KR20050040375A - Method for production of tailor tube for one-body formed bumper beam of automobile - Google Patents
Method for production of tailor tube for one-body formed bumper beam of automobile Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050040375A KR20050040375A KR1020030075566A KR20030075566A KR20050040375A KR 20050040375 A KR20050040375 A KR 20050040375A KR 1020030075566 A KR1020030075566 A KR 1020030075566A KR 20030075566 A KR20030075566 A KR 20030075566A KR 20050040375 A KR20050040375 A KR 20050040375A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- welding
- tube
- laser
- tailored
- laser welding
- 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.)
- Ceased
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 238000013000 roll bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 102100035366 Centromere protein M Human genes 0.000 description 1
- 101000737696 Homo sapiens Centromere protein M Proteins 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
- B23K26/262—Seam welding of rectilinear seams of longitudinal seams of tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/06—Tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
- B23P2700/50—Other automobile vehicle parts, i.e. manufactured in assembly lines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
발명은 일체화 성형공정으로 제작되는 자동차 범퍼빔의 원재료인 테일러 튜브의 제조방법을 개시한다. 본 발명은 레이저 용접 구조를 갖는 상기 테일러 튜브의 제조 불량률은 용접선 추적기능과 플라즈마 센서가 부착된 레이저 용접장치로 최소화된다. 상기 테일러 튜브 제조방법은 제1 두께를 갖는 제1 플레이트와 상기 제1 플레이트의 양단에 제2 두께를 갖는 제2 플레이트 2장을 레이저 용접을 사용하여 맞대기 용접하여 테일러드 용접 블랭크를 형성하는 제 1단계; 상기 테일러드 용접 블랭크를 튜브 형상으로 마는 제2 단계; 튜브 길이방향의 맞대기 조인트를 레이저 용접하는 제3 단계로 구성된다.The present invention discloses a method for producing a Taylor tube, which is a raw material of an automobile bumper beam manufactured by an integrated molding process. In the present invention, the manufacturing failure rate of the Taylor tube having the laser welding structure is minimized by the welding line tracking function and the laser welding device to which the plasma sensor is attached. In the Taylor tube manufacturing method, a first step of forming a tailored welding blank by butt welding a first plate having a first thickness and two second plates having a second thickness at both ends of the first plate using laser welding. ; Rolling the tailored weld blank into a tube shape; And a third step of laser welding the butt joints in the longitudinal direction of the tube.
또한, 하이브리드 레이저 용접방식으로 튜브의 성형성을 향상시키는 방법도 포함한다.It also includes a method for improving the formability of the tube by a hybrid laser welding method.
Description
본 발명은 일체화 성형법(One-body Forming)으로 제작되는 자동차 범퍼빔의 원재료인 테일러 튜브(Tai1or Tube)의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 레이저 용접 구조를 갖는 테일러 튜브의 제조시 불량률을 최소화하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a taylor tube (Tai1or Tube), which is a raw material of an automobile bumper beam manufactured by one-body forming, and more particularly, to a defect rate in manufacturing a taylor tube having a laser welding structure. It is about how to minimize.
일반적으로 자동차를 구성하는 부품의 약 70% 이상은 철강재료로 이루어져 있으며 차량의 경량화측면에 도 1과 같이 테일러드 용접 블랭크(TWB,-Tailored We1ded Blank) 소재(100)가 채용되는 추세이다.In general, more than about 70% of the parts constituting the vehicle is made of steel material, and the tailored welded blank (TWB) material 100 is tended to be employed as shown in FIG.
일 예로 상기 용접 블랭크 소재(100)를 롤 포밍(Ro1l Forming)하여 도 2의 자동차 용 범퍼 레일 l(2Ol)과 레일 2(202)에 적용하고 있다. 상기한 바와 같은 예는 대한민국 특허번호 제269775(2000년 7월 24일)에 상세히 개시되어 있다.As an example, the welding blank material 100 is roll-formed and applied to the bumper rail l (20l) and the rail 2 (202) of FIG. 2. Examples as described above are disclosed in detail in Korean Patent No. 269775 (July 24, 2000).
