 소재를 이용한 플랜지부 용접의 경우 용접 취성에 의한 용접 품질저하가 우려되는 반면, 본 발명은 저강도 소재인 제3 블랭크 소재에 용접 플랜지부가 형성되도록 패치 블랭크를 적용함에 따라, 종래 고강도 소재 용접취성에 의한 용접품질 저하 우려가 해소될 수 있으며, 용접강성 및 용접성능이 향상되는 효과를 가진다.Furthermore, in the case of welding a flange portion using a conventional high-strength material, there is concern about a deterioration in weld quality due to weld brittleness, whereas in the present invention, by applying a patch blank so that a welding flange portion is formed on a third blank material, which is a low-strength material, the concern about a deterioration in weld quality due to weld brittleness of a conventional high-strength material can be resolved, and the welding rigidity and welding performance are improved.

도 1은 종래기술에 따른 자동차의 차체에서 사이드 바디를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A'를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 사이드 바디에서 일례로서 센터필러 인너 판넬과 센터필러 인너 보강판넬이 각각 단품 성형된 후 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차체부품 제조방법에 의해 제조된 차체부품의 일 부분을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 B-B'를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 5의 차체부품을 프레스 성형하기 전 TWB 패치워크 결합체를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차체부품 제조방법에 의해 제조된 차체부품의 일 부분을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 B-B'를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 8의 차체부품을 프레스 성형하기 전 TWB 패치워크 결합체를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차체부품 제조방법에 의해 제조된 차체부품의 일 부분을 나타낸 도면이다.
Figure 1 is a drawing showing a side body of a car body according to conventional technology.
Figure 2 is a cross-sectional view showing A-A' of Figure 1.
FIG. 3 is a drawing showing, as an example, the center filler inner panel and the center filler inner reinforcement panel in the side body of FIG. 2, each formed as a single piece and then joined together.
Figure 4 is a flow chart showing a method for manufacturing a body part by combining the TWB method and the patchwork method according to the present invention.
FIG. 5 is a drawing showing a part of a body part manufactured by a method for manufacturing a body part according to the first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view taken along line B-B' of Figure 5.
Figure 7 is a drawing showing a TWB patchwork assembly before press forming the body part of Figure 5.
FIG. 8 is a drawing showing a part of a body part manufactured by a method for manufacturing a body part according to a second embodiment of the present invention.
Figure 9 is a cross-sectional view taken along line B-B' of Figure 8.
Figure 10 is a drawing showing a TWB patchwork assembly before press forming the body part of Figure 8.
FIG. 11 and FIG. 12 are drawings showing a portion of a body part manufactured by a method for manufacturing a body part according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention. However, when describing preferred embodiments of the present invention in detail, if it is determined that a specific description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts that have similar functions and actions. In addition, in this specification, terms such as “upper”, “upper part”, “upper surface”, “lower”, “lower part”, “lower side”, “side”, etc. are based on the drawings, and may actually vary depending on the direction in which the components are arranged.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to be 'connected' to another part, this includes not only the case where it is 'directly connected' but also the case where it is 'indirectly connected' with another component in between. Also, 'including' a component means that it can include other components rather than excluding other components unless specifically stated otherwise.

도 1은 종래기술에 따른 자동차의 차체에서 사이드 바디를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A'를 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 사이드 바디에서 센터필러 인너 판넬과 센터필러 인너 보강판넬이 각각 단품 성형한 후 결합된 것을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a drawing showing a side body of a car body according to the prior art, FIG. 2 is a cross-sectional view showing A-A' of FIG. 1, and FIG. 3 is a drawing showing a center pillar inner panel and a center pillar inner reinforcement panel of the side body of FIG. 2 each formed as a single product and then combined.

도면을 참조하면, 자동차의 차체에서 사이드 바디는 센터필러(CP)를 포함한다. 센터필러(CP)는 전측 도어와 후측 도어의 중간에 위치된 필러로서 B필러라고도 불리운다. 이러한 센터필러(CP)는 측면에서 발생할 수 있는 충돌 사고로부터 운전자를 안전하게 보호하는 역할을 해준다. 또한 센터필러(CP)는 차체와 지붕을 지지하는 기둥 역할과 차량 전복 시 차량의 지붕이 붕괴되거나 차량 하부가 내려앉아 탑승자가 상해를 입지 않도록 보호해주는 역할도 한다. 구체적으로 센터필러(CP)는 센터필러 인너 판넬(1), 센터필러 인너 보강판넬(2), 센터필러 아우터 판넬(3) 및 사이드 아우터 판넬(4)을 포함하며, 이와 같은 차체부품들은 내측으로부터 외측으로 순차적으로 배치된다. 참고로 도 3은 실질적으로 길게 형성된 센터필러 인너 판넬(1)의 일 부분을 나타낸 것이다.Referring to the drawing, the side body of the car body includes a center pillar (CP). The center pillar (CP) is a pillar located between the front door and the rear door and is also called a B pillar. This center pillar (CP) safely protects the driver from a collision accident that may occur from the side. In addition, the center pillar (CP) acts as a pillar that supports the car body and the roof, and protects the passengers from injuries when the car roof collapses or the lower part of the car sinks when the car overturns. Specifically, the center pillar (CP) includes a center pillar inner panel (1), a center pillar inner reinforcement panel (2), a center pillar outer panel (3), and a side outer panel (4), and these car body parts are arranged sequentially from the inside to the outside. For reference, FIG. 3 illustrates a portion of a center pillar inner panel (1) that is substantially formed long.

