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www.randb.co.kr, [email protected] Hot Stamping Technology and the Main Equipment P. Hu et al. Hot Stamping Advanced Manufacturing Technology of Lightweight Car Body Chapter 2 2017 R&B Inc. 편집자 한글 본은 R&B Inc. 내부재료로 일부 용어는 표준용어가 아닐 있고 해석이 자의적일 있음을 고지한다 전문용어는 이해가 쉬운 경우 원래 영어단어 사용을 원칙으로 한다. 일부 회사가 자신들의 재료처럼 가공하여 사용하는 경우가 있어 아래와 같이 법적 책임을 밝혀둡니다. 재료는 R&B Inc. 지적재산권으로 무단사용 /형사상의 책임이 따를 있다.

Hot Stamping Technology and the Main Equipment · 2018. 11. 21. · Hot Stamping Technology and the Main Equipment , [email protected] 본 자료는 R&B Inc.의 자료로 무단

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    Hot Stamping Technology and the Main Equipment P. Hu et al. Hot Stamping Advanced Manufacturing Technology of Lightweight Car Body Chapter 2 2017

    R&B Inc.

    편집자 주

    ▪ 본 한글 본은 R&B Inc. 내부재료로 일부 용어는 표준용어가 아닐 수 있고 해석이 자의적일 수 있음을 고지한다

    ▪ 전문용어는 이해가 쉬운 경우 원래 영어단어 사용을 원칙으로 한다.

    ▪ 일부 회사가 자신들의 재료처럼 가공하여 사용하는 경우가 있어 아래와 같이 법적 책임을 밝혀둡니다.

    ▪ 본 재료는 R&B Inc. 지적재산권으로 무단사용 시 민/형사상의 책임이 따를 수 있다.

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    2.1 고강도 강재의 Hot stamping 기술

    2.1.1 Hot stamping 기술의 간략한 소개

    자동차 경량화로 인해 고강도 Steel(HSS) 자동차 부품에 대한 수요가 증가하며 미국, 유럽, 일본, 중국의 많은

    회사 및 연구기관에서 고급 자동차 HSS 성형기술 연구에 많은 투자. HSS 장점은 고강도 임에도 불구하고 성

    형특성 저하, Spring back억제, 성형공정 중 균열 등의 단점이 여전히 잔재하여 Hot stamping 기술이 필요한 기

    존의 Cold stamping 기술로는 복잡한 자동차 부품제조는 거의 불가능.

    HSS Hot stamping은 전통적인 단조 및 Cold stamping 기술을 결합한 최근 몇 년간 개발된 새로운 제조 기술.

    이는 고온에서 Steel의 Stamping을 통합하고 Die에서 성형 및 담금질을 하는 생산방식으로 Hot Forming, Hot

    Stamping, Hot Press, Press Hardening 또는 Die Quenching [51]으로 알려져 있다.

    지난 세기 중반에 HSS Hot stamping 기술연구는 미국 NASA같은 항공 및 원자력 산업에서 시작.

    Norrbottens Jernverk는 1973년 자동차 부품제조에 적합한 Hot stamping 기술을 이용.

    Volvo Car는 한 종류의 자동차에 Hot stamping 부품의 적용 가능성에 대한 연구를 수행하여 2000년에는 많은

    Hot stamping 부품이 자동차 제조에 사용.

    총량은 2007년에 1억 개 이상에 달하였으며 세계에서 가장 큰 철강 업체인 Arcelor Mittal 회사는 1990년대에

    Hot stamping 기술 산업화에 대한 연구를 시작하여 Al-Si Coating Hot stamping 강 USIBOR1500을 개발하고

    1500p 시리즈로 개선[21, 39, 42]. 현재, HSS Hot stamping 기술은 자동차 제조업체들이 주목하고 주 분야[45]

    그림 2.1과 같이 HSS의 Hot stamping 기술은 Front bumper, Tail bumper, A column, B column, C column, Roof

    frame, Floor frame, Door panel, Door anti-beam 등과 같은 인장강도가 최대 1500Mpa 인 자동차 구조부품 제조

    에 사용[35, 57] 2013년 5월 상하이에서 개최된 새로운 중국 자동차 경량 기술 혁신 노조연맹 회의에서 중국

    자동차 시장은 2012년 꾸준한 성장세를 유지했으며 평균 월간 생산량과 판매량은 150만 대를 넘는다고 발표.

    연간 누적 생산량과 판매량은 약 2000만 대. Hot stamping 부품은 고급차체의 필수 선택사항으로 신모델, 특히

    SUV, b-class, 고급 차의 경우 Hot stamping 부품에 대한 수요가 시장 점유율이 높아지고 Audi가 대표하는

    2008 ~ 2012년[55] 유로 자동차 차체 관련정보에 따르면 자동차 차체 디자인에 널리 적용된 경량차체 구조 및

    보안설계의 주류 구성으로 Hot stamping 부품을 사용. 전세계 자동차 기업의 Hot stamping 부품 사용비율은

    4-15 %에서 10-30 %로 크게 증가. 고급 자동차에 사용된 Hot stamping 부품의 수는 Landrover와 Audi는 25에

    육박하여 차체 총 부품의 20 % 이상. FIAT는 후속 모델에서 Hot stamping 부품을 사용할 계획이며 비율은 16%

    이상. 포드 및 다임러 - 크라이슬러의 Hot stamping 부품 사용률은 약 6-10 %. 최초의 5 성급 충돌방지 유틸리

    티 차량인 Ford wind star에는 165개의 차체부품이 있으며, 100개 이상 부품이 HSS의 Hot stamping으로 만들어

    지며 그 비율은 60 %이상.

    VOLVO 자동차의 Boron steel의 Hot stamping 사용비율은 XC90의 7 %, S60 시리즈의 17 %에 적용하여 그림

    2.2와 같이 장래에 전체 차체의 45 %에 도달할 것으로 예상.

    Fig. 2.1 Applications of hot stamping parts in auto BIW

    중국 자동차 제조업체와 국제 자동차 산업의 통합과 함께 Hot stamping 제품의 적용은 국내 자동차 제조업체

    들 사이에서 점진적으로 개선[13, 50]. Hot stamping 제품은 자동차 안전 향상, 중국 독립 자동차 브랜드의 경량

    전망을 크게 증진시키는 차체 구조에 널리 사용. Great wall, Geely, Changan, Chery 등 많은 자동차 민간기업이

    제품의 경쟁우위를 강화하고 경량 및 안전성능을 강화하기 위해 노력.

    우수한 비용 효과적인 Hot stamping 부품의 자동차 차체제조에 적용이 미래의 발전추세.

