KR20070094580A

KR20070094580A - Automotive seat rail and manufacturing method of the same

Info

Publication number: KR20070094580A
Application number: KR1020070026860A
Authority: KR
Inventors: 정우창; 백승원
Original assignee: 주식회사 한성; 정우창
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2007-09-20
Also published as: KR101124239B1; KR20100013293A

Abstract

A manufacturing method of an automotive seat rail, which can easily form a steel sheet with high strength, and an automotive seat rail that is manufactured by the manufacturing method, is excellent in strength, and can reduce the weight of the automotive seat rail are provided. A manufacturing method of an automotive seat rail comprises: a step(ST110) of preparing a steel sheet containing at least one element selected from the group consisting of chromium(Cr), molybdenum(Mo), boron(B), vanadium(V) and nickel(Ni); a step(ST120) of forming the steel sheet into a basic form through processes including blanking and piercing; a step(ST130) of heating the steel sheet to a temperature corresponding to an austenite region; a step(ST140) of rapidly transferring the steel sheet to a press mold at a speed within a limit range in which a pearlite, ferrite or bainite phase is not formed; and a step(ST150) of simultaneously quenching the steel sheet within the press mold and forming the steel sheet into an automotive seat rail with a predetermined shape. The manufacturing method further comprises the step(ST160) of tempering the automotive seat rail at a temperature of 150 to 400 deg.C.

Description

자동차 시트 레일 및 이의 제조 방법{AUTOMOTIVE SEAT RAIL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Automobile seat rail and manufacturing method thereof {AUTOMOTIVE SEAT RAIL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

도 1은 일반적인 자동차 시트의 사진이다. 1 is a photograph of a typical car seat.

도 2는 자동차에 적용되는 다양한 시트 레일들의 사진이다. 2 is a photograph of various seat rails applied to an automobile.

도 3은 종래의 프레스 성형을 이용한 자동차 시트 레일의 제조 방법을 도시한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vehicle seat rail using conventional press molding.

도 4는 종래의 롤 성형을 이용한 자동차 시트 레일의 제조 방법을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vehicle seat rail using a conventional roll forming.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 시트 레일의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vehicle seat rail according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 자동차 시트 레일 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레스 경화를 이용한 자동차 시트 레일의 제조 방법 및 이에 의해 제조되어 강도가 우수한 자동차 시트 레일에 관한 것이다. The present invention relates to an automobile seat rail and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for manufacturing an automobile seat rail using press hardening and to an automobile seat rail manufactured by this and excellent in strength.

최근 연비 향상, 배기가스 저감 및 환경 보호를 위하여 자동차를 경량화하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 경량화의 방법은 다양한 방법이 있는데, 소재 측면에서는 고장력강 또는 경량소재인 알루미늄, 마그네슘, 플라스틱 등을 이용하는 방법이 적용되고 있다. Recently, researches for lightening automobiles have been actively conducted for fuel efficiency improvement, exhaust gas reduction, and environmental protection. There are various methods of weight reduction, and in terms of materials, a method using aluminum, magnesium, plastic, or the like, which is a high tensile strength steel or a lightweight material, is applied.

이에 따라 자동차 시트도 고장력강 또는 경량 소재를 적용하여 자동차 시트 의 경량화를 도모하고 있다. 일반적인 자동차 시트는, 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차 시트(10)는 시트 프레임, 시트 레일, 시트 팬, 리크라이너, 백스프링, 쿠션 스프링 등으로 구성된다. Accordingly, automotive seats are also designed to be lighter by applying high-strength steel or lightweight materials. In a typical automobile seat, as shown in FIG. 1, the automobile seat 10 is composed of a seat frame, a seat rail, a seat fan, a recliner, a back spring, a cushion spring, and the like.

이 중 현재 자동차에 적용중인 다양한 형태의 시트 레일 사진들을 도 2에 나타내었다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시트 레일(30, 32, 34)은 상부 레일(30a, 32a, 34a)과 하부 레일(30b, 32b, 34b)로 구성되며 차종에 따라 여러 가지 다른 형상을 가지는 것이 일반적이다. 시트 레일(30, 32, 34)은 체형에 맞게 시트를 전후로 이동시키기 위한 것으로, 부드러운 작동을 위해 균일한 두께 및 우수한 형상을 가져야 한다. 그리고, 쉽게 변형되지 않도록 강도가 높아야 하며 피로 특성도 우수해야 한다. Among them, various types of seat rail photographs currently applied to automobiles are shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, the seat rails 30, 32, and 34 are formed of the upper rails 30a, 32a, and 34a and the lower rails 30b, 32b, and 34b, and have different shapes depending on the vehicle model. It is common. Seat rails (30, 32, 34) is to move the seat back and forth to fit the body shape, it should have a uniform thickness and excellent shape for smooth operation. In addition, the strength should be high so as not to be easily deformed, and fatigue properties should be excellent.

이러한 시트 레일은 일반적으로 프레스 성형에 의해 제조된다.(표 1의 비교재 1)Such seat rails are generally manufactured by press molding (Comparative Material 1 in Table 1).