한편 센터필러 인너 판넬(1)과 센터필러 인너 보강판넬(2)은 도 3에 도시된 바와 같이 각각 단품 성형된 후 용접으로 결합된다. 즉 센터필러 인너 판넬(1)과 센터필러 인너 보강판넬(2) 각각의 부품을 성형할 수 있도록 각각의 금형이 제작되고, 각 부품의 블랭크 소재를 이용하여 단품들이 각각 성형된 후, 성형된 단품들이 용접으로 결합됨으로써 센터필러 인너 판넬(1)과 센터필러 인너 보강판넬(2)이 조립된다. 이러한 종래기술에 따르면 각각의 단품 제작을 위해 고가의 금형 제작 투자비가 발생하는 한계점이 있다.Meanwhile, the center filler inner panel (1) and the center filler inner reinforcement panel (2) are each formed as a single piece as shown in Fig. 3 and then joined by welding. That is, each mold is manufactured so that each of the center filler inner panel (1) and the center filler inner reinforcement panel (2) can be formed, and the blank materials of each part are used to form the individual pieces, and then the formed individual pieces are joined by welding, thereby assembling the center filler inner panel (1) and the center filler inner reinforcement panel (2). According to this prior art, there is a limitation in that expensive mold manufacturing investment costs are incurred for the production of each individual piece.

도 4는 본 발명에 따른 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법을 나타낸 플로우차트이다.Figure 4 is a flow chart showing a method for manufacturing a body part by combining the TWB method and the patchwork method according to the present invention.

또한 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차체부품 제조방법에 의해 제조된 차체부품의 일 부분을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 B-B'를 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 5의 차체부품을 프레스 성형하기 전 TWB 패치워크 결합체를 나타낸 도면이다.In addition, FIG. 5 is a drawing showing a part of a body part manufactured by a method for manufacturing a body part according to the first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 5, and FIG. 7 is a drawing showing a TWB patchwork assembly before press-forming the body part of FIG. 5.

그리고 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차체부품 제조방법에 의해 제조된 차체부품의 일 부분을 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8의 B-B'를 나타낸 단면도이며, 도 10은 도 8의 차체부품을 프레스 성형하기 전 TWB 패치워크 결합체를 나타낸 도면이다. 참고로, 도 5 내지 도 12는 실질적으로 길게 형성된 차체부품(100)의 일 부분을 나타낸 것이다.And FIG. 8 is a drawing showing a part of a body part manufactured by a body part manufacturing method according to a second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a cross-sectional view showing B-B' of FIG. 8, and FIG. 10 is a drawing showing a TWB patchwork assembly before press-forming the body part of FIG. 8. For reference, FIGS. 5 to 12 show a part of a body part (100) formed substantially long.

본 발명은 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법으로서 일례로서 차체부품인 센터필러 아우터 판넬 또는 사이드 실을 제조할 수 있다.The present invention is a method for manufacturing a body part by combining the TWB method and the patchwork method, and as an example, a center pillar outer panel or side sill, which is a body part, can be manufactured.

이때 TWB(Tailor Welded Blank) 공법은 서로 다른 강도를 지니거나 서로 다른 두께를 지닌 소재를 용접을 통해 하나의 부품으로 만드는 방법이다. 이러한 TWB 공법을 통하여 차체부품에 있어서 각 부위에 필요한 강도와 두께의 소재를 배치하여, 전체 중량은 줄이고 필요한 부위만 강도를 높일 수 있다. 즉 굳이 높은 강도를 요구하지 않는 부위는 두꺼운 소재를 사용하지 않아도 됨에 따라, 그 부위에 불필요하게 두꺼운 소재를 사용하지 않게 된다. 물론 이러한 TWB 공법이 아닌 다른 방법으로서 보강소재를 추가하여 용접하는 방법이 있는데, 이러한 방법은 이미 만들어진 부품에 보강소재 추가를 위해 또 한번의 용접과정을 거쳐야 함에 따라, 용접부위의 변형이 발생할 수 있고, 나아가 작업시간 및 노동부하 측면에 있어서 비효율적인 단점이 있다.At this time, the TWB (Tailor Welded Blank) method is a method of welding materials with different strengths or thicknesses to create a single part. Through this TWB method, materials with the necessary strength and thickness are placed in each part of the body parts, so that the overall weight can be reduced and the strength can be increased only in the necessary parts. In other words, since thick materials do not have to be used in parts that do not necessarily require high strength, unnecessarily thick materials are not used in those parts. Of course, there is a method of adding reinforcing material and welding it instead of this TWB method, but this method has the disadvantage of causing deformation of the welded part because it requires another welding process to add reinforcing material to an already-made part, and furthermore, it has the disadvantage of being inefficient in terms of working time and labor load.