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    2.1.2 Hot stamping 공정

    Hot stamping 공정은 강재의 제품성형 및 강도증가를 실현하는 수단이며 고강도 성능을 얻기 위해 HSS의 Hot

    stamping은 필수. 전형적인 기술적 공정은 Austenite를 위한 특정 온도범위로 Sheet를 가열하여 Austenite화 후

    Stamping 및 담금질을 위한 수냉 Hot stamping Die로 옮겨 미세구조의 변태로 구성

    복잡성에 따라 Hot stamping 공정은 직접 Hot stamping과 간접 Hot stamp공정으로 분류.

    직접 Hot stamping 공정은 Blank를 노에서 가열하고 프레스로 옮겨 Closed die에서 성형 후 Quenching[6, 10, 19, 29].

    그림 2.3에서와 같이 강판을 제품의 형상에 따라 Uncoiled 및 절단 후 연속 가열로에 옮겨 완전히 가열하여

    Austenite 변태 후 Blank를 냉각 시스템을 갖는 Hot stamping Die에 이송하여 제품을 성형하고 Quenching.

    제품은 레이저로 Trimming 및 다른 후속공정을 거쳐 완성.

    직접 Hot stamping 공정의 장점.

    (1) Blank는 하나의 Mold에서 성형되고 경화되어 예비 성형비용 절감 및 생산속도 가속화.

    (2) Blank는 평평하여 가열 면적과 에너지를 절약하며 다양한 가열방법 (예: 유도가열)으로 가열가능.

    Hot stamping 공정의 단점

    복잡한 형상의 자동차 부품성형에 사용이 불가능하며 레이저 절단장비가 필요.

    Die의 냉각 시스템 설계가 복잡.

    자동차 차체구조의 경우, Deep drawing이 필요 없는 단순형태 부품인 B-pillar 내부 및 외부, 측면 패널의 내부

    플레이트, Threshold 의 내측 판, 앞면 Bezel과 도어 Beam의 중앙 기둥 등에 적용(그림 2.4) [19, 40]

    그림 2.5는 자동차 Front fender center pillar 및 성형공정을 위한 Hot stamping Tool.

    Center pillar의 형상은 간단하고 Drawing 깊이가 작기 때문에 직접 Hot stamping 공정으로 제조 가능.

    Blank를 노에 넣고 950°C 가열하고 5분 동안 완전히 Austenite화 한 다음 신속하게 Stamping Tool (그림 3.3)로

    성형하고 Quenching. 최종적으로 얻어진 Hot stamping 부품은 그림 2,6 참조

    성형공정의 타당성을 검증하기 위해 Hot stamping 부품의 미세구조 및 기계적 성질을 시험.

    Central pillar 의 다른 영역에 있는 6개 시편은 그림 2.7과 같이 경도측정 및 금속조직 관찰을 위해 선택.

    표2.1 경도결과는 모든 시편경도(HR)가 원래 Steel보다 높은 HRC47 이상으로 Hot stamping 과정에서 Steel

    부품의 미세구조변형을 의미. 그림 2.8의 미세조직은 원래 Steel이 약간의 탄화물을 함유한 Ferritic - Pearlitic

    혼합물이나 Hot stamping 후 미세구조는 95 % 이상의 균일한 Martensite.

    인장시험으로 얻은 열간 압연 강재의 엔지니어링 Stress - Strain 곡선은 그림 2.9와 같으며 고온 압연강재의

    항복강도와 인장강도가 각각 1000과 1600 MPa를 초과. 위에 열거한 모든 결과는 직접 Hot stamping에 의해

    제작된 Central pillar 특성이 Hot stamping의 기술적 요구사항을 충족[26, 41]하며 직접 Stamping 공정의 실행

    가능.

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    Fig. 2.4 Parts with the direct method of hot stamping

    Fig. 2.5 Hot stamping die of brace dase panel, CTR and its process

    Fig. 2.6 Brace dase panel, CTR with one-step method of hot stamping

    2. Indirect hot stamping process

    간접 Hot stamping은, Sheet를 노에서 Austenite 온도로 가열하기 전 냉간 성형에 의해 예비성형 후 완전

    Austenization을 위해 일정시간 유지 후 냉각 시스템을 갖춘 Hot stamping Tool로 이송하여 Stamping하고

    Quenching[29]. 간접 Hot stamping 공정은 그림2.10과 같이 “Multi-step” Hot stamping으로 지칭.

    냉간 Stamping 강과 비교하여 가열강재의 유동성은 증가하지만 그에 따라 인장강도가 감소하여 성형공정 중

    복잡한 부분에 대한 균열이 쉽게 발생.

    간접 Hot stamping 공정은 직접 Hot stamping 공정으로 성형할 수 없는 복잡한 부품의 성형문제 해결방법.

    직접 Hot stamping과 비교하여 HSS Sheet는 제품형상에 따라 풀리고 절단된 다음 냉간 성형공정, Flange,

    Punching 및 Cutting-edge 같은 기존공정으로 수행 후, 예비 성형된 반제품을 연속 노에 이송하여 성형 및

    Quenching하기 전 가열 및 유지. 이후 레이저 가공 또는 구성요소의 특성에 따른 필요한 후속공정으로

    Trimming하거나 완제품을 직접 생산.

    자동차 차체의 경우, 복잡한 형상 또는 Deep drawing, Punching, Trimming 또는 복잡한 기술이 필요한

    부품은 B Filler 내부 및 외부, 측면 내부 플레이트 패널, Front 펜더와 도어 Beam 중앙기둥 등(그림 2.11)

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    Fig. 2.7 Testing samples for microstructure and hardness of the hot stamping part Table 2.1 Distribution of rockwell hardness (HRC)

    Fig. 2.8 Microstructure of the material before hot stamping and after hot stamping a Microstructure of the raw material. b Microstructure of the hot forming product

    Fig. 2.9 Engineering stress–strain curve of the front fender center pillar

    Fig. 2.10 Sketch map of hot stamping process with indirect method of hot stamping

    간접 Hot stamping 공정의 장점

    (1) 복잡한 형상의 부품과 거의 모든 현재의 스탬프 부품을 간접 Hot stamping 공정으로 성형가능.

    (2) Blank 예비성형 후, 후속 Hot stamping 공정 시 고온에서 Blank의 성형특성에 대해 걱정할 필요가 없으며,

    Blank의 Martensite미세구조가 완전하도록 Quenching되는 것을 보장.

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    (3) Blank 예비성형 후 Trimming, Flange, Punching 및 다른 가공이 가능하여 담금질 후 가공이 용이.

    예로, 담금질된 Blank는 레이저 커팅 장비로 Trim되며 이로 인해 비용이 크게 증가.

    그림 2.11의 강화 Steel은 Hot stamping 실험에 적용.

    직접 Hot stamping 공정을 사용한 성형부분은 그림 2.12와 같으며 Beam의 양쪽 끝에서 균열발생.