도 3을 참조하면, 프레스 성형을 이용하는 방법에 따르면 준비된 강판을 블랭킹한 후 프레스 성형하여 시트 레일을 제조한다. 구멍이 있는 형상의 시트 레일은 프레스 성형 시에 피어싱한다. Referring to FIG. 3, according to the method of using press molding, a sheet rail is manufactured by blanking a prepared steel sheet and then pressing molding. The sheet rail having a hole shape is pierced during press molding.

그런데, 프레스 성형을 이용하는 방법에서는 고강도의 강판을 사용하는 경우 성형성이 저하되므로 인장 강도가 590MPa 이하인 강판만을 사용하여야 한다. 이러한 이유 때문에 국내 승용차에 사용되는 시트 레일은 자동차 회사나 모델에 따라 차이가 있지만 인장 강도가 390MPa 내지 590MPa에 불과하다. 이에 따라 시트 레일에 요구되는 특성을 만족하기 위하여 강판의 두께를 증가시켜야 하고, 이에 따라 시트 레일의 무게가 증가하는 문제가 있다. However, in the method using the press molding, since the formability is deteriorated when a high strength steel sheet is used, only a steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or less should be used. For this reason, seat rails used in domestic passenger cars vary depending on the automobile company or model, but the tensile strength is only 390MPa to 590MPa. Accordingly, in order to satisfy the characteristics required for the seat rail, the thickness of the steel sheet must be increased, thereby increasing the weight of the seat rail.

이러한 문제를 해결하기 위하여 성형성이 우수한 롤 성형을 이용하여 시트 레일을 제조하는 방법이 제시되었다.(표 1의 비교재 2)In order to solve this problem, a method of manufacturing a sheet rail using roll molding having excellent moldability has been proposed. (Comparative Material 2 of Table 1)

도 4에 도시된 바와 같이, 롤 성형을 이용하는 방법에 따르면, 준비된 강판을 시트 레일로 롤 성형한다. 구멍이 있는 형상의 시트 레일은 롤 성형 전에 피어싱한다. As shown in Fig. 4, according to the method using roll forming, the prepared steel sheet is roll formed into a sheet rail. The perforated seat rail pierces before roll forming.

롤 성형은 프레스 성형에 비하여 성형성이 우수하여 인장 강도가 780MPa 내지 980MPa인 고장력강의 성형에 적용할 수 있다. 즉, 롤 성형을 이용하여 제조된 시트 레일은 프레스 성형에 비해 고강도의 강판을 사용할 수 있어 강판의 두께를 줄일 수 있다. 그러나, 롤 성형 또한 980MPa 이상의 인장 강도를 가지는 강판을 성형하는 것은 어렵다. Roll molding is excellent in formability compared to press molding, and can be applied to molding high tensile strength steel having a tensile strength of 780 MPa to 980 MPa. That is, the sheet rail manufactured using roll forming may use a high strength steel sheet as compared to press forming, and thus the thickness of the steel sheet may be reduced. However, roll forming is also difficult to form a steel sheet having a tensile strength of 980 MPa or more.

즉, 종래 기술에 의하면 고강도의 강판으로 자동차 시트 레일을 제조하는 데 일정한 한계가 있어 자동차 시트 레일의 경량화에 한계가 있다. That is, according to the prior art, there is a certain limit in manufacturing a car seat rail from a high strength steel sheet, and thus there is a limit in weight reduction of the car seat rail.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 고강도의 강판을 쉽게 성형할 수 있는 자동차 시트 레일의 제조 방법 및 이에 의해 제조되어 강도가 우수하며 경량화가 가능한 자동차 시트 레일을 제공하는 데 있다. The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to produce an automobile seat rail that can easily form a high strength steel sheet and to produce an automobile seat rail which is excellent in strength and can be made lightweight. To provide.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차 시트 레일의 제조 방법은, (a) 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 보론(B), 바나듐(V) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 원소가 함유된 강판을 준비하는 단계; (b) 상기 강판을 블랭킹 및 피어싱을 포함하는 공정을 거쳐 기본형태로 형성하는 단계; (c) 상기 강판을 오스테나이트 영역에 해당하는 온도로 가열하는 단계; (d) 상기 강판을 펄라이트, 페라이트 또는 베이나이트 상이 생기지 않는 한도 내에서의 속도로 프레스금형으로 급속히 이송하는 단계; 및 (e) 상기 강판을 프레스금형에서 급속 냉각시키는 것과 동시에 소정 형상의 자동차 시트 레일로 성형하는 단계; 를 포함한다. 이러한 제조 방법에 따르면 자동차 시트 레일의 강도를 향상할 수 있어 경량화가 가능하다. In order to achieve the above object, the manufacturing method of the automobile seat rail according to the present invention, (a) in the group consisting of chromium (Cr), molybdenum (Mo), boron (B), vanadium (V) and nickel (Ni) Preparing a steel sheet containing at least one selected element; (b) forming the steel sheet into a basic shape through a process including blanking and piercing; (c) heating the steel sheet to a temperature corresponding to an austenite region; (d) rapidly transferring the steel sheet to the press mold at a speed within which no pearlite, ferrite or bainite phases are formed; (E) rapidly cooling the steel sheet in a press mold and simultaneously molding the steel sheet into a vehicle seat rail having a predetermined shape; It includes. According to this manufacturing method it is possible to improve the strength of the car seat rail can be reduced in weight.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 시트 레일의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 자동차 시트 레일에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the manufacturing method of the vehicle seat rail according to an embodiment of the present invention and the automobile seat rail manufactured thereby.