그리고, 패치워크(Patchwork) 공법은 두개의 서로 다른 차체부품을 블랭크 소재 상태에서 용접하여 동시에 성형하는 제조방법이다. 즉 패치워크 공법은 보강판재를 사용하여 부분적으로 모재를 보강하는 공법으로서, 성형공정 이전에 보강판재와 같은 패치가 접합되어 모재와 패치가 동시에 성형되는 것이며, 이로 인하여 금형 투자비를 절감할 수 있다.And, the patchwork method is a manufacturing method that welds two different body parts from a blank material state and forms them simultaneously. In other words, the patchwork method is a method that partially reinforces the parent material using a reinforcing plate, and before the forming process, a patch such as a reinforcing plate is joined so that the parent material and the patch are formed simultaneously, which can reduce the investment cost of the mold.

다음으로 차체부품을 제조하는 데에 있어서, 소재 성형 전에 TWB 공법과 패치워크 공법을 복합적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 대해 살펴보기로 한다.Next, we will examine the present invention, which is characterized by the combined use of the TWB method and the patchwork method prior to material forming in manufacturing body parts.

본 발명에 따른 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 소재마련단계(S100), 소재배치단계(S200), 소재용접단계(S300) 및 결합체성형단계(S400)를 포함한다.The method for manufacturing a body part by combining the TWB method and the patchwork method according to the present invention includes a material preparation step (S100), a material arrangement step (S200), a material welding step (S300), and a joint forming step (S400), as illustrated in FIG. 4.

먼저 소재마련단계(S100)는 차체부품(100)의 소재로서 제1 블랭크 소재(110), 제2 블랭크 소재(120) 및 제3 블랭크 소재(130)를 마련하는 단계이다.First, the material preparation step (S100) is a step of preparing a first blank material (110), a second blank material (120), and a third blank material (130) as materials for the body part (100).

다음으로 소재배치단계(S200)는 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이 제1 블랭크 소재(110)의 제1 테두리부(111)와 제3 블랭크 소재(130)의 제3 테두리부(131)를 맞대기하고, 제1 블랭크 소재(110)에 제2 블랭크 소재(120)를 겹쳐서 패치하는 단계이다.Next, the material arrangement step (S200) is a step of placing the first edge portion (111) of the first blank material (110) and the third edge portion (131) of the third blank material (130) against each other as shown in FIG. 7 and FIG. 10, and overlapping the second blank material (120) onto the first blank material (110) to patch it.

그 다음으로 소재용접단계(S300)는 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이 제3 테두리부(131)를 제1 테두리부(111) 또는 제1 테두리부(111) 및 제2 블랭크 소재(120)의 제2 테두리부(121)와 TWB 형태로 용접하고, 패치된 제2 블랭크 소재(120)와 제1 블랭크 소재(110)를 용접하여, 제1 블랭크 소재(110), 제2 블랭크 소재(120) 및 제3 블랭크 소재(130)가 결합된 TWB 패치워크 결합체(190)를 형성시키는 단계이다.Next, the material welding step (S300) is a step of welding the third edge portion (131) to the first edge portion (111) or the first edge portion (111) and the second edge portion (121) of the second blank material (120) in a TWB shape as illustrated in FIGS. 7 and 10, and welding the patched second blank material (120) and the first blank material (110), thereby forming a TWB patchwork assembly (190) in which the first blank material (110), the second blank material (120), and the third blank material (130) are combined.

마지막으로 결합체성형단계(S400)는 도 5와 도 6, 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 TWB 패치워크 결합체(190)를 프레스 성형하여 차체부품(100)을 형성시키는 단계이다.Lastly, the assembly forming step (S400) is a step of forming a body part (100) by press forming a TWB patchwork assembly (190) as shown in FIGS. 5 and 6, 8 and 9.

참고로, 본 명세서에서는 도 5와 도 6, 도 8과 도 9의 차체부품(100)에서 제1 블랭크 소재(110), 제2 블랭크 소재(120) 및 제3 블랭크 소재(130)에 의해 형성된 부분을 도 7 및 도 10의 제1 블랭크 소재(110), 제2 블랭크 소재(120) 및 제3 블랭크 소재(130)와 동일한 도면부호로 표시하기로 한다.For reference, in this specification, the portions formed by the first blank material (110), the second blank material (120), and the third blank material (130) in the body parts (100) of FIGS. 5 and 6, FIGS. 8 and 9 are indicated by the same drawing reference numerals as the first blank material (110), the second blank material (120), and the third blank material (130) of FIGS. 7 and 10.