    이는 강화된 Beam에 3개의 U자형 Deep drawing영역이 있어 성형의 어려움이 크게 증가했기 때문.

    이 종류의 Beam은 간접 Hot stamp공정이 수치모사[11]를 기반으로 개발되었으며 두 세트의 Die가 강화된

    Beam 성형에 사용.

    Preform Die는 그림 2.13a, 담금질을 위한 Die, 생산공정 및 최종 성형제품은 그림 2.13b참조.

    부품모양에 따라 Blank가 풀리고 커팅 전 역 성형 알고리즘을 통해 소프트웨어에서 Blank 크기를 정한 후

    그림 2.13a와 같이 Blank를 예비성형 Die로 이송. 부품형상은 전통적인 냉간 성형 후 Trimming 공정에 의해

    얻은 후 예비 성형된 부품을 노에 넣고 950°C 온도에서 5분 동안 완전히 Austenite화 다음 그림 2.13b와 같이

    Die에 신속하게 이송하여 성형 및 담금질. 얻어진 Hot stamping 부품은 그림 2.14.

    성형공정의 가능성 검증을 위해 일부 부품의 미세구조 및 기계적 성질을 시험.

    강화 Beam에서 절단된 시편의 인장시험 결과는 그림 2.15와 같으며 Stress - Strain 곡선은 Hot stamping 부품

    의 항복강도와 인장강도가 각각 1000과 1600 MPa 이상. 위의 실험결과는 간접적인 Hot stamping으로 성형된

    강화된 도어 Beam이 Hot stamping의 기술적 요구사항을 충족하며 간접 Hot stamping 공정의 유효성과 Hot

    stamping Tool 설계를 입증.

    Fig. 2.11 Parts produced by indirect hot stamping technique

    Fig. 2.12 Reinforced beam with direct method of hot stamping

    Fig. 2.13 Reinforced beam with direct method of hot stamping. a Preforming mold. b Final forming and quenching

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    2.1.3 Hot stamping 기술의 유한요소 해석

    1980년대 후반, 컴퓨터 발달과 유한 요소법의 발전으로 Sheet 금속 성형의 수치 모사기술은 자동차 산업에서

    강력한 수요가 창출됨에 따라 활발히 발전하며 중요추세는 다음 세 가지.

    (1) 3 -Dimensional nonlinear shell 이론의 확립은 자동차 차체커버, 접촉 및 마찰문제에 대한 알고리즘,

    기하학적 비선형성을 고려한 복잡한 부품의 성형공정 분석이 가능.

    (2) Sheet 성형 모사연구를 촉진하고 수치해석 알고리즘의 신뢰성을 조사하기 위해 국제 연구기관은

    OSU (Ohio State University) 표준질문, VDI (Verein Deutscher Ingenieure) 표준질문, 표준질문을 구성하는

    Sheet의 NUMISHEET numerical simulation을 선정. 이는 유한요소 소프트웨어의 Splitting, Wrinkling, Buckling,

    Spring back 예측과 다른 각도에서의 성능을 평가하는 것이 목표.

    시험은 단순부품 및 복잡한 패널에 적용.

    (3) 다수의 유한요소 소프트웨어가 개발되어 이전에 언급된 특정 표준질문을 선택.

    DYNAFORM, AUTOFORM 및 PAMSTAMP와 같은 일부 소프트웨어는 이미 자동차 산업에 응용되며

    소프트웨어는 성형공정에서 발생하는 높은 기하학적 비선형성, 재료 비선형성, 접촉 및 마찰문제를

    해결하여 Wrinkling, Fracture에 대한 예측이 가능하며 최근 Sheet 성형모사에서 큰 진전.

    Fig. 2.14 Reinforced beam with multi-step method of hot stamping

    Fig. 2.15 Engineering stress–strain curve of the reinforced beam

    많은 국제 기업, 특히 자동차 제조업체는 Stamping die 설계, 공정설계 및 Die시험에 대한 결함분석 및 품질

    개선을 위해 관련 Sheet 성형모사 시스템을 구축. 미국과 독일의 유명한 자동차 회사는 Stamping 성형특성

    분석을 개발공정의 필수단계로, 일본의 자동차 회사는 성형특성 분석을 선택적으로 수행.

    Hot stamping은 온도영향으로 재료의 유동응력과 성형공정의 성형특성이 지속적으로 변하여 성형공정의 유한

    요소 모사분석이 훨씬 더 복잡.

    실제로, HSS Sheet의 Hot stamping 공정은 온도, 응력 및 상 변태의 상호작용을 가진 복잡한 과정.

    열전도도, 비열, 탄성계수, 유동규칙 등과 같은 대부분의 Sheet의 열 및 기계적 특성은 온도에 따라 변동

    냉각과정에서 박판 금속의 내부 및 외부표면의 불 균일한 온도분포로 인해 열 응력 발생.

    성형공정에서의 큰 변형은 가공경화를 일으키며, 대부분이 열 에너지로 변환되어 온도분포에 영향.

    응력영향 하에서, 초기온도, 마감온도 및 상 변화율과 같은 인자가 변경되어, 상변태 가변성이 동시에 발생.

    미세조직은 상 변화 과정에서 변화하고 열 및 기계적 성질 및 성형특성에 영향.

    Austenite가 Martensite또는 Bainite로 변할 때 부피팽창이 일어나지만, 불 균일한 온도분포는 상변태 량 및

    상이한 팽창속도의 차이를 유도하여 상변태 응력을 생성.

    담금질 공정 중 미세구조가 Austenite에서 Martensite또는 Bainite로 바뀌면 잠열이 방출되어 온도분포에 영향.

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    상 변환 시작온도와 최종 상 변환 양은 Sheet 온도와 냉각속도에 의해 결정되며, Strain 속도는 열역학 특성 및

    상 변태에 영향. 따라서 Hot stamping의 유한요소 모사분석의 핵심은 위의 Field coupling 분석.

    현재, Autoform, Dynaform 및 Pamstamp와 같은 Sheet 성형을 위한 일반적인 소프트웨어가 Hot stamping 모듈

    추가를 시도했지만 상업적 배경으로 인해 Multi field coupling Hot stamping에서 계산효율과 단순화 정도에

    더 많은 연구를 시도하고 모사모델은 Hot stamping의 다중 Field coupling 에 대한 포괄적인 모사연구의 요구를

    충족시킬 수 없이 상대적으로 크다.

    대련 공과대학의 Ping Hu 교수 연구팀은 완전히 독립적으로 첨단기술 소프트웨어인 KMAS (King-Mesh Analysis

    System) 소프트웨어 시스템을 개발하는데 10년 이상 투자. KMAS는 2003년 말 상용화되었으며 중국 FAW, GM

    및 기타 유명한 자동차 및 소프트웨어 기업에 대한 기술지원을 지속적으로 제공하며 미국 UGS의 글로벌

    최고 Partners 중 하나.