표 1은 본 발명의 자동차 시트트랙 제조공정과 종래기술을 비교한 것이다.Table 1 compares the automobile seat track manufacturing process of the present invention with the prior art.

구 분division 자동차 시트트랙 제조공정Automobile seat track manufacturing process 인장강도The tensile strength 두께thickness 경량화 효과Lightening effect 비 고Remarks 비교재 1Comparative material 1 냉간압연 혹은 열간압연코일 - 블랭킹 - 시트 트랙형상으로 프레스 성형Cold Rolled or Hot Rolled Coil-Blanking-Press forming into sheet track shape 600 MPa 이하600 MPa or less 두꺼움Thick 없음none 1. 현 적용공정 2. 고강도화에 한계1. Current application process 2. Limitation to high strength 비교재 2Comparative material 2 냉간압연 혹은 열간압연코일 - 피어싱(구멍이 있는 시트 트랙 형상의 경우) - 시트 트랙 형상으로 롤 성형Cold rolled or hot rolled coil-Piercing (for seat track shape with holes)-Roll forming to seat track shape 1000 MPa 이하1000 MPa or less 중간middle 약간 있음Slightly 1. 현 적용공정 2. 프레스 성형보다 고강도화 가능하나 고강도화에 한계1. Current application process 2. Higher strength than press molding but limited to high strength 발명재 1Invention 1 냉간압연 혹은 열간압연코일 - 블랭킹과 피어싱 - 고주파 유도 가열 - 프레스

칭 - 뜨임 * 필요시 뜨임공정은 생략가능Cold Rolled or Hot Rolled Coil-Blanking and Piercing-High Frequency Induction Heating-Press

Ching-Tempering * Tempering process can be omitted if necessary 1200 ~ 1700 MPa 1200 to 1700 MPa 얇음tenuity 큼greatness 1. 최대 1700MPa급 까지 고강도화 가능 2. 두께감소를 통한 경량화 효과 큼1. High strength up to 1700MPa class 2. Large reduction in weight through reduced thickness 발명재2Invention 2 냉간압연 혹은 열간압연코일 - 블랭킹과 피어싱 - 베취로, 연속로 혹은 회전로 - 프레스

칭 - 뜨임 * 필요시 뜨임공정은 생략가능Cold Rolled or Hot Rolled Coil-Blanking and Piercing-Batch Furnace, Continuous or Rotating Furnace-Press

Ching-Tempering * Tempering process can be omitted if necessary 1200 ~ 1700 MPa 1200 to 1700 MPa 얇음tenuity 큼greatness 1. 최대 1700MPa급 까지 고강도화 가능 2. 두께감소를 통한 경량화 효과 큼1. High strength up to 1700MPa class 2. Large reduction in weight through reduced thickness

표 1을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Table 1.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 시트 레일의 제조 방법을 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vehicle seat rail according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자동차 시트 레일의 제조 방법은 강판 준비 단계(ST10), 블랭킹?피어싱 단계(ST20), 급속 가열 단계(ST30), 급속 이송 단계(ST40), 프레스 경화 단계(ST50), 템퍼링 단계(ST60)을 포함한다. 각 단계를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. As shown in Figure 5, the manufacturing method of the automobile seat rail according to the present embodiment is a steel sheet preparation step (ST10), blanking-piercing step (ST20), rapid heating step (ST30), rapid transfer step (ST40), press And a curing step ST50 and a tempering step ST60. Each step is described in more detail as follows.

먼저, 강판 준비 단계(ST10)에서는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 보론(B), 바나듐(V), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 망간(Mn) 등의 경화능 향상 원소가 적어도 하나 이상 함유된 강판을 준비한다. 강판은 이 외에도 탄소(C)를 비롯하여, 실리콘(Si), 인(P), 황(S), 알루미늄(Al) 등 다른 원소를 포함할 수 있음은 물론이다. First, in the steel sheet preparation step (ST10), hardenability improving elements such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), boron (B), vanadium (V), nickel (Ni), titanium (Ti), and manganese (Mn) Prepare a steel sheet containing at least one. The steel sheet may also include other elements such as carbon (C), silicon (Si), phosphorus (P), sulfur (S), and aluminum (Al).

경화능 향상 원소 중 B의 함유량은 각기 0.0005중량% 내지 0.005중량%인 것이 바람직하다. B이 0.0005중량% 미만으로 함유되는 경화능 향상 효과가 크지 않으며, B이 0.005중량%를 초과하여 함유되는 경우에는 인성을 저하시킬 수 있기 때문이다. 보다 바람직하게는 0.003중량%를 초과하지 않는 것이 좋으며, 그 이유는 이를 초과하는 경우 Fe₂₃(BC)₆라고 하는 석출물이 다량 석출되어 재질을 경화시키고 오히려 경화능이 저하되기 때문이다.It is preferable that content of B in a hardenability improvement element is 0.0005 weight%-0.005 weight%, respectively. It is because the hardenability improvement effect which B contains below 0.0005 weight% is not big, and when B contains more than 0.005 weight%, toughness can be reduced. More preferably, it does not exceed 0.003% by weight, because if it exceeds a large amount of precipitates called Fe ₂₃ (BC) ₆ is precipitated to harden the material and rather hardenability.