구체적으로 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 있어서, 소재마련단계(S100)는 차체부품(100)의 소재로서 서로 비교하여 상대적으로 고강도 소재인 제1 블랭크 소재(110)와 제2 블랭크 소재(120), 그리고 상대적으로 저강도 소재인 제3 블랭크 소재(130)를 마련하는 단계이다. 차체부품(100)에서 도면 상으로 중앙부분에 위치된 제1 블랭크 소재(110)와 제2 블랭크 소재(120)는 충돌강성을 확보하기 위해 고강도 소재로 이루어지고, 양측부분에 위치된 제3 블랭크 소재(130)는 충돌흡수능 향상을 위해 저강도 소재로 이루어질 수 있다. 아울러 이와 같이 양측부분에 위치된 제3 블랭크 소재(130)는 저강도 소재로 이루어짐으로써 비록 도면에 도시되지는 않았지만 사이드 아우터 판넬과 같은 다른 부품이 용접되어 연결 시 용접성능을 확보할 수 있다. 나아가 2겹으로 겹친 고강도 소재인 제1 블랭크 소재(110)와 제2 블랭크 소재(120)로 이루어진 중앙부분이 충분한 충돌강성을 확보하였기에 도면에 도시된 바와 같이 제1 블랭크 소재(110)와 제2 블랭크 소재(120) 각각은 상대적으로 얇은 소재로 이루어질 수 있고, 1겹의 저강도 소재인 제3 블랭크 소재(130)는 적어도 일정 정도의 충돌강성을 확보하기 위해 상대적으로 두꺼운 소재로 이루어질 수 있다.Specifically, in the first and second embodiments of the present invention, the material preparation step (S100) is a step of preparing a first blank material (110) and a second blank material (120), which are relatively high-strength materials compared to each other, and a third blank material (130) which is relatively low-strength material as materials of the body part (100). In the body part (100), the first blank material (110) and the second blank material (120) positioned in the central portion in the drawing may be made of high-strength materials to secure collision rigidity, and the third blank materials (130) positioned on both sides may be made of low-strength materials to improve collision absorption. In addition, since the third blank materials (130) positioned on both sides in this way are made of low-strength materials, although not shown in the drawing, welding performance can be secured when other parts, such as side outer panels, are welded and connected. Furthermore, since the central portion made of the first blank material (110) and the second blank material (120), which are high-strength materials overlapping in two layers, secures sufficient collision rigidity, as shown in the drawing, each of the first blank material (110) and the second blank material (120) can be made of a relatively thin material, and the third blank material (130), which is a single-layer low-strength material, can be made of a relatively thick material to secure at least a certain level of collision rigidity.

이러한 소재마련단계(S100)에서 제1 블랭크 소재(110)와 제2 블랭크 소재(120) 중 적어도 하나는 스테인리스스틸 재질로 이루어질 수 있고, 제3 블랭크 소재(130)는 제1 블랭크 소재(110)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 일례로서 제1 블랭크 소재(110)가 스틸 재질인 경우 제2 블랭크 소재(120)는 스테인리스스틸 재질이고 제3 블랭크 소재(130)는 스틸 재질일 수 있다.In this material preparation step (S100), at least one of the first blank material (110) and the second blank material (120) may be made of stainless steel, and the third blank material (130) may be made of the same material as the first blank material (110). As an example, when the first blank material (110) is made of steel, the second blank material (120) may be made of stainless steel, and the third blank material (130) may be made of steel.

이후 제1 블랭크 소재(110), 제2 블랭크 소재(120) 및 제3 블랭크 소재(130)가 결합된 블랭크결합체를 성형하는 결합체성형단계(S400)는 냉간성형으로 수행될 수 있다. 즉 결합체성형단계(S400)는 열간성형이 아닌 냉간성형으로 성형될 수 있다.Thereafter, the assembly forming step (S400) of forming a blank assembly in which the first blank material (110), the second blank material (120), and the third blank material (130) are combined can be performed by cold forming. In other words, the assembly forming step (S400) can be formed by cold forming rather than hot forming.

일반적으로 고강도 소재는 연신율이 좋지 않은 즉 연성이 낮은, 다시 말해 취성이 높은 소재로서 가공성이 좋지 않다. 종래에는 충돌강성이 요구되는 차체부품(100)은 고강도 소재를 사용하였고, 고강도 소재는 성형이 어려워서 열간성형 핫스탬핑과 같은 공정을 이용하여 성형하는데, 이러한 열간성형 핫스탬핑 공정은 고온의 가열로에서 배출되는 열원으로 인하여 탄소배출이 많은 문제가 있다.In general, high-strength materials have poor elongation, that is, low ductility, or in other words, high brittleness, and thus have poor processability. In the past, body parts (100) requiring crash rigidity used high-strength materials, and since high-strength materials are difficult to form, they are formed using processes such as hot forming hot stamping. However, this hot forming hot stamping process has the problem of generating a lot of carbon emissions due to the heat source emitted from a high-temperature heating furnace.

이에 반하여, 본 발명은 소재마련단계(S100)에서 제1 블랭크 소재(110)와 제2 블랭크 소재(120) 중 적어도 하나가 스테인리스스틸 재질로 이루어짐으로써, 충돌강성을 확보하면서 나아가 결합체성형단계(S400)에서 TWB 패치워크 결합체(190)를 냉간성형으로 성형할 수 있음에 따라 환경규제에 대응하여 핫스탬핑 공정 대비 탄소배출을 저감시킬 수 있다. 나아가 이러한 스테인리스스틸 재질은 스틸 재질에 비하여 내식성이 우수한 장점을 지닌다.In contrast, the present invention secures collision rigidity by making at least one of the first blank material (110) and the second blank material (120) made of stainless steel in the material preparation step (S100), and further, in the assembly forming step (S400), the TWB patchwork assembly (190) can be formed by cold forming, thereby reducing carbon emissions compared to the hot stamping process in response to environmental regulations. Furthermore, the stainless steel material has the advantage of superior corrosion resistance compared to steel.