    Hot Stamping 기술 발달로 KMAS 소프트웨어 시스템의 응용 범위가 훨씬 넓어지고 문제 해결기능이 증가.

    이 책의 편집자는 Hot stamping 팀의 다른 구성원과 함께 HSS Hot stamping의 열, 기계적 및 상 변형을 결합

    하는 확립된 방정식을 기반으로 Blank Sheet와 Die 사이의 계면 열 전달을 고려. 열 전달 이론, 일반적인 Shell

    온도 유한요소 해석이론 및 3차원 사면체 유한요소 이론을 사용하여 알고리즘 프로그램을 개발하여 HF/KMAS

    의 전처리 모듈 및 사후처리 모듈을 완성. Shell 및 3D 사면체 단위의 온도변화 법칙을 분석함으로써 수치모사

    는 모사를 구현하기 위해 Hot stamping 공정에서 열 변형, 응력 및 위상 변형의 KMAS에서의 Hot stamping의

    열, 기계적 및 상 전환과 같은 주요 변수의 상관관계 분석에 사용하는 온도결정 가능.

    2.1.4 Hot stamping 연구현황

    Hot stamping에 필요한 재료는 고강도의 특수 Boron steel이며, Coating Hot stamping 강판과 비 Coating Hot

    stamping 강판으로 구분. 세계 최대 철강업체 Arcelor Group은 Hot stamping Sheet Usibor 1500 [1, 2, 5, 43]을

    개발하여 양산. 또한 이 회사는 Al-Si Coating Hot stamping 강재의 생산특허를 보유. 이 소재의 조직구성은

    압연 성형 후 Ferrite 와 Pearlite가 균일하게 혼합되어 있고 항복강도가 280-400 MPa이며 인장강도가 450 MPa.

    Hot stamping 후 조직은 항복강도 1200 MPa 및 인장강도 1600 MPa (일반 Steel 강도의 3-4 배)로 균일한

    Martensite로 변태.

    스웨덴의 SSAB는 20MnB5, 27MnCrB5, 30MnB5, 33MnCrB5, 38MnB5 등을 포함하는 Domex 시리즈의 열간 압

    연 Boron steel을 개발 생산. 이 강판의 두께, 너비 및 길이는 1.80-12.0mm, 폭 800-1600 mm이고 판 길이는

    1500-13000 mm. 열간 압연 후 항복강도는 400 MPa, 인장강도는 600 MPa. 가열 후, Oil 담금질 인장강도는

    1380-1845 MPa, 물 담금질 인장강도는 1480-2050 MPa. 일본의 Nippon Steel과 Kobe Steel, 한국의 Pohang

    Iron and Steel 및 기타 회사는 Hot stamping 용 마이크로 합금강을 일괄 생산[38].

    현재 주요 제철소는 우수한 성능을 가진 고강도 Hot stamping 강재를 개발하기 위해 노력 중.

    중국의 Baosteel Group은 냉간 압연 B1500HS 및 열간 압연 BR1500HS의 두 종류의 Hot stamping Boron steel

    을 개발하여 생산하여 대량 공급하며 현재 중국에서 Hot stamping 강판 간판업체[52].

    제강 등의 제철회사들은 대량생산이 가능한 Hot stamping 강재의 제련 및 압연 공정을 개발.

    HSS의 Hot stamping 기술은 유럽 자동차 산업에서 처음 사용되었으며 Hot stamping 기술의 응용 가능성과

    연구의 복잡성은 관련 분야의 학자들의 주목을 끌었다. 따라서 Hot stamping 세미나는 IDDRG2009,

    NUMIFORM2010, METALFORMING2010 [41, 46]과 같이 2008년 이후 국제적으로 유명한 금속 성형 회의에서

    개최. 현재, HSS의 Hot stamping 기술의 세 가지 주요 연구단계[25]가 진행. 첫 번째 단계는 독일과 스웨덴이

    대표하는 유럽 팀이며 두 번째는 중국, 일본 및 한국이며, 세 번째는 미국 및 기타 국가.

    연구그룹과 연구기관으로 분류되며 Lulea University of Technology in Sweden, University of Nuremberg in Germany, Technical University of MUNCHEN in Germany, University of Padua in Italy, Yokohama National

    University and Toyohashi University of technology in Japan 등이 있으며 이란의 Arak 대학은 HSS에 대한 Hot

    stamping 원리 및 공정을 체계적으로 연구[4,20,36,37,42,44]

    중국에는 Dalian University of Technology, Jilin University, Tongji University, Shandong University, Shanghai Jiaotong University, Harbin Institute of Technology, Iron and Steel Research Institute, Baosteel Research Institute

    and Chongqing Automobile Research Institute 등 많은 대학과 연구 기관이 참여. 실제상황과 국가 또는 기업의

    관련 프로젝트에 따라 위 귀관들은 Hot stamping 재료, 압연실험, Stamping 공정, 모사분석, 제조 가능성 분석

    등의 구성관계의 상관관계 연구에 적극적으로 참여[3, 7, 23, 24, 56, 57]

    중국 최초의 Hot stamping 배치 생산라인 개발업체인 대련 공과 대학의 Ping Hu 교수 연구팀은 Hot stamping

    기술에 대한 체계적인 기초실험 및 모사연구를 수행. Hot stamp의 열역학 해석, 공정개선, Tool 최적화 설계 및

    제조공정[3, 8, 9, 17, 22, 53]과 열역학적 관계를 성공적으로 확립[11, 27, 30-34, 49] 또한 고온에서 강판의 성형

    특성을 모사할 수 있는 Hot stamping 모사 CAE 모듈 (KMAS / HF) (King-Mesh Analysis System / Hot Forming)

    [12, 14]을 개발하여 Hot stamping 공정에서 온도, 응력 및 상변태 특성을 분석하고 수냉 Tool의 최적화 설계

    및 제조에 사용. 또한 Hot stamping 경도 Gradient 복합재료 및 부품제조에 대한 기초를 조사하고 경도

    Gradient Hot stamping을 위한 Tool 설계 및 제조공정을 분석[18, 47, 49]. 그들은 Hot stamping 수냉 Tool의

    설계에 적합한 방법과 주요 기술 포인트를 제시하였으며 [15, 54], Door beam, Bumper, B-pillar의 Inner plate와

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    같은 제품에 적용된 여러 Tool 세트를 성공적으로 제조[16, 48].

    2.2 Hot stamping생산라인 및 중요장비

    Cold Stamping 부품과 마찬가지로, Hot stamping 부품을 연속적으로 대량 생산하려면 자동 생산라인이 필요.