Mn은 경화능 향상원소로서 담금질성을 향상시키는 효과가 있으므로 0.2중량% 이상 첨가되어야 하나 2.0중량% 이상으로 첨가되면 가공성이 악화된다. 따라서, Mn의 함유량은 0.2중량%~2.0중량%인 것이 바람직하다.Since Mn is an effect of improving hardenability as an element for improving hardenability, Mn should be added by 0.2 wt% or more, but when added in 2.0 wt% or more, workability deteriorates. Therefore, it is preferable that content of Mn is 0.2 weight%-2.0 weight%.

Ti은 강중 질소를 TiN으로 석출시켜 경화능 향상을 위해 첨가한 B이 BN으로 석출하지 못하도록 억제하는 역할을 위해 0.005중량% 이상 첨가되어야 하나 0.15중량% 이상 첨가되면 TiN 이외의 다른 석출물을 석출시켜 내충격성을 해치게 된다. 따라서, Ti의 함유량은 0.005중량%~0.15중량%인 것이 바람직하다.Ti should be added at least 0.005% by weight in order to prevent the precipitation of B added to improve the hardenability by precipitating nitrogen in the steel with TiN to prevent precipitation into BN, but when 0.15% by weight or more is added, precipitates other than TiN Impact impact. Therefore, it is preferable that content of Ti is 0.005 weight%-0.15 weight%.

Cr은 담금질시 B의 경화능 향상을 도와주는 역할을 위해 0.2중량% 이상 첨가하나 2.0중량% 이상 첨가해도 상기 효과는 포화되고 또 원가상승의 요인이 된다. 따라서, Cr의 함유량은 0.2중량%~2.0중량%인 것이 바람직하다. Cr is added in an amount of 0.2% by weight or more in order to help improve the hardenability of B during quenching, but the effect is saturated and causes a cost increase even when 2.0% by weight or more is added. Therefore, it is preferable that content of Cr is 0.2 weight%-2.0 weight%.

Mo, V, Ni은 경화능 보완 원소로 0.002중량% 이상 첨가하나 1.0중량% 이상 첨가해도 상기 효과는 포화되고 또 원가상승의 요인이 된다. 따라서, Mo, V, Ni의 함유량은 각각 0.002중량%~1.0중량%인 것이 바람직하다.Mo, V, and Ni are added as 0.002% by weight or more as a hardenable complement element, but even when 1.0% by weight or more is added, the effect is saturated and causes a cost increase. Therefore, it is preferable that content of Mo, V, and Ni is 0.002 weight%-1.0 weight%, respectively.

C의 경우 함량이 0.60중량% 이상이 되면 소재가 경화되어 용접성과 조관성이 떨어지고 담금질 후 제품의 내충격성도 저하될 수 있다. C함량이 0.01중량% 이하로 되면 담금질성이 부족하여 담금질 및 뜨임 후 요구되는 경도나 강도확보가 어렵게 된다.In the case of C, when the content is more than 0.60% by weight, the material may be hardened, resulting in poor weldability and weldability. When the C content is less than 0.01% by weight, hardenability is insufficient, so it is difficult to obtain the hardness or strength required after hardening and tempering.

기타 원소의 경우, 일반적으로 다음과 같은 함유량을 유지하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the case of other elements, it is generally preferable to maintain the following contents, but the present invention is not necessarily limited thereto.

Si는 고용경화효과가 높고 담금질성을 향상시키므로 0.01중량% 이상 첨가해야 하나 1.0중량% 이상이 되면 열간압연판의 표면을 나쁘게 하고 조직의 미세화효과도 포화된다. Since Si has a high solid solution hardening effect and improves hardenability, it should be added in an amount of 0.01 wt% or more.

P는 템퍼링 시 취성을 야기시키므로 내충격성을 현저하게 악화시키게 되므로 0.03중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Since P causes brittleness during tempering, the impact resistance is significantly deteriorated. Therefore, the P content is preferably limited to 0.03% by weight or less.

S는 불순물로서 0.03중량% 이상이 되면 비금속 개재물의 양을 증가시켜 내충격성을 저하시키므로 0.03중량%이하로 제한한다. When S is an impurity of 0.03% by weight or more, the amount of nonmetallic inclusions is increased to lower the impact resistance, so S is limited to 0.03% by weight or less.

Al은 강의 탈산을 위한 목적으로 첨가되나 0.005중량% 이하로 되면 탈산효과가 적고 0.2중량%이상으로 과다하게 첨가하면 산화물형성에 의해 청정도를 저하시켜 내충격성을 저하시키게 된다. Al is added for the purpose of deoxidation of the steel, but if it is less than 0.005% by weight, the deoxidation effect is less. When the Al content is added in excess of 0.2% by weight or more, Al decreases the cleanliness by the formation of oxides, thereby reducing the impact resistance.