다음으로 소재배치단계(S200)는 제1 실시예에 따른 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 블랭크 소재(110) 양측부의 제1 테두리부(111)에 제3 테두리부(131)가 인접하도록 제3 블랭크 소재(130)를 제1 블랭크 소재(110)의 양측에 각각 배치시키고, 제2 테두리부(121)와 제3 테두리부(131)를 겹치는 단계이다. 즉 소재배치단계(S200)에서는 제1 블랭크 소재(110)의 양측에 제3 블랭크 소재(130)를 각각 배치시키면서 제1 블랭크 소재(110) 양측부의 제1 테두리부(111)에 제3 테두리부(131)를 접하도록 배치시키고, 아울러 이때 제3 테두리부(131)를 제1 블랭크 소재(110)에 패치된 제2 블랭크 소재(120)의 제2 테두리부(121)와 겹치도록 한다.Next, the material arrangement step (S200) is a step of arranging the third blank material (130) on both sides of the first blank material (110) so that the third edge part (131) is adjacent to the first edge part (111) on both sides of the first blank material (110), and overlapping the second edge part (121) and the third edge part (131). That is, in the material arrangement step (S200), the third blank material (130) is arranged on both sides of the first blank material (110) so that the third edge part (131) is in contact with the first edge part (111) of both sides of the first blank material (110), and at this time, the third edge part (131) is overlapped with the second edge part (121) of the second blank material (120) patched to the first blank material (110).

그 다음으로 소재용접단계(S300)는, 제1 테두리부(111)와 제3 테두리부(131)를 레이저로 맞대기 용접하면서 제3 테두리부(131)에 제2 테두리부(121)의 끝단을 레이저용접하여 TWB 형태로 용접하고, 패치된 제2 블랭크 소재(120)와 제1 블랭크 소재(110)를 스폿용접하여 TWB 패치워크 결합체(190)를 형성시키는 단계이다.Next, the material welding step (S300) is a step of welding the first edge portion (111) and the third edge portion (131) by laser butt welding, welding the end of the second edge portion (121) to the third edge portion (131) in the form of a TWB, and spot welding the patched second blank material (120) and the first blank material (110) to form a TWB patchwork assembly (190).

종래의 레이저를 이용한 블랭크 소재 TWB 형태로 용접의 경우 서로 다른 두께의 블랭크 소재들이 맞대진 부분에 레이저를 이용한 맞대기 용접이 이루어지는데, 이러한 경우 단차부 두께 차이에 따른 용접강성 및 용접품질 저하 우려가 발생한다.In the case of welding in the form of TWB using a conventional laser, butt welding is performed using a laser at the part where blank materials of different thicknesses are butted together. In this case, there is concern about the deterioration of welding strength and welding quality due to the difference in thickness of the step portion.

이에 반하여, 본 발명은 소재용접단계(S300)에서 레이저를 이용한 맞대기 용접에 더하여 레이저를 이용한 겹침용접을 하는 TWB 형태로 용접을 함으로써, TWB 패치워크 결합체(190)에서의 제1 블랭크 소재(110) 및 제2 블랭크 소재(120)에 대한 제3 블랭크 소재(130)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 즉 소재용접단계(S300)에서는 제1 블랭크 소재(110)의 제1 테두리부(111)와 제3 블랭크 소재(130)의 제3 테두리부(131)를 레이저로 맞대기 용접하고, 제3 블랭크 소재(130)의 제3 테두리부(131)에 겹쳐진 제2 블랭크 소재(120)의 제2 테두리부(121) 끝단을 레이저용접함으로써, 제1 블랭크 소재(110) 및 제2 블랭크 소재(120)에 대한 제3 블랭크 소재(130)의 TWB 형태로 용접이 이루어지는데, 이는 제3 테두리부(131)를 단순히 제1 테두리부(111)에 레이저로 맞대기 용접한 것에 더하여 제2 테두리부(121)에 레이저로 겹침용접을 함에 따라, TWB 패치워크 결합체(190)에서의 제3 블랭크 소재(130)의 결합력을 향상시킬 수 있다.In contrast, the present invention performs welding in the form of a TWB by performing overlap welding using a laser in addition to butt welding using a laser in the material welding step (S300), thereby improving the bonding strength of the third blank material (130) to the first blank material (110) and the second blank material (120) in the TWB patchwork assembly (190). That is, in the material welding step (S300), the first edge portion (111) of the first blank material (110) and the third edge portion (131) of the third blank material (130) are butt-welded using a laser, and the end of the second edge portion (121) of the second blank material (120) that overlaps the third edge portion (131) of the third blank material (130) is laser-welded, thereby welding the third blank material (130) to the first blank material (110) and the second blank material (120) in the form of a TWB. This means that in addition to simply butt-welding the third edge portion (131) to the first edge portion (111) using a laser, the bonding strength of the third blank material (130) in the TWB patchwork assembly (190) can be improved by overlapping-welding the second edge portion (121) using a laser.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 소재배치단계(S200)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 블랭크 소재(110) 양측부의 제1 테두리부(111)에 제3 테두리부(131)가 인접하도록 제3 블랭크 소재(130)를 제1 블랭크 소재(110)의 양측부에 각각 배치시키고, 제2 테두리부(121)와 제3 테두리부(131)를 겹치는 단계이다. 즉 소재배치단계(S200)에서는 제1 블랭크 소재(110)의 양측에 제3 블랭크 소재(130)를 각각 배치시키면서 제1 블랭크 소재(110) 양측부의 제1 테두리부(111)에 제3 테두리부(131)를 접하도록 배치시키고, 아울러 이때 제3 테두리부(131)를 제1 블랭크 소재(110)에 패치된 제2 블랭크 소재(120)의 제2 테두리부(121)와 겹치도록 한다.Meanwhile, the material arrangement step (S200) according to the second embodiment of the present invention is a step of arranging the third blank material (130) on both sides of the first blank material (110) so that the third edge part (131) is adjacent to the first edge part (111) on both sides of the first blank material (110), as illustrated in FIGS. 8 to 10, and overlapping the second edge part (121) and the third edge part (131). That is, in the material arrangement step (S200), the third blank material (130) is arranged on both sides of the first blank material (110) so that the third edge part (131) is in contact with the first edge part (111) of both sides of the first blank material (110), and at this time, the third edge part (131) is overlapped with the second edge part (121) of the second blank material (120) patched to the first blank material (110).