상기한 선행기술에 따른 강성을 강화하고 경량화된 강판모재를 통해 자동차 범퍼를 제작하는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 중간 강판(102)은 양단의 강판들(l0l)에 비해 두께가 두꺼우며 이는 범퍼 레일 중앙부의 충돌강성을 유지하면서 보강재를 제거하여 경량화하고 원가도 절감시킬 수 있었다.In the case of manufacturing the automobile bumper through the rigidity and lightweight steel plate base material according to the prior art, as shown in FIG. 1, the intermediate steel sheet 102 is thicker than the steel sheets 10l at both ends, The weight reduction and cost reduction were possible by removing the reinforcement while maintaining the collision stiffness at the center of the bumper rail.
한편, 도 1에서 강판들(101, 102)의 재료로써 인장강도 60kgf/㎜의 고강도강판을 사용할 경우 두께를 줄이고 충돌강성의 저하없이 경량화 측면에서 더욱 유리해 질 수 있을 것이다. Meanwhile, in the case of using a high strength steel sheet having a tensile strength of 60 kgf / mm as a material of the steel sheets 101 and 102 in FIG. 1, it may be more advantageous in terms of weight reduction without reducing the thickness and impact stiffness.
그러나, 강판이 고강도화 될수록 고가의 금형이 손상되거나 프레스 성형성이 저하되기 때문에 정밀한 성형이 어려운 문제가 있으며, 상기의 테일러드 블랭크(100)는 코일로 제조할 수 없으므로 연속 롤 포밍 성형에도 적합하지 않다. However, the higher the strength of the steel sheet, the more expensive mold is damaged or the press formability is lowered, there is a problem that precise molding is difficult, and the tailored blank 100 is not suitable for continuous roll forming molding because it cannot be manufactured by a coil.
또한, 도 1의 범퍼 레일 l(20l)과 레일 2(202)는 용접결합 구조이므로 플랜지의 양호한 밀착을 위하여 정밀 성형기술이 요구된다.In addition, the bumper rail l (20l) and the rail 2 (202) of Figure 1 is a welded structure, so precise molding technology is required for good adhesion of the flange.
이와 같이 프레스 또는 롤 공법으로 만들어진 부분품들 즉, 범퍼레일(20l, 202)들과 스테이(203)들은 용접공정을 거쳐 자동차용 범퍼빔으로 조립되므로 부품수를 줄이고 성형공정을 단순화할 수 있는 방안도 요구된다.In this way, parts made by the press or roll method, that is, the bumper rails 20l and 202 and the stay 203 are assembled into a bumper beam for automobiles through a welding process, thereby reducing the number of parts and simplifying the molding process. Required.
따라서, 도 3에서 도시된 바와 같이 테일러 튜브(30l)를 이용한 일체화 성형공법으로 자동차 범퍼빔(302)을 제작할 경우 1회의 단순공정으로 경량화 및 부품수의 감소가 가능하며 소요제작비를 줄일 수 있을 것이다.Therefore, when manufacturing the automobile bumper beam 302 by the integral molding method using the Taylor tube 30l as shown in FIG. 3, it is possible to reduce the weight and the number of parts in one simple process and to reduce the required manufacturing cost. .
참고로 본 명세서에서 테일러 튜브(Tai1or Tube) 함은, 이종의 두께 또는 재질을 갖는 2개 이상의 튜브가 서로 결합되어 있는 부재를 의미한다.For reference, Taylor tube (Tai1or Tube) refers to a member in which two or more tubes having different thicknesses or materials are coupled to each other.
튜브를 이용한 일체화 성형기술은 관액압성형(Tubular Hydroforming)기술이라고도 하며, 이 기술의 소재인 튜브는 고주파 전기저항 용접(HF-ERW, High Frequency Electric Resistance Welding)으로 제조되어 엔진 크래들(Engine Cradle)과 Instru-mental Pane1 Beam 등 자동차 샤시류에 일부 적용되고 있다.The integrated molding technology using the tube is also called tubular hydroforming technology, and the tube, which is the material of the technology, is manufactured by high frequency electric resistance welding (HF-ERW), and the engine cradle and the engine cradle. It is partly applied to automobile chassis such as instrumental Pane1 Beam.
