HOME > 진행중인 연구내용 > 차체 프레스 금형설계 및 기술개발(HPF 엔지니어링 기술)
 
 
 
 
 
 
   
   
Hot Press Forming (HPF)용 강판을 이용한 성형기술과 금형기술의 국산화에 필요한 연구와 인력양성
HPF, TWB의 HPF 부품개발과 적용을 통하여 자동차 차체 및 샤시 경량화 20% 및 충돌성능 20% 향상을 위한 설계인력 양성
HPF를 위한 인력양성과 연계한 기술개발 결과를 참여업체에서 최종적으로 사업화
국내에서 HPF 기술을 독자적으로 사업화할 수 있고 engineering 할 수 있는 Total solution능력을 겸비한 석박사 인력 매년 6명 이상 배출 (제1차년도 5명)
배출된 인력을 참여기업 및 관련 국내 기업에 취업유도
Boron 강판에 Al-Si가 코팅된 USIBOR 1500(Arcelor) 1.2~1.4t 재료를 이용하여 HPF용 성형 및 금형관련기술에 필요한 인력양성과 연구를 진행, 향후 국내 개발된 소재를 입수하여 연구개발/인력양성에 활
 
 
 
 
 
차체의 강도 및 강성 향상으로 차량 경량화
고온상태에서의 성형으로 성형성 및 치수정밀도 향상 (형상 동결성 확보)
높은 충돌성능
 
Hot press forming 기술을 이용한 경량부품 제조 및 인력양성은 철강 선진국입지에 크게 기여함
부가가치가 높은 초고장력강 이용기술 기반구축
친환경 미래 자동차의 경량화 및 충돌안정성 향상에 필요한 인력이 양성
 
1. Thermal-mechanical Tailored 기술
- Stress-Strain rate curve 도출
- Thermal-mechanical coupled simulation
- Die surface design
2. HPF 용 금형설계 기술에 필요한 기초실험
- 금형의 표면 냉각 시스템
- 금형의 3D 열전달 해석
- 금형구조가 강도에 미치는 영향 및 원가 절감 방안
- 금형 주물시 부랼률 절감을 위한 탐구방안의 CAE 응용기술
3. HFP용 TWB의 성형 시뮬레이션
- HPF용 Different Colling 기술에 의한 성형성 평가 기술
- HFP TWB용 소재의 성형성
- Boron steel+HSLA TWB를 이용한 B-Pillar 개발
- Local heating을 고려한 Thetmal-mechanical 연성해석
4. HPF 금형개발
- HPF TWB 적용 금형설계 및 개발
- 냉각 방법이 금형표면 온도에 미치는 영향
- Thermal cycle 해석
- 냉각유도 설계
5. 핫프레스 응용기술 도입
-TWB(Tailor welded blank)을 위한 Laser welding 기술개발
-Al-Si 코팅층 제거를 위한 ablation 기술 개발
-Tailored HPF 기술도입
 
Tailored HPF 적용하기 전 경도에 문제를 주는 코팅층을 제거하는 ablation 기술이 요구 되고있다.
과도한 레이저 빔 에너지는 Al-Si코팅층만 제거하는 것이 아니라
Fe와의 금속간 화합물을 형성 시키기 때문에 이상적인 ablation 기술이 필요하다.

이 외에도 차체에 여러부분에 TWB 부품을 적용하여 경량화와 성능최적화를 할 수 있다.

 
1. 추진전략
(1) 산학현동을 통한 석박사 연구인력 양성
- HPF 연구개발 분야 및 재원 확보로 석박사 연구인력의 지속적 확보
- 양기관 참여인력의 연구개발능력 확대를 위하여 대학과 참여기업 상호 인력 및 기술 교류
- 대학과 참여기업 및 자문단으로 구성된 사업추진팀을 구성하여 정기적으로 상호 인력 및 분기별 기술 교류회 실시
(2) 사업종료 후 지속적인 산학협동
- 참여기업이 HPF 기술을 사업화로 연계하여 대학의 연구인력을 참여기업의 연구개발요원으로 취업
-
전략기술인력양성사업에서 얻어진 노하우를 바탕으로 양 기관 공동으로 정부주도 대형 프로젝트에 참여하여 지속적으로 석박사 인력 수급이 가능하도록 함
 
2. 협력방안
(1) 참여기업에서 HPF 사업화를 위한 Task Force 팀(주관기관 연구원, 주관기관 Lab소속 석박사 학생+ 참여기관 연구원 + 국내 전문가)을 결성하여 주기적회의 개최 및 양 기관 연구원들의 이론학습 및 연구개발능력 배양
(2) HPF 사업화 Task Force 팀에 주관기관 참여학생을 미리 참여시켜 예비HPF 연구개발에 관심을 갖도록 함
(3) 본격적인 HPF 실험, 설비 및 시제품 제작시기에 주과기관 연구원이 참여 기업에 상주하여 기술개발에 전념하고 상호 협의 및 토론을 통해 기술력을 배양함
(4) 본 사업의 참여 기업, 연구소 전문가들을 초빙하여 기술자문, 세미나 등을 통해 참여연구원들의 설계능력을 배양함
(5) 참여기관의 기술개발현장은 주관기관 학부생 및 석사과정 학생들의 실습 및 교육 현장을 활용
 
자동차용 강재분야
  - 1.0GPa급 이상의 열연, 냉연/도금강판의 응용기술 확보 → 자동차 경량화 및 충돌안전성 향상에 기여
이용기술 분야 : 신성형, 성형 및 접합, 평가
  - HPF, TWB 등의 신성형 기술 : 자동차의 경량화, 구조강성 및 충돌성능 향상에 실질적으로 기여
CAE 기반 자동차 충돌해석 분야
  - 차량 설계의 최적화 여부 확인 및 평가비용 절감
HPF용 금형 국산화
  - 양성된 인력이 관련된 기업에 취업으로 인하여 HPF용 금형국산화에 크게 기여