그 다음으로 소재용접단계(S300)는, 제2 테두리부(121)와 제3 테두리부(131)를 스폿용접하여 TWB 형태로 용접하고, 패치된 제2 블랭크 소재(120)와 제1 블랭크 소재(110)를 스폿용접하여 TWB 패치워크 결합체(190)를 형성시키는 단계이다.Next, the material welding step (S300) is a step of spot welding the second edge portion (121) and the third edge portion (131) into a TWB shape, and spot welding the patched second blank material (120) and the first blank material (110) to form a TWB patchwork assembly (190).

이와 같이 본 발명은 소재용접단계(S300)에서 레이저를 이용한 용접 대신에 스폿용접으로 TWB 형태로 용접을 함으로써, 고가의 레이저 용접설비 없이도 TWB 블랭크 용접을 할 수 있음에 따라, 용접품질을 확보하면서도 투자비를 절감할 수 있다. 즉 소재용접단계(S300)에서는 제2 블랭크 소재(120)의 제2 테두리부(121)와 제3 블랭크 소재(130)의 제3 테두리부(131)를 스폿용접함으로써, 제2 블랭크 소재(120)에 대한 제3 블랭크 소재(130)의 TWB 형태로 용접이 이루어지는데, 종래에 제3 테두리부(131)를 제1 테두리부(111)에 레이저로 맞대기 용접함으로써 발생하는 용접강성 및 용접품질 저하를 방지하면서 TWB 패치워크 결합체(190)에서의 제3 블랭크 소재(130)의 결합력을 향상시킬 수 있으며, 레이저 용접에 필요한 고가의 레이저 용접설비를 사용하지 않고서도 TWB 형태로 용접을 수행할 수 있음에 따라, 용접품질을 확보하면서도 투자비를 절감할 수 있다.In this way, the present invention performs TWB blank welding by spot welding instead of laser welding in the material welding step (S300), thereby enabling TWB blank welding without expensive laser welding equipment, thereby reducing investment costs while ensuring welding quality. That is, in the material welding step (S300), the second edge portion (121) of the second blank material (120) and the third edge portion (131) of the third blank material (130) are spot-welded, thereby welding the third blank material (130) to the second blank material (120) in the form of a TWB. While preventing the deterioration of welding strength and welding quality caused by butt-welding the third edge portion (131) to the first edge portion (111) using a laser in the past, the bonding strength of the third blank material (130) in the TWB patchwork assembly (190) can be improved, and since welding can be performed in the form of a TWB without using expensive laser welding equipment required for laser welding, the investment cost can be reduced while securing welding quality.

나아가 본 발명은 상술된 제1 실시예 및 제2 실시예와는 다르게 제3 실시예에서는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제3 블랭크 소재(130)가 제1 블랭크 소재(110)의 양측부가 아닌 일단부 측에 배치될 수 있다.Furthermore, in the third embodiment of the present invention, unlike the first and second embodiments described above, as shown in FIGS. 11 and 12, the third blank material (130) may be placed on one end side of the first blank material (110) rather than on both sides.

참고로, 본 명세서에서는 제1 블랭크 소재(110), 제2 블랭크 소재(120) 및 제3 블랭크 소재(130)의 도면부호를, 도 11과 도 12의 차체부품(100)에서 제1 블랭크 소재(110), 제2 블랭크 소재(120) 및 제3 블랭크 소재(130)에 의해 형성된 부분에 표시하면서, 이를 바탕으로 아래와 같이 설명하기로 한다.For reference, in this specification, the drawing symbols of the first blank material (110), the second blank material (120), and the third blank material (130) are indicated on the portions formed by the first blank material (110), the second blank material (120), and the third blank material (130) in the body part (100) of FIGS. 11 and 12, and the following explanation will be given based on this.