향후에는 튜브를 이용한 일체화 성형기술이 자동차 샤시류에서 부가가치가 더 큰 자동차 차체류로 확대될 전망이다. 그러나, 자동차 차체류에는 박육대경(Thin Thickness and Large Diameter) 및 고강도/고장력 튜브가 요구되고 있으며 기존의 ERW 방식의 튜브 제조방법이 이에 적합하지 못하다. 더욱이 구조와 기능을 한 단계 발전시킨 원추형 튜브(Conica1 Tube)와 테일러 튜브도 요구되나 기존의 ERW 방식으로는 불가능하다.In the future, integrated molding technology using tubes is expected to expand from the automobile chassis to the value-added automobile body. However, automotive body types require thin thickness and large diameter and high strength / tension tubes, and conventional ERW tube manufacturing methods are not suitable for this. Furthermore, Conica1 Tube and Taylor Tube are required, which takes the structure and function to the next level, but is impossible with the conventional ERW method.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 일체화 성형되는 자동차 범퍼빔의 원재료인 테일러 튜브의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 레이저 용접 구조를 갖는 테일러 튜브의 제조 불량률을 최소화하는 방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the problems as described above, and relates to a method for producing a tailored tube, which is a raw material of an integrated bumper beam for automobiles. It is to provide a method for minimizing the defective rate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정의 두께를 갖는 제1 플레이트와 상기 제1 플레이트의 양단에 소정의 두께를 갖는 제2 플레이트 2장을 레이저 용접수단을 사용하여 맞대기 용접하여 테일러드 용접 블랭크를 형성하는 제1 단계; In order to achieve the above object, the present invention provides a tailored welding blank by butt welding a first plate having a predetermined thickness and two second plates having a predetermined thickness at both ends of the first plate by using laser welding means. A first step of doing;
상기 테일러드 용접 블랭크를 성형수단을 사용하여 튜브 형상으로 마는 제2 단계;A second step of rolling the tailored weld blank into a tube shape using molding means;
튜브 길이 방향의 맞대기 조인트를 레이저 용접수단을 사용하여 접합하는 제3 단계를 구비하는 것을 특징으로 한 테일러 튜브 제조방법을 제공한다.It provides a Taylor tube manufacturing method comprising a third step of bonding the butt joint in the longitudinal direction of the tube by using a laser welding means.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 일체화 성형 자동차 범퍼빔용 테일러 튜브(400)가 도시되어 있다. 상기 테일러 튜브(400)는 제1두께(t1)를 갖는 제1튜브부(401)와, 상기 제1튜브부(401)의 양단에 제2두께(t2)를 갖는 제2튜브부(402)가 각각 결합되는 구조로 구성된다. 자동차 범퍼빔의 경우에는 좌우가 대칭인 형태를 가지므로 상기 제2튜브부(402)들의 두께가 동일하다.4 illustrates a taylor tube 400 for an integrated molded vehicle bumper beam according to an embodiment of the present invention. The Taylor tube 400 has a first tube portion 401 having a first thickness t1 and a second tube portion 402 having a second thickness t2 at both ends of the first tube portion 401. Are each composed of a structure that is combined. In the case of an automobile bumper beam, since the left and right sides are symmetrical, the thicknesses of the second tube portions 402 are the same.
또한, 상기 테일러 튜브(400)는 레이저 용접방식으로 결합된 구조로 되어 있으며, 3개의 레이저 용접라인을 지닌다. 도 4에서 참조번호(L1, L2, L3)는 레이저 용접에 의해 결합된 레이저 용접선들을 표시한 것이다.In addition, the Taylor tube 400 has a structure coupled to the laser welding method, and has three laser welding lines. In FIG. 4, reference numerals L1, L2, and L3 denote laser welding lines coupled by laser welding.