    그러나 Boron steel sheet의 기계적 성질과 총 Hot stamping 공정은 온도와 밀접한 관련이 있기 때문에

    생산라인의 장비에 대한 요구 사항이 상이.

    Hot stamping 생산라인은 그림 2.16과 같이 항 산화 연속 링 가열로, 고속 이송장치, 고속 유압 프레스, 수냉

    Hot stamping Die, 레이저 커팅 및 Shot blasting 등으로 구성. 가상현실 기술을 기반으로 생산라인 시스템을 위

    한 설계최적화, 위에서 언급한 핵심장비는 중앙 제어와 자동 생산라인에 통합.

    기술적인 어려움과 외국 기업의 기술 독점 및 봉쇄로 인해 중국은 JiLin VAFT 자동차 부품이 대련 공대와 협

    력하기까지 장기간 Hot stamping 연속 링 가열로를 개발할 능력이 없었다. 수년 간의 지속적인 기술연구 끝에

    중국에서 완전히 독자적인 에너지 절약 가열 시스템을 개발.

    외국 생산라인에서 채택한 Tunnel furnace와 달리 이 노는 Tunnel furnace의 4 분의 1에 해당하는 면적을 차지

    하며 냉각 에너지 소비량 감소 및 전원 켜기 및 끄기 소비를 고려하여 거의 30 % 에너지를 절약.

    Servo 장치에 의해 제어되어 장기간 안정적으로 운전할 수 있고, Sheet를 가열하여 노 내 Austenite를 안정적

    으로 실현.

    완전히 독자적인 VAFT의 중국 최초 Hot stamping 생산라인은 그림 2.17참조. 주로 고속 유압프레스, 산업용

    링 가열로, 수냉 Tool, 이송장치, 고속 조종기 및 자동제어 시스템 등으로 구성. 이 난에서는

    독립적으로 개발된 Hot stamping 생산라인에 기반한 Stamping 주요장비 및 기술에 대해 간략히 소개[6,10,19, 29].

    Fig. 2.16 Sketch of production line for hot stamping 2.2.1 Continuous Ring Heating Furnace

    Hot stamping에 사용되는 연속 링 가열로는 완전한 Austenite 화를 위해 Blank를 설정 온도까지 가열. 동시에,

    항 산화 Coating이 없는 Blank의 경우 고온 산화 및 탈탄을 방지. 연속 가열로는 다른 가열로와 비교하여 고유

    한 핵심기술을 보유하고 있으며 아래 기능이 필요

    (1) 자동차 용 HSS 소재는 Sheet가 완전히 Austenite화 되도록 규정온도까지 가열한 다음 유지하며 가열로 내

    의 온도분포는 균일.

    (2) 산화방지 Coating이 없는 강판은 고온에서 산화 및 탈탄이 매우 심각하므로, 연소실은 가스보호에 대한

    엄격한 조치가 필요.

    (3) 가열로의 부품은 고온 (800℃ 이상)에서 장기간 연속 운전되므로 팽창, 고온피로, 고장 및 보수를 고려.

    (4) Hot stamping 생산라인은 설정 사이클 시간을 만족시켜야 하므로 고온작업 및 자동제어 시스템에 대한

    요구사항을 충족시킬 수 있는 Loading Unloading 장비가 필요.

    (5) Hot stamping 기술의 목적 중 하나는 에너지 절약과 환경보호이며, 따라서 에너지 효율적인 가열로가 필요.

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    Fig. 2.17 The first domestic hot stamping automatic production line

    그림 2.18은 자체 개발한 에너지 효율적인 연속 링 가열로, 즉 링 회전로 가열로[14]. 링 회전 Hearth 가열로의

    핵심기술은, 이동 바이어스 제어, 열 피로 내구성, 고온 저항성이 있는 이동 스핀들의 변형이다.

    적외선 온도 측정기술과 Thermocouple 온도측정 기술을 사용하여 무 부하 및 완전 부하 조건에서 노 내부의

    온도 분포를 측정하여 가열로 내부의 온도제어 및 측정시스템 구현에 최적설계에 사용.

    노의 신뢰성을 보장하기 위해 변환기의 코어 스핀들 및 Blade 생산에 필요한 적절한 재료가 필요.

    내열로 부분의 고온 내성 및 열 피로 특성을 시험하고 검증. 코어 스핀들의 연속 작동의 신뢰성과 정밀성도

    시험되고 검증. 고온에서 Sheet가 산화 및 탈탄되는 것을 방지하기 위해 이 연속 링 가열로에는 제어된 흐름

    및 압력의 산화방지 가스 충진장치가 장착.

    Fig. 2.18 Continuous ring heating furnace for hot stamping

    2.2.2 고온에 견디는 Robot arm 및 Loading and Unloading을 위한 자동 이송장치

    성형과정에서, Blank는 가열로에서 800 ~1000℃ 온도로 Austenite 화되도록 가열하고 고온 조작기는 그림 2.19

    와 같이 노에서 Blank 제거, 성형 및 담금질을 위해 Die에 넣는데 사용. 이 과정에서 무선 온도 측정센서는

    Sheet 온도변화를 온라인으로 감지하기 위해 Robot arm에 부착 센서에 의해 수집된 온도정보에 따라 Robot

    arm 의 회전속도를 제어. 온도에 대한 정보는 데이터 라인을 통해 전체 콘솔로 이송되어 Sheet 온도가 고온

    Sheet의 이송 과정에서 규정된 한계를 벗어나지 않도록 유지. Jaw의 주요구조는 과도한 힘과 Sheet의 낙하를

    피하기 위해 망상으로 부착된 Clamp type. 고온 위치센서는 Robot arm에 설치되어 제품의 품질을 보장하기

    위한 정확한 위치를 조정.

    고온 강판을 신속하게 성형 Die에 넣을 수 있도록 하기 위해 필요한 핵심기술은 고속 지능형 이송장치 (고온

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    내성 Tool 포함)의 설계 및 제조, 감지기술, 자동제어 기술 및 신뢰성으로 Stamping 부품은 Hot stamping 생산

    라인에서 담금질 후 Die에서 제거. 그림 2.20와 같이 가열로에서 자동 공급 및 Austenite 변태 후 Sheet는

    자동 Unloading 장치에 의해 신속 정확하게 지정된 위치로 이동되어 Robot arm의 정확한 후속작업을 보장.

    Fig. 2.19 Intelligent robot arm with high temperature resistance

    고온 내구성 Gripper는 다양한 크기와 모양의 자동차 구조부품 용으로 설계되고 제조. 고속 지능형 이송장치와

    같이 Gripper는 공정 요구사항의 전제 조건하에 Hot sheet를 이송. 신뢰할 수 있는 대량생산을 달성하기 위해

    고속 지능형 이송장치의 제어 시스템과 이송장치에 부착된 온도 측정장치가 중앙 제어시스템에 설치.