본 발명의 제3실시예에 따른 소재배치단계(S200)는 도 11 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 블랭크 소재(110) 일단부의 제1 테두리부(111)에 제3 테두리부(131)가 인접하도록 제3 블랭크 소재(130)를 제1 블랭크 소재(110)의 일단측에 각각 배치시킨다. 즉 소재배치단계(S200)에서는 제1 블랭크 소재(110)의 일단측에 제3 블랭크 소재(130)를 배치시키면서 제1 블랭크 소재(110) 일단부의 제1 테두리부(111)에 제3 테두리부(131)를 접하도록 배치시킨다.In the material arrangement step (S200) according to the third embodiment of the present invention, as illustrated in FIGS. 11 to 10, the third blank material (130) is arranged on one end side of the first blank material (110) such that the third edge part (131) is adjacent to the first edge part (111) of one end side of the first blank material (110). That is, in the material arrangement step (S200), the third blank material (130) is arranged on one end side of the first blank material (110) such that the third edge part (131) is in contact with the first edge part (111) of one end side of the first blank material (110).

그리고 이러한 소재배치단계(S200)에서 일례로서 도 11에 도시된 바와 같이 제1 블랭크 소재(110)에 제2 블랭크 소재(120)를 겹쳐서 패치할 수 있고, 다른 예로서 도 12에 도시된 바와 같이 제1 블랭크 소재(110)와 제2 블랭크 소재(120)에 제2 블랭크 소재(120)를 겹쳐서 패치할 수 있다.And in this material arrangement step (S200), as an example, as shown in FIG. 11, a second blank material (120) can be patched by overlapping the first blank material (110), and as another example, as shown in FIG. 12, a second blank material (120) can be patched by overlapping the first blank material (110) and the second blank material (120).

그 다음으로 소재용접단계(S300)에서는, 제1 테두리부(111)와 제3 테두리부(131)를 레이저로 맞대기 용접하여 TWB 형태로 용접하고, 일례로서 도 11에 도시된 바와 같이 패치된 제2 블랭크 소재(120)와 제1 블랭크 소재(110)를 스폿용접하거나, 다른 예로서 도 12에 도시된 바와 같이 패치된 제2 블랭크 소재(120)와 제1 블랭크 소재(110) 및 제3 블랭크 소재(130)를 스폿용접하여 TWB 패치워크 결합체(190)를 형성시킬 수 있다.Next, in the material welding step (S300), the first edge portion (111) and the third edge portion (131) are butt-welded with a laser to form a TWB, and as an example, as shown in FIG. 11, the patched second blank material (120) and the first blank material (110) are spot-welded, or as another example, as shown in FIG. 12, the patched second blank material (120), the first blank material (110), and the third blank material (130) are spot-welded to form a TWB patchwork assembly (190).

결과적으로, 본 발명은 차체부품(100)을 제조하는 데에 있어서 소재 성형 전에 TWB 공법과 패치워크 공법을 복합적으로 사용함으로써, 제1 블랭크 소재(110), 제2 블랭크 소재(120) 및 제3 블랭크 소재(130)를 TWB 패치워크 결합체(190)로 형성시켜 동시에 성형할 수 있으며, 나아가 이로 인하여 TWB 패치워크 결합체(190)를 위한 하나의 금형 제작만 필요함에 따라, 블랭크 소재 마다 각각의 단품 제조를 위한 복수 개의 금형 제작이 필요한 종래와 비교하여, 금형제작 투자비를 현저히 절감할 수 있다.As a result, the present invention can simultaneously form a first blank material (110), a second blank material (120), and a third blank material (130) into a TWB patchwork assembly (190) by using the TWB method and the patchwork method in combination before material molding in manufacturing a body part (100), and furthermore, since only one mold for the TWB patchwork assembly (190) is required due to this, the investment cost for molding can be significantly reduced compared to the prior art where multiple molds are required for manufacturing individual products for each blank material.

그리고 본 발명은 제1 블랭크 소재(110)와 제2 블랭크 소재(120) 중 적어도 하나가 고강도 고연신 소재인 스테인리스스틸 재질로 이루어짐으로써, 충돌강성을 확보하면서 나아가 결합체성형단계(S400)에서 TWB 패치워크 결합체(190)를 냉간성형으로 성형할 수 있음에 따라 환경규제에 대응하여 핫스탬핑 공정 대비 탄소배출을 저감시킬 수 있다.In addition, the present invention secures collision rigidity by making at least one of the first blank material (110) and the second blank material (120) made of stainless steel, which is a high-strength, high-elongation material, and further, by forming the TWB patchwork assembly (190) through cold forming in the assembly forming step (S400), carbon emissions can be reduced compared to the hot stamping process in response to environmental regulations.

구체적으로 본 발명은 제1 실시예의 소재용접단계(S300)에서 레이저를 이용한 맞대기 용접에 더하여 레이저를 이용한 겹침용접을 하는 TWB 형태로 용접을 함으로써, TWB 패치워크 결합체(190)에서의 제1 블랭크 소재(110) 및 제2 블랭크 소재(120)에 대한 제3 블랭크 소재(130)의 결합력을 향상시킬 수 있다.Specifically, the present invention performs welding in the form of a TWB by performing overlap welding using a laser in addition to butt welding using a laser in the material welding step (S300) of the first embodiment, thereby improving the bonding strength of the third blank material (130) to the first blank material (110) and the second blank material (120) in the TWB patchwork assembly (190).