도 5를 참조하면, 도 5에는 본 발명에 따른 테일러드 용접 블랭크의 일 실시예를 나타낸 시시도로서, 상기 테일러 튜브(400)에서 제l과 제2튜브부(401, 402)들을 성형전 평판상태에서는 맞대기 용접된 테일러드 용접 블랭크(500)를 형성한다. Referring to FIG. 5, FIG. 5 illustrates an embodiment of a tailored welding blank according to the present invention. In the Taylor tube 400, the first and second tube portions 401 and 402 may be formed in a flat state before molding. A butt welded tailored weld blank 500 is formed.
본 발명에 따르면, 소정의 두께 즉, 제1두께(t1)를 갖는 제1플레이트(5Ol), 상기 제1플레이트(501)의 양단에 제2두께(t2)를 갖는 제2플레이트(502)를 레이저 용접 수단을 사용하여 맞대기 용접(L1, L2)함으로써 테일러드 용접 블랭크(500)를 제작한다.According to the present invention, a first plate 501 having a predetermined thickness, that is, a first thickness t1, and a second plate 502 having a second thickness t2 at both ends of the first plate 501 are provided. Tailored welding blank 500 is produced by butt welding L1 and L2 using a laser welding means.
본 발명의 상기 테일러드 용접 블랭크(500)는 대한민국 특허번호 제269775호에서의 개시된 테일러드 용접 블랭크(100)보다 진보된 것으로, 일반강판(인장강도 ??30kgf/㎟)을 사용하는 자동차 범퍼빔에서는 도 5에서 도시된 바와 같이 중앙부의 강성이 요구되므로 t1>t2가 되며, 고강도강판(인장강도??60kgf/㎟)을 사용하는 경우, 범퍼빔의 중앙부에서 적절한 굽힘성이 요구되어 t1<t2이 될 수도 있는 특징을 구비하고 있다. 또한, 본 발명의 상기 테일러드 용접 블랭크(500)는 테일러 튜브용으로 폭(W)은 상기 테일러 튜브(400)의 원주길이에서 성형변형률을 감하여 결정되는 특징을 갖고 있다.The tailored welding blank 500 of the present invention is more advanced than the tailored welding blank 100 disclosed in the Republic of Korea Patent No. 269775, in the automobile bumper beam using a general steel sheet (tensile strength ?? 30kgf / ㎜) As shown in Fig. 5, since the rigidity of the center part is required, t1> t2, and when a high strength steel sheet (tensile strength ?? 60kgf / mm2) is used, appropriate bendability is required at the center part of the bumper beam to be t1 <t2. It also has a feature that may be used. In addition, the tailored welding blank 500 of the present invention has a characteristic that the width (W) for the Taylor tube is determined by subtracting the molding strain from the circumferential length of the Taylor tube 400.
본 발명의 실시예를 따르면, 상기 테일러드 용접 블랭크(500)는 UO-벤딩, 프레스 절곡, 3 롤 또는 2롤 벤딩공법을 적용하여 튜브형상으로 성형되며, 강판(501, 502)들의 두께 차이는 튜브 형상의 내부에 존재하도록 한다.According to an embodiment of the present invention, the tailored weld blank 500 is formed into a tubular shape by applying a UO-bending, press bending, three roll or two roll bending method, the thickness difference of the steel sheets (501, 502) tube It exists inside the shape.
도 6은 상기 테일러드 용접 블랭크(500)를 상기 성형방법으로 성형하였을시의 형상을 나타낸다. 고강도강판의 경우, 스프링 백 영향으로 맞대기 조인트(601, 602)들 사이에는 간극(Gap)이 존재한다. 인장강도??60kgf/㎟의 고강도강판은 2롤 벤딩 공법에서 최소의 간극을 보이는 데 약 45mm수준이다. 6 shows the shape when the tailored weld blank 500 is molded by the molding method. In the case of a high strength steel sheet, a gap Gap exists between the butt joints 601 and 602 due to the spring back effect. High strength steel sheet with tensile strength of 60kgf / mm2 has a minimum gap of about 45mm in the two-roll bending method.