    이 온도 측정장치와 Die 온도 측정장치는 함께 결합되어 생산라인에서 온도 수집 시스템을 구성.

    실제 생산 데이터에 따라 공정 최적화, 강판의 성질예측 및 피로파괴 예측 등 생산에 필요한 온도변수 기록.

    2.2.3 Hot stamping Die 설계 및 제조 핵심 기술

    노에서 강판을 가열 후 예상되는 형상으로 성형하고 동시에 강화하는 것은 냉각 시스템을 사용한 Die에 의존.

    Hot stamping Die의 설계 및 제조를 위한 핵심 기술은 다음과 같다.

    Fig. 2.20 Feeding by automatic loading/unloading device after transfer process

    (1) 강판 가열 후 연성은 증가하지만 강도는 감소. Sheet의 균열 및 주름을 방지하기 위해 Die 간극과 그 제조

    정확도를 합리적으로 조정.

    (2) Martensite변태 및 미세구조의 균일한 분포를 위해 냉각 Duct의 설계는 Sheet가 균일하게 냉각되고 특정

    냉각속도가 되도록 최적화.

    (3) 고온 Stamping Die는 고온과 저온 사이에서 연속적으로 변하는 환경에서 Die는 팽창과 수축에 견딜 수

    있는 수명을 위해 Die 및 가공기술을 위한 소재를 고려.

    제품의 다양한 성능 요구사항에 따라 다른 파이프가 있는 Die 배치는 그림 2.21. 그림 2.21a는 균일한 냉각

    파이프의 배치를 보여 주며, Hot stamping 부품은 균일한 Martensite 미세구조[40]. 그림 2.21b는 불 균일 냉각

    파이프가 있는 Layout을 보여 주며, 부품의 미세구조는 Segment화되고 연속적이며 혼합[26].

    그림 2.21c는 냉각 파이프와 가열 파이프가 모두 있는 온도 가변구역 냉각 Tool

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    Fig. 2.21 Sketch map of die cooling pipes. a Layout of uniform cooling pipes. b Layout of non-uniform c Layout of Tools with both cooling pipes and heating pipes stamping parts with feature of changing hybrid organization and continuous gradient hardness can be obtained

    그림 2.22는 실험용 Die로서 특수 소재로 제작된 이 수냉 Die는 압력과 유량을 Servo제어 냉각 시스템을 가지

    고 있다[41]. Hot stamping Die 표면은 Stamping 공정 중 지속적인 온도변화가 반복되어 피로파괴를 초래하므로

    내열성, 내마모성 및 내 피로특성이 우수한 Hot stamping Die 재료가 필요

    2.2.4 Hot stamping을 위한 고속 유압프레스

    Hot stamping 프레스는 신속한 Die closing, Stamping 및 압력유지 기능이 필요. 현재, Cold Stamping 용 프레스

    는 종래의 유압 프레스는 낮은 Die closing 속도, 압력유지 기능이 없기 때문에 Hot stamp 적용이 불가능.

    Hot stamping을 위한 프레스 개발이 필요[1].

    Hot stamping을 위한 유압 프레스는 그림 2.23 참조. 성형 부품의 정확도 요구 사항을 기반으로, 결합된 Die와

    Stamping 부품이 있는 유압 프레스의 유한요소 모델이 작성 및 분석. 분석결과, 프레스의 강성, 강도 및 Modal

    결정되며 구조는 Hot stamping 목적에 최적화.

    Hot stamping을 위한 고속 유압 프레스의 실린더 Seal 디자인은 유압 프레스 Sealing의 핵심부품으로 설계과정

    에서 많은 Hydraulic seal 시험이 필요. 그 사이에 독자적인 개발을 위해 적당한 Hot stamping의 Seal 조합을

    위하여 외국 Seal 제조사에 의해 제공된 Lancaster closure-Y ring seal-guide ring의 Seal 조합을 결합하는 것이

    필요. 이러한 방식으로, Stamping 성형의 정확성 요구사항을 충족시키기 위해 고속 유압 프레스의 밀봉 효과와

    안정된 압력을 보장.

    Fig. 2.22 Water cooling hot stamping die for experiments 2.2.5 Central Intelligence Control Automatic Integrated System

    Hot stamping 생산라인의 고온가열로 Sheet는 변형이 쉽고 고온상태와 같은 많은 요소가 Loading 장치에 필요

    Sheet 재료의 위아래 운동, 고온 상태의 Blank 고려, 또한 이송 공정 중에 부드럽고 일정하게 유지하고 고온

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    Blank의 접촉영역에서 국부적인 냉각을 가능한 줄이는 Catcher가 필요. 표면 산화물 최소화를 위해, 공급시간

    은 가능한 단축. 복잡한 동작구조의 컴퓨터가 장착된 기계식 암을 사용하여 AC 가변 주파수 제어 시스템 및

    전기 제동이 있는 복합 위치 결정 기능이 있는 유압 버퍼와 함께 고속, 정밀, 안정된 위치 결정 및 시간의

    동기 제어를 실현. 또한, 적재 장치에는 적외선 온도측정, 검사 등과 같은 온도 측정장치가 필요.

    실제 생산공정에서 얻은 데이터를 기반으로 공정 최적화, 성능시험, 피로 성능예측 및 공정 오류 기능 Closing

    루프 제어 시스템과 함께 Fault self-locking기능을 구현.

    Fig. 2.23 800t hydraulic press for hot stamping

    TOP-DOWN 시스템 설계와 산업 통합의 아이디어를 바탕으로, 유연하고 효율적이며 안정적이며 신뢰할 수 있

    고 통합된 제어 가능한 Hot stamping 생산라인을 구축하는 것이 장비 국유화를 실현하는 핵심 요소. 통합 시스

    템은 먼저 최상위 수준의 설계를 완료한 다음 층별로 계층을 분해하여 각 기능 단위가 시스템 정확성과 신뢰

    성의 통일된 요구사항을 충족시키고 중앙 제어 산업용 네트워크 온라인 통합 시스템을 구현.

    제어 시스템은 신뢰성이 높고 안정적인 현장 버스 산업 네트워크 기술을 채택하여 엔터프라이즈, 기술 및 장비

    수준의 3 단계 제어 시스템을 구성하며 외부 관련 장비는 Bus control protocol 과 제어 및 연동.

    주요 기능 장치의 공통적인 핵심 기술적 문제를 해결하기 위해 가열로, 고속 프레스 및 고속 컨베이어와 같은

    장비를 생산소요 시간에 따라 사전 설정하여 동기 연계 및 시스템 통합을 실현하고 신뢰성 및 안정성을 보장.

    국부적으로 Hot stamping생산라인의 안정성. 중앙 제어 시스템은 그림 2.24.