N은 0.01중량% 이상 첨가되면 경화능 향상을 목적으로 첨가한 B를 BN으로 석출시켜 경화능 향상에 기여하는 고용 B의 양을 감소시켜 본 발명에서의 B 첨가 목적이 상실되므로 0.01중량%이하로 제한한다. When N is added in an amount of 0.01% by weight or more, the B added for the purpose of improving the hardenability is precipitated with BN to reduce the amount of solid solution B contributing to the hardenability. Restrict.

이상에서, 강판 함유원소의 함량에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 자동차 부품용 시트레일에 필요한 특성을 고려하여 함유량을 조절할 수 있음은 물론이다.In the above, the content of the steel sheet-containing element was described, but the present invention is not limited thereto. Of course, the content may be adjusted in consideration of characteristics required for the seat rail for automobile parts.

상기 크롬, 몰리브덴, 보론, 바나듐, 니켈 등의 경화능 향상 원소는 강판의 경화능을 향상시켜 프레스 경화 단계(ST50) 이후에 강판의 주조직이 마르텐사이트가 될 수 있도록 한다. 이에 대해서는 프레스 경화 단계(ST50)에서 좀더 상세하게 설명한다. The hardenability enhancing elements such as chromium, molybdenum, boron, vanadium, nickel and the like improve the hardenability of the steel sheet so that the main structure of the steel sheet may be martensite after the press hardening step (ST50). This will be described in more detail in the press curing step ST50.

이러한 강판은 열간 압연 강판 또는 냉간 압연 강판일 수 있다. Such steel sheet may be a hot rolled steel sheet or a cold rolled steel sheet.

이어서, 블랭킹·피어싱 단계(ST20)에서 원하는 형상에 따라 강판에 블랭킹, 피어싱을 실시한다. 블랭킹과 피어싱은 순서를 달리하거나 동시에 수행될 수 있다. 또한, 블랭킹이나 피어싱과 동일한 기능을 수행하는 공정이라면, 용어에 한정되지 않고 이러한 공정을 나타내는 것으로 해석할 수 있음을 물론이다.Subsequently, the steel sheet is blanked and pierced according to the desired shape in the blanking and piercing step ST20. Blanking and piercing may be performed out of order or simultaneously. In addition, if the process performs the same function as blanking or piercing, it is a matter of course that it can be interpreted to represent such a process, without being limited to a term.

이어서, 급속 가열 단계(ST30)에서는 강판을 오스테나이트 영역에 해당하는 온도로 급속 가열한다. 이 때, 급속 이송 단계(ST40)에서의 온도 저하를 감안하여 800℃ 내지 1000℃ 온도까지 강판을 가열하는 것이 바람직하다. Subsequently, in the rapid heating step ST30, the steel sheet is rapidly heated to a temperature corresponding to the austenite region. At this time, the steel sheet is preferably heated to a temperature of 800 ° C to 1000 ° C in view of the temperature drop in the rapid transfer step ST40.

급속 가열을 위해 강판을 고주파 유도 가열로에 넣고 가열하는 고주파 유도 가열법을 사용하는 것이 바람직하다. 고주파 유도 가열법은 가열로 내부의 가스 분위기를 제어할 필요가 없으며 급속 가열이 가능하여 열처리 시간의 단축이 가능한 장점이 있다. It is preferable to use a high frequency induction heating method in which a steel sheet is placed in a high frequency induction furnace and heated for rapid heating. The high frequency induction heating method does not need to control the gas atmosphere inside the furnace, and has a merit of shortening the heat treatment time since rapid heating is possible.

그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 강판의 가열을 위하여 전기나 가스를 열원으로 하는 배취(batch)로, 연속로, 회전로 등의 가열로를 사용할 수 있음은 물론이다. However, the present invention is not limited thereto, and of course, a batch furnace using electricity or gas as a heat source for heating the steel sheet can be used continuously, such as a rotary furnace or the like.

이어서, 급속 이송 단계(ST40)에서 강판을 프레스 경화 설비로 급속 이송한다. 강판의 이송 시간이 길어지면 강판의 온도가 낮아져 프레스 경화 이후에 자동차 시트 트랙 내부에 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 등이 생성되어 강도를 저하시킬 수 있다. 따라서, 강판의 성분을 고려하여, 상기의 강도 저하를 방지할 수 있는 속도로 강판을 이송하는 것이 바람직하다. Subsequently, the steel sheet is rapidly conveyed to the press hardening facility in the rapid conveyance step ST40. If the transfer time of the steel sheet is long, the temperature of the steel sheet is lowered, so that ferrite, pearlite, bainite, etc. may be generated inside the automobile seat track after press hardening, thereby reducing the strength. Therefore, in consideration of the components of the steel sheet, it is preferable to transfer the steel sheet at a speed that can prevent the decrease in strength.

즉, 강판을 펄라이트 또는 페라이트 상이 생기지 않는 한도 내에서의 속도로 이송하는 것이 바람직하며, 가능한 한 가장 빠른 속도로 이송하는 것이 더욱 바람직하다. 공기 중에서 냉각속도를 고려하면 약 10초 이내로 이송하는 것이 바람직하다.In other words, it is preferable to transfer the steel sheet at a speed within the extent that no pearlite or ferrite phase is formed, and more preferably at the fastest speed possible. Considering the cooling rate in air, it is preferable to transfer within about 10 seconds.

여기서, 강판은 로봇을 이용하여 이송하거나 수작업으로 이송할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방법으로 강판을 이송할 수 있다. Here, the steel sheet may be transferred by a robot or manually. However, the present invention is not limited thereto, and the steel sheet may be transferred in various ways.

이어서, 프레스 경화 단계(ST50)에서는 프레스금형에서 강판을 성형하여 소정 형상의 자동차 시트 레일을 형성한다. 여기서, 프레스 경화라 함은 강도가 낮고 연성이 우수한 고온에서 강판을 프레스 성형함과 동시에 냉각된 금형에 의해 강판을

칭하는 것을 말하며, 당업계에서는 프레스 담금질, 프레스

칭, 다이

칭, 열간 프레스 성형, 핫 프레스 포밍 등으로 불리우기도 한다. Subsequently, in the press hardening step ST50, a steel sheet is molded from a press mold to form an automobile seat rail having a predetermined shape. Here, press hardening refers to press hardening the steel sheet at a high temperature with low strength and excellent ductility, and simultaneously to form the steel sheet by a cooled mold.

Refers to, in the art press quenching, press

Ching, die

It may also be referred to as hot pressing, hot press forming, or the like.

특허공개공보 2002-12644나 일본 특허공개공보 2003-231915에는 강판을 프레스

칭하는 방법이 개시되어 있다. 이에 개시된 것처럼 종래 프레스

칭 방법은 강판에 대한 급냉 성형 방식으로 사용되어 왔으나, 본 발명에서의 시트레일과 같이 프레스면으로 단순히 접촉하여 냉각할 수 없는 구조의 부품 성형에는 구조적 특성상 이러한 방법이 사용되지 못했다.Steel plate is pressed in Patent Publication No. 2002-12644 or Japanese Patent Publication No. 2003-231915

A method of calling is disclosed. Conventional press as disclosed herein

The quenching method has been used as a quenching method for steel sheets, but such a method has not been used for forming a part having a structure in which the sheet rail in the present invention cannot be cooled simply by contact with a press surface.

본 발명에서는 프레스면에 접하지 않는 내면을 갖는 시트레일을 프레스 성형과 함께

칭하기 위하여 다음과 같은 냉각 방법이 적용될 수 있다. In the present invention, the seat rail having an inner surface not in contact with the press surface is formed together with press molding.

The following cooling method may be applied to refer to.

먼저, 금형 내부에 냉각 물질을 순환시키면서 프레스 성형하는 방법이 있다. 이는 종래 프레스

칭 방법에서 일부 개시된 내용이다. 그러나, 강판과 달리 시트레일과 같이 그 내면이 냉각된 프레스면에 접할 수 없는 형상을 갖고 있는 경우 금형의 접촉에 의한 냉각만으로는 냉각효과를 기대하기 어렵다. 또한, 금형의 냉각효과를 높이기 위해, 냉각 물질의 순환구조를 시트레일의 형상에 따라 복잡하게 구성하는 것도 경제적인면이나 실질적인 면에서 바람직하지 못하다.First, there is a method of press molding while circulating a cooling material in a mold. This is a conventional press

Some of the disclosures in the method are described. However, unlike steel sheets, when the inner surface of the sheet rail has a shape that cannot be in contact with the cooled press surface, it is difficult to expect a cooling effect only by cooling by contact of the mold. In addition, in order to increase the cooling effect of the mold, it is not economical or practical in terms of complicated configuration of the circulation structure of the cooling material according to the shape of the seat rail.

따라서, 본 발명에서는, 금형 내부로의 냉각 물질 순환과 함께 금형 표면의 작은 노즐을 통해 냉각 물질을 시트레일에 분사하면서 시트레일을 프레스

칭한다. 이로써, 금형 표면에 형성된 다수의 작은 노즐을 통하여 냉각물질이 시트레일에 계속하여 분사됨으로써 냉각효과를 더욱 높일 수 있다. 이는 같은 기온하에서도 바람이 부는 곳에서 물체의 냉각속도가 더 빠른 원리와 같다고 볼 수 있다. 즉, 찬 공기 중에서 물체가 냉각되는 경우보다 찬 공기가 물체에 계속 부딪치면서 물체주위에 높아진 공기를 찬 공기로 계속 대체하는 경우가 더 빠른 냉각효과를 나타내는 것과 유사한 것이다. 이러한 방식에 의해 냉각효과가 향상되게 된다.Therefore, in the present invention, the sheet rail is pressed while injecting the cooling material into the seat rail through a small nozzle on the surface of the mold together with the circulation of the cooling material into the mold.

It is called. As a result, the cooling material is continuously sprayed onto the seat rail through the plurality of small nozzles formed on the mold surface, thereby further increasing the cooling effect. This is similar to the principle that the cooling rate of an object is faster in the place where the wind blows even under the same temperature. In other words, cold air continuously hits an object and cold air is replaced by cold air continuously while the object is cooled in the cold air. In this way, the cooling effect is improved.

여기서, 냉각 물질이라 함은 냉각수, 냉각오일 등의 물질을 말한다.Here, the cooling material refers to materials such as cooling water and cooling oil.