길이 방향의 판재 절단 정밀도, 고강도 및 박육대경 등에 의한 난성형성으로 용접지그로 간극이 일치되도록 구속하였을시 맞대기 조인트부가 일직선이 아닌 약간 틀어진 경우도 있으며, 용접중에는 열에 의해 변형하는 경우도 있다. When the joints are restrained to match the gap with the welding jig due to the difficulty of forming the plate in the longitudinal direction, the high strength, the thin diameter, and the like, the butt joint part may be slightly distorted rather than straight, and may be deformed by heat during welding.
본 발명의 용접수단인 CO2 레이저 용접에서는 빔의 초점크기가 500㎛이내 이므로 레이저 빔의 초점 위치와 용접선과의 오차가 200㎛이내로 유지되어야 한다.In the CO 2 laser welding of the welding means of the present invention, since the focal size of the beam is within 500 μm, the error between the focal position of the laser beam and the welding line should be maintained within 200 μm.
따라서 용접불량을 최소화하기 위해서는 튜브 용접지그의 고강성구조와 더불어 용접중 용접선의 진직도 오차를 검출하여 레이저 용접헤드의 위치를 제어함으로써 레이저 빔이 실제의 용접선을 추적하는 기능을 구비하여야 한다.Therefore, in order to minimize the welding defects, the laser beam should be equipped with the high rigidity structure of the tube welding jig and the position of the laser welding head by detecting the error of the straightness of the welding line during welding, thereby controlling the actual welding line.
본 발명의 실시예에 따른 용접지그(701)와 레이저 용접선 추적기능을 갖는 레이저 용접헤드(705)로 구성된 레이저 용접장치(700)는 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있다.A laser welding apparatus 700 composed of a welding jig 701 and a laser welding head 705 having a laser welding line tracking function according to an exemplary embodiment of the present invention is illustrated in FIGS. 7A and 7B.
도 7a에서 용접지그(701)는 튜브형상의 소재를 레이저 용접부로 이동시키는 삽입 구동롤러(702), 맞대기 용접될 조인트가 완전히 맞대어지도록 하는 원주 압축롤러(703), 용접된 튜브를 용접지그 외부로 내보내는 유출 구동롤러(704)로 구성되며, 상기 삽입 구동롤러(702)와 유출 구동롤러는 각각의 모터에 의해 구동되면서 동기화되어 있다.In FIG. 7A, the welding jig 701 includes an insertion drive roller 702 for moving a tubular material to a laser welding part, a circumferential compression roller 703 for allowing a butt welded joint to be completely abutted, and a welded tube to the outside of the welding jig. Consisting of the outflow drive roller 704, the insertion drive roller 702 and the outflow drive roller is synchronized while being driven by each motor.
도 7a에서 상기 원주 압축롤러(703)에 의해 맞대어진 조인트부 상부에는 레이저 용접헤드(705)가 설치된다. 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 튜브형 소재의 용접위치가 정확하게 레이저 빔과 일치하지 않는 경우가 발생하므로 이를 보상하기 위해 용접선 추적 센서(706)가 상기 용접헤드(705)에 장착된다. In FIG. 7A, a laser welding head 705 is installed on an upper portion of the joint portion buttled by the circumferential compression roller 703. As described in FIG. 6, the welding position of the tubular material does not exactly coincide with the laser beam. Thus, a welding line tracking sensor 706 is mounted to the welding head 705 to compensate for this.