    Fig. 2.24 The schematic diagram of domestic hot stamping production line with central control network 2.2.6 Subsequent Shot Blasting, Trimming, and Punching Equipment

    Hot stamping 용 HSS는 보호 Coating이 있는 Coating과 보호 Coating이 없는 두 종류로 분류하며 보호

    Coating이 된 Boron steel은 Hot stamping 공정 중에 고온산화를 효과적으로 피할 수 있다.

    산화물 스케일은 보호 층이 없는 Boron steel의 공정에서 발생하며 부품의 표면품질을 보장하기 위해 고온

    Stamping 부품에서 발생하는 스케일을 제거하려면 Shot blasting이 필요.

    그림 2.25는 Shot blasting 장비와 작업장이며 Shot blasting은 부품의 치수 정확도를 감소시키지 않아야 한다.

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    Hot Stamping 후 항 산화 및 탈탄 방지 Coating을 하지 않은 강재로 만든 보강된 Beam의 Hot stamping은

    그림 2.26 참조하며 그림에서 시편표면에 스케일 확인.

    레이저 절삭 및 치수 및 표면처리 요구사항을 만족시키는 Shot blasting 후 Hot stamping 도어 보강된 Beam

    제품은 그림 2.27.

    Cold Stamping의 측면에서, Die는 Trimming 및 Piercing의 일괄처리에 사용되나 Hot stamping의 경우 부품 강도

    가 높기 때문에 Trim이나 Piercing에 Die 사용이 어려워 종종 레이저 절단 방법이 사용. 레이저 절단에는 고

    정밀, 빠른 절단, 적은 절단 패턴 제한, 자동배치 및 재료 절약, 낮은 공정비용 등이 장점으로 기존 절단장비를

    점차적으로 개선하거나 대체. 레이저 커팅 방법을 사용하면 공정변수가 부분적으로 고온에서 부분 풀림을 방지

    하여 최종 부품의 특성에 영향을 미치지 않도록 제어.

    Fig. 2.25 Shot blasting equipment

    Fig. 2.26 Door reinforced beam by hot stamping (without protective coating)

    Fig. 2.27 Door reinforced beam after shot blasting

    2.3 요약

    이 장에서는 주로 HSS Hot stamping 기술, 기술공정, 연구현황, 주요 장비와 자동 생산라인 및 주요기술을

    적용하여 Hot stamping 고급 제조기술의 기본 내용을 체계적으로 설명하고 간단한 지침을 제공

    Hot stamping의 유한요소 모사 분석이 도입.

    Hot stamping 공정에서의 Thermal-stress-phase coupling의 특성과 Hot stamping 연구에서 Multi-field coupling

    Thermal forming simulation 및 열 기계적 재료변수의 역할이 강조. 이 장에서는 또한 Hot stamping 생산라인과

    주요 장비에 중점을 두고 장비 개발에 종사하는 독자에게 중요한 지침을 제공하기 위해 기존 장비와 비교하여

    Hot stamping 장비의 요구사항을 설명. References 1. Arcelormittal (2008) Usibor 1500 and hot-stamping. In: AP&T Press Hardening seminar,

    AP&T Press Hardening proceedings. Dearborn MI, USA %\2014-09-19 08:49:00 2. Borsetto, F., Ghiotti et al (2009) Investigation of the high strength Steel Al-Si coating during

    hot stamping operations. In: Key engineering materials, vol 410–411, 289–296 %\ 2014-2009-2019 2020:2036:2000

    3. Chang Y, Meng Z-H, Ying L et al (2011) Influence of hot press forming techniques on properties of vehicle high strength steels. J Iron Steel Res Int 18:59–63

    4. Geiger M, Merklein M, Lechler J (2008) Determination of tribological conditions within hot stamping. Prod Eng Res Devel 2:269–276

    5. Goedicke S, Sepeur S, Frenzer et al (2008) Wet chemical coating materials for hot sheet forming—anti scaling and corrosion protection. In: 1st International conference on hot sheet metal forming of high-performance steel. Kassel, Germany %\ 2014-09-19 20:37:00

    6. Guo W, Hu P, Zhai S et al (2010) The high efficiency and energy saving rotary hearth furnace for warm forming, p 3 (in Chinese)

    7. Guo Y, Ma M, Zhang Y et al (2013) Numerical simulation and experiment of hot stamping for front bumper of automobile. Forging Stamping Technol 3:46–50 (in Chinese)

    http://www.randb.co.kr/mailto:[email protected]

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    본 자료는 R&B Inc.의 자료로 무단 복사 및 도용을 금합니다. 15/16

    8. He B, Ying L, Hu P et al (2012) Design of water cooling Tool for hot stamping process of high strength steel. China Metalforming Equip Manuf Technol 6:62–65 (in Chinese)

    9. Hou H, Ying L, Wu X et al (2012) The influence of heating temperature on 22MnB5 microstructure and austenite grain. China Metalforming Equip Manuf Technol 6:89–91 (in Chinese)

    10. Hu P, Guo W, Ma N et al (2010) High temperature intelligent robot for warm forming, p 4 (in Chinese)

    11. Hu P, Ma N (2011) Development of hot forming technology for ultra high strength steel and its mechanical problem. Adv Mech 3:310–334 (in Chinese)

    12. Hu P, Shi DY, Ying L et al (2013) Coupled of thermal-mechanical-transformation numerical simulation on hot stamping with static explicit algorithm, pp 394–405

    13. Hu P, Ying L, Guo R et al (2012) Development and independent R&D of hot stamping automobile high strength steel. Forging Meltalforming (in Chinese)

    14. Hu P, Ying L, Jiang DX et al (2013) The Investigation of 3D temperature field numerical simulation in hot forming of high strength steel, pp 104–113

    15. Hu P, Ying L, Zhao X et al (2012) Digital prototyping developing of hot stamping Tool based on CAx. In: The advanced manufacturing technology top BBS and the 11th manufacturing automation and information technology seminar. Xi’an

    16. Hu P, Yu H, Ying L et al (2013) Development of hot forming high strength components based on side impact. Automobile Technol 1:57–61 (in Chinese)

    17. Jiang D, Wu W, Hu P et al (2012) Thermo-mechanical-martensitic transformation numerical simulation of high strength steel in hot forming. J Mech Eng 12:18–23 (in Chinese)

    18. Kan DB, Liu LZ, Hu P et al (2011) Numerical prediction of microstructure and mechanical properties during the hot stamping process. In: 8th International conference and workshop on numerical simulation of 3d sheet metal forming processes, vol 1383, pp 602–609

    19. Karbasian H, Tekkaya AE (2010) A review on hot stamping. J Mater Process Technol 210:2103–2118 20. Kolleck R, Veit R, Merklein M et al (2009) Investigation on induction heating for hot

    stamping of boron alloyed steels. CIRP Ann Manuf Technol 58:275–278 21. Lechler J, Merklein M (2008) Hot stamping of ultra high strength steels as a key technology

    for lightweight construction. In: Materials science and technology (MS&T) 2008. Steel Product Metallurgy and Applications, Pittsburgh, Pennsylvania

    22. Liao Z, Ying L, Hu P et al (2013) Basic study on heat transfer of high strength sheet during hot stamping. Hot Work Technol 5:1–2 (in Chinese)

    23. Lin J, Wang L, Tian H et al (2009) Research on hot forming behavior of ultrahigh strength steel. J Plast Eng 2:180–183 (in Chinese)

    24. Liu H, Xing Z, Lei C (2012) Hot formation quality of high strength steel BR1500HS for hot stamping without cooling system. Trans Nonferrous Metals Soc China 2:542–547 (in Chinese)

    25. MaN (2011) Research on hot forming of high strength steel. Dalian University of Technology, p 224 (in Chinese)

    26. Ma N, Hu P (2010) Research on formability and application of hot forming technology. pp 26–32 %\ 2014-2009-2019 2008:2039:2000

    27. Ma N, Hu P, Guo W (2010) Experiments and analysis of relations among heat, stress and transformation of boron steel for hot forming. Trans Mater Heat Treat 11:33–36 (in Chinese)

    28. Ma N, Hu P, Guo W (2009) Technology and equipment of hot forming for ultra high strength steel automobile & parts technology 45:28–30 (in Chinese)

    29. Ma N, Hu P, Guo W et al (2010) The online fast detection control method and device for warm forming, p 4 (in Chinese)

    30. Ma N, Hu P, Wu W et al (2011) Constitutive theory and experiment analysis of hot forming for high strength steel. Chin J Theor Appl Mech 2:346–354 (in Chinese)

    31. Ma N, Hu P, Yan K et al (2010) Research on boron steel for hot forming and its application. Chin J Mech Eng 14:68–72 (in Chinese)

    32. Ma N, Shen G, Zhang Z et al (2011) Material performance of hot-forming high strength steel and its application in vehicle body. Chin J Mech Eng 8:60–65 (In Chinese)

    33. Ma N, Wu W, Shen G et al (2011) Study of hot forming for high strength steel: numerical simulation-static explicit algorithm. Chin J Comput Mech 3:371–376 (In Chinese)

    34. Ma N, Zhang Z, Hu P et al (2011) Microstructure and mechanical behavior of new type multi-layer metallic composite material in hot forming. J Mater Eng 5:88–92 (in Chinese)

    35. Mayyas A, Qattawi A, Omar M et al (2012) Design for sustainability in automotive industry: a comprehensive review. Renew Sustain Energy Rev 16:1845–1862 References 43

    36. Merklein M, Lechler J, Stoehr T (2008) Characterization of tribological and thermal properties of metallic coatings for hot stamping boron manganese steels. In: Proceedings of the 7th international conference. Chalkidiki, Greece

    http://www.randb.co.kr/mailto:[email protected]

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    본 자료는 R&B Inc.의 자료로 무단 복사 및 도용을 금합니다. 16/16

    37. Merklein M, Lechler J, Stoehr T (2009) Investigations on the thermal behavior of ultra high strength boron manganese steels within hot stamping. IntJ Mater Form 2:259–262

    38. Mori K, Ito D (2009) Prevention of oxidation in hot stamping of quenchable steel sheet by oxidation preventive oil. CIRP Ann Manuf Technol 58:267–270

    39. Mori K, Saito S, Maki S (2008) Warm and hot punching of ultra high strength steel sheet. CIRP Ann Manuf Technol 57:321–324

    40. N. M, P. H, W G et al. (2010) Coupled constitutive relation and numerical simulation of hot forming, pp 937–943 %\ 2014-2009-2019 2008:2037:2000

    41. N. M, P. H, W. G et al. (2009) Feasible methods applied to the design and manufacturing process of hot firming. In: IDDRG2009 conference, Golden. CO USA %\ 2014-09-19 08:49:00

    42. Nader M (2007) Hot stamping of ultra high strength steels. In: Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen

    43. Naderi M, Durrenberger L, Molinari A et al (2008) Constitutive relationships for 22MnB5 boron steel deformed isothermally at high temperatures. Mater Sci Eng A 478:130–139

    44. Naderi M, Saeed-Akbari A, Bleck W (2008) The effects of non-isothermal deformation on martensitic transformation in 22MnB5 steel. Mater Sci Eng A 487:445–455

    45. Ning M, Hu P, Zhai S et al (2009) Hot forming technology of high strength steel and its engineering implementation. Automobile Technol Mater 12:12–14 (in Chinese)

    46. Olle P, Behrens et al (2008) Numerical modeling of phase transformation in hot stamping and deep drawing. In: The 9th international conference on technology of plasticity. CIRP %\ 2014-09-19 20:41:00

    47. Shen G, Li X, Ying L et al (2013) Bending behavior based on hardness gradient for hot forming high strength steel. Trans Chin Soc Agric Mach 2:261–266 (in Chinese)

    48. Shi D, Ying L, Hu P et al (2013) The hot forming experiment and thermal-mechanical coupled simulation of B-pillar for vehicle. China Metalforming Equip Manuf Technol 1:82–85 (in Chinese)

    49. Sun H, Hu P, Ma N et al (2010) Application of hot forming high strength steel parts on car body in side impact. Chin J Mech Eng 23:252–256

    50. Toros S, Ozturk F, Kacar I (2008) Review of warm forming of aluminum-magnesium alloys. J Mater Process Technol 207:1–12

    51. Xu W, Ai J, Luo A et al (2009) Introduction of sheet metal hot-forming. J Plast Eng 04:39–43 (in Chinese)

    52. Xu W, Guan S, Ai J et al (2009) Steel hot stamping key equipment and core technology. World Iron Steel 2:30–33 (In Chinese)

    53. Ying L, Chang Y, Hu P et al (2011) Influence of low tempering temperature on fracture toughness of ultra high strength boron steel for hot forming, pp 160–165

    54. Ying L, Li Y, Hu P et al (2012) High strength steel hot stamping digital prototype engineering. In: The 3rd China and Germany advanced manufacturing technology seminar (CDFK2012). Shang Hai

    55. Ying S, Zhang Y, Cao G (2012) Automobile lightweight and the application of high strength steel plate. Automobile Technol Mater 10:11–23 (in Chinese) 56. Zhu L, Gu Z, Lu Y et al (2013) Mechanism of hot stamping hardening for ultra-high strength steel. J Jilin Univ (Eng Technol Edn) 2:376–379 (in Chinese)

    57. Zhuang B, Dan Z, Jiang C (2010) Hot stamping technology and its application in car body. Metal Process 21:62–64 (in Chinese)

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