본 실시예에서는 프레스 경화를 적용하여 강도가 낮고 연성이 우수한 고온에서 강판을 성형하므로 고강도 강판을 쉽게 성형할 수 있다. 즉, 고강도 강판을 이용하여 자동차 시트 레일을 제조할 수 있어 자동차 시트 레일의 강도를 향상시킬 수 있다. In this embodiment, by applying press hardening, the steel sheet is formed at a high temperature having low strength and excellent ductility, thereby easily forming a high strength steel sheet. That is, an automobile seat rail can be manufactured using a high strength steel sheet, thereby improving the strength of the automobile seat rail.

또한, 본 실시예에서는 경화능이 우수한 강판을

칭하여, 자동차 시트 레일의 주조직이 높은 강도의 마르텐사이트가 되도록 한다. 이에 자동차 시트 레일의 강도를 보다 향상시킬 수 있다. In addition, in the present embodiment, a steel sheet having excellent hardenability is

In other words, the main structure of the automobile seat rail is a high strength martensite. This can further improve the strength of the vehicle seat rail.

프레스 경화가 완료되면 프레스 경화 설비의 금형에서 자동차 시트 레일을 취출한다. 본 실시예에서는 금형 내부에서

칭이 이루어지므로 금형이 자동차 시트 레일의 열변형 및 이에 따른 뒤틀림을 효과적으로 방지한다. 결과적으로 본 실시예에 따르면 우수한 형상의 자동차 시트 레일을 제조할 수 있다. 자동차 시트 레일이 상온에 도달한 후에 금형에서 취출하는 것이 바람직하지만, 생산성 향상을 위해 오스테나이트에서 마르텐사이트로의 변태가 완료된 온도 직하에서 자동차 시트 레일을 취출하는 것도 무방하다. When press hardening is completed, the car seat rail is taken out of the mold of the press hardening facility. In this embodiment, inside the mold

As the mold is made, the mold effectively prevents thermal deformation and consequent distortion of the car seat rail. As a result, according to this embodiment, an automobile seat rail of excellent shape can be manufactured. Although it is preferable to take out from a metal mold | die after the car seat rail reaches normal temperature, it is also possible to take out a car seat rail just under the temperature which the transformation from austenite to martensite is complete for productivity improvement.

이어서, 자동차 시트 레일을 템퍼링하는 템퍼링 단계(ST60)를 더 수행할 수 있다. 자동차 시트 레일은 템퍼링 없이 사용될 수 있으나 높은 인성이 요구되는 경우에는 저온에서 템퍼링 해줄 수 있다. 템퍼링 온도는 강도 저하가 크지 않으면서 인성을 증가시킬 수 있도록 150℃ 내지 400℃인 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니며 자동차 시트 레일의 성분에 따라 템퍼링 온도를 적절히 조절할 수 있다. Subsequently, a tempering step ST60 may be further performed to temper the vehicle seat rail. Automotive seat rails can be used without tempering but can be tempered at low temperatures when high toughness is required. The tempering temperature is preferably 150 ° C. to 400 ° C. so as to increase toughness without a large decrease in strength. However, the present invention is not limited thereto, and the tempering temperature can be appropriately adjusted according to the components of the vehicle seat rail.

이렇게 제조된 본 발명에 따른 자동차 시트 레일의 인장 강도는 1500MPa 내지 1700MPa으로, 종래 기술에 의해 제조된 자동차 시트 레일의 인장 강도보다 1.5배 내지 4배 정도로 매우 우수한 것을 알 수 있다. 이와 같이 인장 강도가 우수하므로 두께가 얇은 강판으로 자동차 시트 레일을 제조할 수 있어, 자동차 시트 레일의 무게를 효과적으로 저감시킬 수 있다. The tensile strength of the automobile seat rail according to the present invention thus produced is 1500MPa to 1700MPa, it can be seen that it is very excellent about 1.5 to 4 times the tensile strength of the automobile seat rail manufactured by the prior art. As described above, since the tensile strength is excellent, an automobile seat rail may be manufactured from a thin steel sheet, and the weight of the automobile seat rail may be effectively reduced.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.

이와 같이 본 발명에 따른 자동차 시트 레일의 제조 방법에 따르면, 프레스 경화를 이용하여 강도가 낮고 연성이 우수한 고온에서 강판을 성형하므로 고강도 강판도 쉽게 성형할 수 있다. 즉, 자동차 시트 레일을 고강도 강판으로 제조할 수 있어 자동차 시트 레일의 강도를 향상시킬 수 있다. As described above, according to the manufacturing method of the automobile seat rail according to the present invention, since the steel sheet is formed at a high temperature having low strength and excellent ductility using press hardening, a high strength steel sheet can be easily formed. That is, the vehicle seat rail can be manufactured from a high strength steel sheet, thereby improving the strength of the vehicle seat rail.

그리고, 경화능이 우수한 강판을

칭함으로써 자동차 시트 레일의 주조직이 마르텐사이트가 되도록 하여 제조된 자동차 시트 레일의 강도를 좀더 향상시킬 수 있다. 프레스 경화 이후에 템퍼링을 수행하여 해당 자동차 시트 레일의 인성을 향상시킬 수 있다. And the steel sheet excellent in hardenability

In this case, the main structure of the car seat rail is made martensite, so that the strength of the manufactured car seat rail can be further improved. Tempering after press hardening can improve the toughness of the vehicle seat rail.