또한 용접중 용접 품질를 모니터링하기 위하여 플라즈마 센서(707)가 장착되는 것이 더 바람직하며, 레이저 용접장치(700)의 각 축 제어와 상기 용접선 추적센서(706)로부터 받은 신호에 의해 용접 헤드의 위치 보상을 CNC로 제어한다. In addition, the plasma sensor 707 is more preferably mounted to monitor welding quality during welding, and the position compensation of the welding head is compensated for by the control of each axis of the laser welding apparatus 700 and the signal received from the welding line tracking sensor 706. Controlled by CNC
상기 용접지그부(701)에는 속도조절기(Speed Controller)가 부착되어 회전 롤러의 회전속도에 의해 용접속도를 제어한다. 용접 위치의 보상을 위한 용접선 추적센서(706)에서 감지된 아날로그 신호는 V/F 컨버터(Converter)에 의해 CNC의 입력 신호 형태에 맞도록 변환되도록 하였다.A speed controller is attached to the welding jig part 701 to control the welding speed by the rotational speed of the rotating roller. The analog signal detected by the welding line tracking sensor 706 for the compensation of the welding position is converted to match the input signal type of the CNC by a V / F converter.
레이저 용접부의 리페어링은 원자재 절감에 있어서 매우 중요하다. 본 발명의 실시예에 따르면 용접 불량률 최소화가 가능하나, 용접조건, 용접부 경도나 언더컷(Under-cut) 등의 미세한 결함이 일체화 성형공정에서 튜브의 성형성에 영향을 줄 수 있다. 이를 해결하기 위해 레이저 빔을 크게 확대하여 용접부에 조사하면 열처리 효과로 용접부 경도를 낮출 수 있으며, 이로 성형성이 향상된다. Repair of laser welds is very important for saving raw materials. According to an embodiment of the present invention, the welding defect rate can be minimized, but minute defects such as welding conditions, weld hardness or under-cut may affect the formability of the tube in the integral molding process. In order to solve this problem, when the laser beam is greatly enlarged and irradiated to the welded part, the hardness of the welded part may be lowered due to the heat treatment effect, thereby improving moldability.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 용접과 상기 후처리 공정을 동시에 수행하는 하이브리드 레이저 용접방식이 도 8에 도시되어 있다. 고출력 다이오드 레이저(801)와 CO2 레이저(802)를 이용하는 경우와 고출력 다이오드 레이저(801)와 Nd:YAG 레이저(803)를 이용하는 방식이 매우 유용하다.Therefore, a hybrid laser welding method for simultaneously performing welding and the post-treatment process according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 8. The case of using the high power diode laser 801 and the CO 2 laser 802 and the method of using the high power diode laser 801 and the Nd: YAG laser 803 are very useful.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 테일러 튜브를 사용하면 1회 단순 공정(관액압성형)으로 자동차 범퍼빔을 성형할 수 있으며, 경량화 및 부품수 감소가 가능하고 소요제작비를 줄일 수 있다.As described above, by using the Taylor tube according to the present invention, it is possible to mold an automobile bumper beam in a single simple process (pipe-pressure molding), and it is possible to reduce the weight and the number of parts, and to reduce the required manufacturing cost.
용접선 추적기능과 플라즈마 모니터링을 이용하여 길이 방향의 맞대기 조인트를 레이저 용접하므로써 고강도 강판의 사용에 따른 간극의 어려움을 극복할 수 있으며, 용접불량이 최소화 되어 원가절감이 가능하다. 또한 용접과 후처리 공정을 합하여 동시에 수행하는 하이브리드 레이저 용접방식이 채용되어 튜브의 성형성을 향상시킬수 있다.Laser welding of the butt joint in the longitudinal direction using the welding line tracking function and the plasma monitoring can overcome the difficulty of the gap caused by the use of high strength steel plate, and the welding defect can be minimized to reduce the cost. In addition, it is possible to improve the formability of the tube by adopting a hybrid laser welding method that performs a combination of welding and post-treatment at the same time.
기존의 ERW 방식의 튜브의 적용이 어려운 자동차 차체류에도 본 발명의 테일러 튜브의 적용이 가능하게 된다.It is possible to apply the Taylor tube of the present invention to the vehicle body parts difficult to apply the conventional ERW type tube.