또한 본 발명은 제2 실시예의 소재용접단계(S300)에서 레이저를 이용한 용접 대신에 스폿용접으로 TWB 형태로 용접을 함으로써, 고가의 레이저 용접설비 없이도 TWB 블랭크 용접을 할 수 있음에 따라, 용접품질을 확보하면서도 투자비를 절감할 수 있다.In addition, the present invention performs TWB blank welding by spot welding instead of laser welding in the material welding step (S300) of the second embodiment, thereby enabling TWB blank welding without expensive laser welding equipment, thereby reducing investment costs while ensuring welding quality.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and are not restrictive.

100 : 차체부품 110 : 제1 블랭크 소재
111 : 제1 테두리부 120 : 제2 블랭크 소재
121 : 제2 테두리부 130 : 제3 블랭크 소재
131 : 제3 테두리부 190 : TWB 패치워크 결합체
S100 : 소재마련단계 S200 : 소재배치단계
S300 : 소재용접단계 S400 : 결합체성형단계
100: Body parts 110: First blank material
111: First edge part 120: Second blank material
121: 2nd border 130: 3rd blank material
131: 3rd border 190: TWB patchwork combination
S100: Material preparation stage S200: Material arrangement stage
S300: Material welding stage S400: Joint forming stage

Claims (5)

차체부품의 소재로서, 제1 블랭크 소재, 제2 블랭크 소재 및 제3 블랭크 소재를 마련하는 소재마련단계;
상기 제1 블랭크 소재의 제1 테두리부와 상기 제3 블랭크 소재의 제3 테두리부를 맞대기하고, 상기 제1 블랭크 소재에 상기 제2 블랭크 소재를 겹쳐서 패치하는 소재배치단계;
상기 제3 테두리부를 상기 제1 테두리부 또는 상기 제1 테두리부 및 상기 제2 블랭크 소재의 제2 테두리부와 TWB 형태로 용접하고, 패치된 상기 제2 블랭크 소재와 상기 제1 블랭크 소재를 용접하여, 상기 제1 블랭크 소재, 상기 제2 블랭크 소재 및 상기 제3 블랭크 소재가 결합된 TWB 패치워크 결합체를 형성시키는 소재용접단계; 및
상기 TWB 패치워크 결합체를 프레스 성형하여 상기 차체부품을 형성시키는 결합체성형단계;를 포함하며,
상기 소재마련단계에서,
서로 비교하여 상기 제1 블랭크 소재와 상기 제2 블랭크 소재는 상대적으로 고강도 소재이면서 얇은 소재이고 상기 제3 블랭크 소재는 상대적으로 저강도 소재이면서 두꺼운 소재이며,
상기 제1 블랭크 소재와 상기 제2 블랭크 소재 중 적어도 하나는 스테인리스스틸 재질로 이루어지고, 상기 제3 블랭크 소재는 상기 제1 블랭크 소재와 동일한 재질로 이루어지며,
상기 결합체성형단계는 냉간성형으로 수행되며,
상기 소재배치단계에서,
상기 제1 블랭크 소재 양측부의 상기 제1 테두리부에 상기 제3 테두리부가 인접하도록 상기 제3 블랭크 소재를 상기 제1 블랭크 소재의 양측에 각각 배치시키고, 상기 제2 테두리부와 상기 제3 테두리부를 겹치며,
상기 소재용접단계에서,
상기 제2 테두리부와 상기 제3 테두리부를 스폿용접하여 TWB 형태로 용접하고, 패치된 상기 제2 블랭크 소재와 상기 제1 블랭크 소재를 스폿용접하여 상기 TWB 패치워크 결합체를 형성시키는 TWB 공법 및 패치워크 공법을 융합한 차체부품 제조방법.
A material preparation step for preparing a first blank material, a second blank material, and a third blank material as materials for body parts;
A material arrangement step of placing the first edge portion of the first blank material and the third edge portion of the third blank material against each other and overlapping the second blank material onto the first blank material to patch it;
A material welding step of welding the third edge portion with the first edge portion or the first edge portion and the second edge portion of the second blank material in a TWB shape, and welding the patched second blank material and the first blank material to form a TWB patchwork assembly in which the first blank material, the second blank material, and the third blank material are combined; and
It includes a joint forming step of forming the above TWB patchwork joint by press forming to form the above body part;
In the above material preparation stage,
In comparison with each other, the first blank material and the second blank material are relatively high-strength materials but thin materials, and the third blank material is relatively low-strength materials but thick materials.
At least one of the first blank material and the second blank material is made of stainless steel, and the third blank material is made of the same material as the first blank material.
The above-mentioned composite forming step is performed by cold forming.
In the above material arrangement step,
The third blank material is placed on each side of the first blank material so that the third edge portion is adjacent to the first edge portion on both sides of the first blank material, and the second edge portion and the third edge portion overlap each other.
In the above material welding step,
A method for manufacturing a body part by combining a TWB method and a patchwork method, wherein the second frame portion and the third frame portion are spot-welded to form a TWB shape, and the patched second blank material and the first blank material are spot-welded to form the TWB patchwork assembly.
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