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Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)포스코 POSCO |
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연구책임자 | 남재복 |
참여연구자 | 정연일 , 이철민 , 이창신 , 김태경 , 오경민 , 박창수 , 강희웅 , 권주영 , 이우식 , 박상언 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2015-05 |
과제시작연도 | 2013 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201600017388 |
과제고유번호 | 1415130931 |
사업명 | 산업소재원천기술개발 |
DB 구축일자 | 2017-09-20 |
키워드 | 자동차.차체 경량화.초고강도강.스프링백.열강프레스성형.하이드로포밍.롤포밍.HPF.hot press forming.HF.hydroforming.RF. |
- 1단계 결과요약 (1~3차년도)
최종목표
- UHSS급 및 신성형기술을 적용한 자동차용 경량 부품 개발
1) 선정된 핵심부품 경량화 20% 이상
2) 적용강재: 1.0GPa급 이상의 UHSS
- UHSS급 강재 부품화를 위한 신성형 및 판재성형 요소기술 개발
1) 신성형 공법: TWB-HPF, HF, RF (1GPa 이상 적용)
- 친환경 자동차 컨셉 및 충돌해석용 차량 모델 개발
개발내용 및 결과
- UHSS급 및 신성형기술을 적용한 자동차용 경량 부품 개발; 총
- 1단계 결과요약 (1~3차년도)
최종목표
- UHSS급 및 신성형기술을 적용한 자동차용 경량 부품 개발
1) 선정된 핵심부품 경량화 20% 이상
2) 적용강재: 1.0GPa급 이상의 UHSS
- UHSS급 강재 부품화를 위한 신성형 및 판재성형 요소기술 개발
1) 신성형 공법: TWB-HPF, HF, RF (1GPa 이상 적용)
- 친환경 자동차 컨셉 및 충돌해석용 차량 모델 개발
개발내용 및 결과
- UHSS급 및 신성형기술을 적용한 자동차용 경량 부품 개발; 총 6종
1) TWB-HPF 적용 B-pillar: 1470MPa+340Y 조합, 경량화 39.7%
2) RF적용 범퍼빔 2종; DP980 1.4t, TRIP1180 1.2t, 경량화 20.7%
3) HF적용 steel frame 2종; Front/Rear(TWIP), Center(DP980)
4) Stamping 적용 Roof inner panel; DP980 1.2t
- UHSS급 강재 부품화를 위한 신성형 및 판재성형 요소기술 개발
1) 이종강도 HPF 부품 제조기술: 성형해석, 금형설계, TWB 접합, 시제품
2) RF 적용 bumper beam 성형해석 및 시제품
3) 1GPa급 튜브조관기술; DP980 ERW 튜브, TWIP980 HFIH 튜브
4) HF 적용 steel frame 제조 기술; 성형해석, 벤딩한계, 하이드로포밍 시제품
5) UHSS 스프링백 제어기술; DP980 Roof panel 성형해석, 시제품
- 친환경 자동차 컨셉 및 충돌해석용 차량 모델 개발; Giga structure
1) 특징: 1GPa급 이상 DP, TRIP, CP, HPF 강재 적용한 경량 차체
2) 경량화 효과: 벤치마킹 280kg 대비 20% 경량화(224kg) 달성
3) 충돌성능: IIHS 정면 및 충돌, pole, 후방, roof crash 등 5 star 수준
- 위탁과제
1) KAIST: UHSS급 강재 동적/정정 물성, 고속 인장 및 FLD 물성 DB 구축
2) 부산대: 플랜지 일체화 튜브 액압성형품 제조기술 개발
기술개발 배경
소비자들의 자동차에 대한 요구사항(연비, 경량화, 안전성 등)은 증대 되고 있으나, 반면 지구 온난화 방지를 위한 환경규제가 강화되고 있다. 자동차 제작사 입장에서는 차량의 무게를 최소화 하면서 승객의 안전성 및 편의성을 제공하기 위해 고강도강을 적용한 강판 채용이 확대되고 있다. 하지만, 아직까지 UHSS급 강재를 적용한 차체 및 샤시부품은 자동차 부품에 일부 적용되고 있으나, 성형성, 용접성, 조관성 등 요소기술 개발은 더디게 진행되고 있다.
본 연구 과제를 통해 UHSS급 강재를 적용하여 자동차 부품을 개발함으로써, 자동차 산업에 경량화 및 안전에 대한 해결방안을 제시하고자 한다.
핵심개발 기술의 의의
- 경량 자동차 차체 컨셉(Giga structure) 제안으로 UHSS 강재 적용 가속화
- UHSS 강재 및 신성형기술을 융합하여 구체적인 경량 부품 제작 실증
적용 분야
자동차 OEM 및 부품사
- 2단계 결과요약 (4~6차년도)
최종목표
- UHSS급 강재 및 신성형기술을 적용 자동차용 경량 부품 개발
* 핵심부품 경량화 ≥ 20%
* 적용강재: 1 GPa급 이상의 UHSS
- UHSS급 강재의 부품화를 위한 신성형 및 판재성형 요소기술 개발 (신성형: HPF, HF, RF+열처리 기술)
- 경량화 및 충돌안전성에 기여하는 차체/섀시 핵심 부품 6종 이상 개발
- Giga steel structure 차체 컨셉의 구조 최적화
* 1단계 개발 차체 컨셉의 추가경량화 ≥ 5% (전체 25% 이상)
- 신성형공법 적용 부품의 cost model 개발
개발내용 및 결과
- 하이드로포밍 적용 1.0G Steel Frame 개발완료
- 도금재 TWB-HPF 적용 1.5G B-Pillar 개발 완료
- 롤포밍+열처리 기술을 적용한 1.5G, 2.0G 도어빔 개발 완료
- 스탬핑 적용 1.2G B-Pillar 개발 완료
- 스탬핑 적용 1.0G 1 piece 로어암 개발 완료
- 기가급 강재를 활용한 경량차체 모델 개발(25%경량화)
핵심개발 기술의 의의
본 과제에서 개발한 UHSS부품이 양산화 되어 자동차 산업에 적용될 경우, 차량의 무게 경량화가 가능하여 연비향상 및 CO2 저감이 가능할 뿐만 아니라, 승객의 안전성까지 확보할 수 있기 때문에 자동차 산업 발전에 큰 의의를 지니고 있음.
적용 분야
자동차 OEM 및 부품사
(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록)
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