이상 본 발명이 바람직한 실시예를 근거하여 서술되었지만 본 발명의 기술사상의 범주내에서 다양한 변형예 및 변경이 가능하며, 이러한 변형예 및 변경예는 본 발명자가 의도하는 진정한 의미의 기술적 사상과 이하에서 정의하는 특허청구범위에 속한다는 것을 당업자에게 자명하다는 것을 이해할 수 있다.Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea of the present invention, and such modifications and changes are in the true spirit of the present invention and the following. It will be apparent to those skilled in the art that the claims belong to the defining claims.
도 1은 종래의 레이저 용접된 테일러드 용접 블랭크 소재를 나타내는 개념도,1 is a conceptual diagram showing a conventional laser welded tailored weld blank material,
도 2는 종래의 레이저 용접된 테일러드 용접 블랭크 소재를 사용한 자동차2 is a vehicle using a conventional laser welded tailored weld blank material
범퍼빔의 부품 개념도,Part conceptual view of bumper beam,
도 3은 테일러 튜브와 이를 일체화 성형하여 제작한 자동차 범퍼빔 개념도,3 is a conceptual diagram of a bumper beam for automobiles manufactured by integrally forming a Taylor tube;
도 4은 본 발명에 따른 테일러 튜브의 일 실시예를 예시한 사시도4 is a perspective view illustrating one embodiment of a taylor tube according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 테일러드 용접 블랭크의 실시예를 예시한 사시도,5 is a perspective view illustrating an embodiment of a tailored welding blank according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 테일러드 용접 블랭크를 튜브 형상으로 성형한 결과를 예시한 사시도,6 is a perspective view illustrating a result of forming a tailored welding blank according to the present invention into a tube shape;
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 용접장치요부 단면도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 레이저 용접장치의 사시도,Figure 7a is a sectional view of the main portion of the laser welding device according to an embodiment of the present invention, Figure 7b is a perspective view of the laser welding device shown in Figure 7a,
도 8은 본 발명에 따른 레이저 용접수단의 일 예인 하이브리드 레이저 용접방식의 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a hybrid laser welding method as an example of a laser welding means according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
l00 : 테일러드 용접 블랭크l00: Tailored weld blank
l0l, l02 : 강판l0l, l02: steel sheet
200 : 테일러드 용접 블랭크 소재를 사용한 자동차용 범퍼200: Bumper for automobile using tailored welded blank material
201 : 범퍼 레일 1 202 : 범퍼레일 2201: bumper rail 1 202: bumper rail 2
203 : 스테이 300 : 테일러 튜브와 범퍼빔203: Stay 300: Taylor tube and bumper beam
30l : 테일러 튜브 302 : 범퍼빔 30l: Taylor tube 302: bumper beam
400 : 레이저 용접 방식의 테일러 튜브 4Ol : 제l 튜브부 400: Taylor tube of laser welding method 4Ol: First tube part
402 : 제2 튜브부402: second tube portion
500 : 테일러 튜브용 테일러드 용접 블랭크 50l, 502 : 강판500: Tailored welding blank 50l for taylor tube, 502: Steel plate
600 : 성형된 튜브 형상의 소재 60l, 602 : 맞대기 조인트600: 60l, 602: butt joint material in the shape of a tube
700 : 레이저 용접장치 70l : 용접지그 700: laser welding device 70l: welding jig
702 : 삽입 구동롤러 703 : 원주 압축 롤러 702: insertion drive roller 703: circumferential compression roller
704 : 유출 구동롤러 705 : 레이저 용접헤드 704: outflow driving roller 705: laser welding head
706 : 용접선 추적 센서 707 : 플라즈마 센서706: welding seam tracking sensor 707: plasma sensor
800 : 하이브리드 레이저 용접방식 80l : 고출력 다이오드레이저 800: Hybrid laser welding method 80l: High power diode laser
802 : CO2 레이저 803 : Nd:YAG 레이저802: CO 2 laser 803: Nd: YAG laser
t1, t2, t3 : 두께 L1, L2, L3: 레이저 용접선t1, t2, t3: thickness L1, L2, L3: laser welding line
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030075566A KR20050040375A (en) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | Method for production of tailor tube for one-body formed bumper beam of automobile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030075566A KR20050040375A (en) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | Method for production of tailor tube for one-body formed bumper beam of automobile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050040375A true KR20050040375A (en) | 2005-05-03 |
Family