프레스 경화 설비의 금형 내부에서 강판을

칭하므로, 열변형 현상을 방지하여 자동차 시트 레일이 우수한 형상을 가질 수 있다. Steel plate inside the mold of press hardening equipment

Therefore, it is possible to prevent the heat deformation phenomenon, the vehicle seat rail can have an excellent shape.

또한, 다양한 냉각 방식을 적용하여 프레스면과 접촉하지 않는 내면까지도 균일하게 냉각할 수 있어, 균일한 마르텐사이트 조직을 얻음으로써 부품용 시트레일의 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, by applying various cooling methods, even the inner surface not in contact with the press surface can be uniformly cooled, and by obtaining a uniform martensite structure, the strength of the sheet rail for parts can be further improved.

한편, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 자동차 시트 레일은 강도가 매우 우수하므로 자동차 시트 레일을 이루는 강판의 두께를 줄일 수 있어, 결과적으로 자동차 시트 레일의 무게를 크게 저감시킬 수 있다. 이렇게 경량화된 자동차 시트 레일을 자동차에 적용하면, 해당 자동차의 연비를 향상시키고 배기가스를 저감시킬 수 있어 환경 보호에 기여할 수 있다. On the other hand, since the automobile seat rail manufactured by the manufacturing method of the present invention is very excellent in strength, it is possible to reduce the thickness of the steel sheet constituting the automobile seat rail, and as a result, it is possible to greatly reduce the weight of the automobile seat rail. Applying such a lightweight car seat rail to a car can improve the fuel efficiency of the car and reduce the exhaust gas, thereby contributing to environmental protection.

Claims

(a) 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 보론(B), 바나듐(V) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 원소가 함유된 강판을 준비하는 단계; (a) preparing a steel sheet containing at least one element selected from the group consisting of chromium (Cr), molybdenum (Mo), boron (B), vanadium (V), and nickel (Ni);

(b) 상기 강판을 블랭킹 및 피어싱을 포함하는 공정을 거쳐 기본형태로 형성하는 단계;(b) forming the steel sheet into a basic shape through a process including blanking and piercing;

(c) 상기 강판을 오스테나이트 영역에 해당하는 온도로 가열하는 단계; (c) heating the steel sheet to a temperature corresponding to an austenite region;

(d) 상기 강판을 펄라이트, 페라이트 또는 베이나이트 상이 생기지 않는 한도 내에서의 속도로 프레스금형으로 급속히 이송하는 단계; 및(d) rapidly transferring the steel sheet to the press mold at a speed within which no pearlite, ferrite or bainite phases are formed; And

(e) 상기 강판을 프레스금형에서 급속 냉각시키는 것과 동시에 소정 형상의 자동차 시트 레일로 성형하는 단계; (e) rapidly cooling the steel sheet in a press mold and simultaneously forming the sheet into an automobile seat rail having a predetermined shape;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 레일의 제조 방법.Method of manufacturing a car seat rail comprising a.

제 1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 (e) 단계에서, 상기 프레스금형은 그 내부에 냉각 물질이 순환되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 레일의 제조 방법.In the step (e), the press mold is a manufacturing method of the automobile seat rail, characterized in that the cooling material is circulated therein.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 (e) 단계에서, 상기 프레스금형은 그 내부에 냉각 물질이 순환되고 상기 프레스금형 표면의 노즐을 통해 상기 냉각 물질이 상기 강판에 분사되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 레일의 제조 방법.In the step (e), the press mold is a manufacturing method of the automobile seat rail, characterized in that the cooling material is circulated therein and the cooling material is injected into the steel sheet through the nozzle of the surface of the press mold.

제 1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 (c) 단계에서 상기 강판은 800℃ 내지 1000℃의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 레일의 제조 방법. In the step (c), the steel sheet is heated to a temperature of 800 ℃ to 1000 ℃ manufacturing method of a car seat rail.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 (b) 단계에서 상기 강판은 고주파 유도 가열로, 배취(batch)로, 연속로 및 회전로로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 가열로에서 가열되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 레일의 제조 방법. In the step (b), the steel sheet is heated in any one furnace selected from the group consisting of a high frequency induction furnace, a batch, a continuous furnace and a rotary furnace.

제 1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 (d) 단계 이후에,After step (d),

상기 자동차 시트 레일을 150℃ 내지 400℃로 템퍼링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 레일의 제조 방법. Tempering the vehicle seat rail to 150 ℃ to 400 ℃ manufacturing method of the automobile seat rail, characterized in that it further comprises.

제 1항 내지 제 6항 중 어느 하나에 기재된 자동차 시트 레일의 제조 방법에 의해 제조되어 인장 강도가 1500MPa 내지 1700MPa인 것을 특징으로 하는 자동차 시트 레일. An automobile seat rail manufactured by the method for manufacturing an automobile seat rail according to any one of claims 1 to 6, and having a tensile strength of 1500 MPa to 1700 MPa.