ID=37242209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030075566A Ceased KR20050040375A (en) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | Method for production of tailor tube for one-body formed bumper beam of automobile |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20050040375A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100969821B1 (en) * | 2007-11-22 | 2010-07-13 | 주식회사 성우하이텍 | Roll forming apparatus for sandwich panel and method thereof |
| KR101247106B1 (en) * | 2010-11-24 | 2013-03-29 | 주식회사 성우하이텍 | Control method of laser welding device for roll forming system |
| CN110369871A (en) * | 2019-08-12 | 2019-10-25 | 湖南城市学院 | A kind of pipeline processing laser soldering device |
| CN110883554A (en) * | 2019-12-31 | 2020-03-17 | 江苏省南扬机械制造有限公司 | Intelligent flexible roll bending forming welded pipe unit |
-
2003
- 2003-10-28 KR KR1020030075566A patent/KR20050040375A/en not_active Ceased
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100969821B1 (en) * | 2007-11-22 | 2010-07-13 | 주식회사 성우하이텍 | Roll forming apparatus for sandwich panel and method thereof |
| KR101247106B1 (en) * | 2010-11-24 | 2013-03-29 | 주식회사 성우하이텍 | Control method of laser welding device for roll forming system |
| US8847107B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-09-30 | Sungwoo Hitech Co., Ltd. | Laser welding device for roll forming system and control method thereof |
| CN110369871A (en) * | 2019-08-12 | 2019-10-25 | 湖南城市学院 | A kind of pipeline processing laser soldering device |
| CN110883554A (en) * | 2019-12-31 | 2020-03-17 | 江苏省南扬机械制造有限公司 | Intelligent flexible roll bending forming welded pipe unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4993142B2 (en) | One-piece tubular member with integral weld flange and associated method for manufacturing the same | |
| JP3262533B2 (en) | Aluminum alloy joining material | |
| KR101152093B1 (en) | Method for manufacturing of an automove part in the form of torsion profile | |
| JP2005500933A (en) | Beam material | |
| KR20130119987A (en) | Automobile frame | |
| CA2753092C (en) | Method of producing tailored tubes | |
| KR20050040375A (en) | Method for production of tailor tube for one-body formed bumper beam of automobile | |
| CN109175705B (en) | Laser stitch welding seam repair process for stainless steel car body | |
| US20080035628A1 (en) | Production of Ihpf Components Having a Flange | |
| EP0925867B1 (en) | Method of manufacturing a metal sheet component | |
| JP7384655B2 (en) | Vehicle body structure, reinforcing member, and method for manufacturing reinforcing member | |
| JPH0672152A (en) | Automobile door structure | |
| CN114905137B (en) | Device based on EMUs side wall board friction stir welding technology | |
| CN115151476B (en) | Multi-thickness welded type vehicle steel tubular structure and preparation method thereof | |
| KR102492741B1 (en) | Method of manufacturing a torsion beam for a vehicle suspension and torsion beam for a vehicle suspension | |
| KR20010059938A (en) | Method for making automotive bumper beam | |
| KR100269775B1 (en) | Bumper for vehicle and method for manufacturing the same by using welded tailored blank | |
| JP4239274B2 (en) | Laser welding method and apparatus | |
| Petring | Laser applications in European automotive manufacturing: Historical review and recent trends | |
| JP4764015B2 (en) | Manufacturing method of bonded metal plate | |
| US20250058832A1 (en) | Window and/or roof frame for a motor vehicle | |
| JP3449928B2 (en) | Extruded profile joining method and extruded profile for joining | |
| KR20180118315A (en) | Door impact beam for vehicles and manufacturing the same | |
| US20250091424A1 (en) | Floor frame for a motor vehicle body | |
| KR102225490B1 (en) | Multi material patchwork and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20031028 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20050726 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20060120 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20050726 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |