KR100384164B1

KR100384164B1 - 하이드로 포밍용 다이 구조

Info

Publication number: KR100384164B1
Application number: KR10-2000-0075105A
Authority: KR
Inventors: 조흥수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2003-05-16
Also published as: KR20020045721A

Abstract

하형 다이 상에서 슬라이드 이동 가능하도록 상형 다이를 구성하여 성형시, 별도의 프레스 장비 없이도 상형 다이와 하형 다이를 볼트 체결에 의해 조립할 수 있도록 하는 하이드로 포밍용 다이 구조를 제공할 목적으로,

하형 다이와 상형 다이로 이루어지는 하이드로 포밍용 다이 구조에서,

상기 하형 다이는 그 상면에 그 길이 방향을 따라 하이드로 포밍 성형할 성형면의 하형을 구성하고, 상면의 양측 가장자리는 그 길이 방향을 따라 외측으로 절곡된 좌,우측 가이드 레일부를 형성하며,

상기 상형 다이는 상기 하형 다이의 좌,우측 가이드 레일부에 대응하여 결합되도록 그 양측 가장자리에 하향하여 내측으로 절곡된 좌,우측 가이드부를 형성하며, 상기 좌,우측 가이드부 사이에는 하향하여 하단에 그 길이 방향을 따라 하이드로 포밍 성형할 성형면의 상형을 구성하며, 상기 하형 다이와 상형 다이는 별도의 체결수단을 통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 하이드로 포밍용 다이 구조를 제공한다.

Description

하이드로 포밍용 다이 구조{STRUCTURE OF DIE FOR HYDRO-FORMING}

본 발명은 하이드로 포밍용 다이 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하형 다이 상에서 슬라이드 이동 가능하도록 상형 다이를 구성하여 성형시, 별도의 프레스 장비 없이도 상형 다이와 하형 다이를 볼트 체결에 의해 조립할 수 있도록 하는 하이드로 포밍용 다이 구조에 관한 것이다.

일반적으로 하이드로 포밍 성형법은 튜브 소재를 상,하형 다이 내에서 액압을 이용하여 확관하여 성형하는 기계 판금의 특수한 가공법 중의 하나이다.

특히, 자동차 산업에서는 프런트 서브 프레임과 같이 멀티 피스 금형의 성형시에 주로 사용되며, 성형의 원가 절감에 효과가 크다.

도 3은 이러한 종래 하이드로 포밍 성형에 사용되는 다이 구조의 일례로, 하부에 고정되는 하형 다이(51)와 그 상부에서 프레스 장비(61)에 의해 하부로 진행하여 상기 하형 다이(51)와 함께 튜브 소재(53)를 규제하는 상형 다이(55)로 이루어진다.

이와 같이, 상기 하형 다이(51)와 상형 다이(55)로 이루어지는 다이 구조에 의해 하이드로 포밍 성형을 이루기 위해서는 상기 하형 다이(51) 상의 성형면에 튜브 소재(53)를 안착시킨 후, 상기 프레스 장비(61)에 의해 상형 다이(55)를 하부로 진행시켜 상기 튜브 소재(53)를 규제하면서 양측으로 액츄얼 실린더를(57,59)를 튜브 소재(53)의 양측 선단을 통하여 끼운 후, 축 방향으로 가압한다.

그 다음, 상기 액츄얼 실린더(57,59)의 내부에 구성된 주 액압관로(63)를 통하여 상기 튜브 소재(53) 내부로 액압을 공급하여 내부에서 상형 다이(55)와 하형 다이(51)에 형성된 성형면을 따라 상기 튜브 소재(53)를 확관시켜, 성형하게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 구성을 갖는 하이드로 포밍용 다이 구조에 의하면, 고압의 내압을 견디도록 상형 다이를 지지하기 위하여 별도의 프레스 장비를 적용하여 구성하게 되며, 이에 따라 하이드로 포밍 성형을 위한 전체 장비의 무게를 가중시키게 됨과 동시에, 제작 원가를 상승시키는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하형 다이 상에서 슬라이드 이동 가능하도록 상형 다이를 구성하여 성형시, 별도의 프레스 장비 없이도 상형 다이와 하형 다이를 볼트 체결에 의해 조립할 수 있도록 하는 하이드로 포밍용 다이 구조를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조의 조립 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조의 분해 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조의 단면 구성도이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조는 하형 다이와 상형 다이로 이루어지는 하이드로 포밍용 다이 구조에서,

상기 상형 다이는 상기 하형 다이의 좌,우측 가이드 레일부에 대응하여 결합되도록 그 양측 가장자리에 하향하여 내측으로 절곡된 좌,우측 가이드부를 형성하며, 상기 좌,우측 가이드부 사이에는 하향하여 하단에 그 길이 방향을 따라 하이드로 포밍 성형할 성형면의 상형을 구성하며, 상기 하형 다이와 상형 다이는 별도의 체결수단을 통하여 결합되는 것을 특징으로 하고,

상기 상형 다이와 하형 다이 사이에는 상기 하형 다이의 하형의 양측으로 하형 다이의 양측 상단면까지 비스듬히 벌어져 좌,우 외측으로 외측 슬라이드 면이 형성되고, 이 외측 슬라이드 면에 대응하여 상기 상형 다이의 상형의 양측으로 상형 다이의 양측 하단면까지 비스듬히 벌어져 좌,우 내측으로 내측 슬라이드 면이 형성되는 것을 특징으로 하며,

상기 체결수단은 상기 하형 다이와 상형 다이의 각각의 양측 가장자리에 상호 연결되도록 구성되는 다수개의 너트홀과; 상기 너트홀에 나사 결합되는 다수개의 체결 볼트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조의 조립 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조의 분해 사시도로서, 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조는 하부에서 고정되는 하형 다이(1)와, 이 하형 다이(1)의 상부에서 전후방향으로 슬라이드 가능하게 장착되는 상형 다이(5)로 이루어진다.

상기 하형 다이(1)는 그 상면에 그 길이 방향을 따라 하이드로 포밍 성형할 성형면의 하형(11)이 구성되고, 상기 상면의 양측 가장자리는 그 길이 방향을 따라 외측으로 절곡된 좌,우측 가이드 레일부(15,17)가 형성된다.

또한, 상기 하형 다이(1)의 하형(11)의 양측으로는 하형 다이(1)의 양측 상단면까지 비스듬히 벌어져 좌,우 외측으로 외측 슬라이드 면(19)이 형성되어 구성된다.

그리고 상기 상형 다이(5)는 상기 하형 다이(1)의 좌,우측 가이드 레일부(15,17)에 대응하여 결합되도록 그 양측 가장자리에 하향하여 내측으로 절곡된 좌,우측 가이드부(21,23)가 형성되고, 상기 좌,우측 가이드부(21,23) 사이에는 하향하여 하단에 그 길이 방향을 따라 하이드로 포밍 성형할 성형면의 상형(13)이 구성된다.

또한, 상기 상형 다이(5)에는 상기 하형 다이(1)의 외측 슬라이드 면(19)에 대응하여 상기 상형 다이(5)의 상형(13)의 양측으로 상형 다이(5)의 양측 하단면까지 비스듬히 벌어져 좌,우 내측으로, 내측 슬라이드 면(25)이 형성되어 이루어진다.

그리고 상기 하형 다이(1)와 상형 다이(5)는 별도의 체결수단을 통하여 결합되는데, 이 체결수단은 상기 하형 다이(1)와 상형 다이(5)의 각각의 양측 가장자리, 즉, 하형 다이(1)에는 상기 좌,우측 가이드 레일부(15,17)의 상단면 상에 이를 따라 각각 3개씩의 너트홀(31)이 형성되고, 상기 상형 다이(5)에는 상기 좌,우측 가이드부(21,23)를 따라 상기 하형 다이(1)에 형성되는 너트홀(31)에 대응하여 각각 3개씩의 너트홀(33)이 형성되며, 이 상형 및 하형 다이(5,1)의 너트홀(33,31)에 각각 체결 볼트(35)를 통하여 나사 결합되도록 이루어진다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 하이드로 포밍용 다이 구조에 의해 하이드로 포밍 성형을 이루기 위한 작동은, 상기 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 하형 다이(1)에서 상형 다이(5)를 슬라이드 이동시켜 분리시킨 상태에서, 상기 하형 다이(1)의 하형에 튜브 소재(3)를 개재하고, 다시 상기 상형 다이(5)의 좌,우측 가이드부(21,23)를 하형 다이(1)의 좌,우측 가이드 레일부(15,17)에 끼워 슬라이드 이동시켜, 도 1과 같이, 상형 다이(5)의 선단과 하형 다이(1)의 선단을 맞춘다.

그 다음, 상기 상형 다이(5)와 하형 다이(1)의 좌,우측 가장자리에 각각 형성된 너트홀(33,31)을 통하여 체결 볼트(35)를 나사 체결하여 상형 및 하형 다이(5,1)를 상호 결합시킨다.

그리고 상기 상형 및 하형 다이(5,1)의 양측에서 액츄얼 실린더를(7,9)를 튜브 소재(3)의 양측 선단부를 통하여 끼운 후, 축 방향으로 가압한다.

이러한 성형 준비 과정이 완료되면, 상기 액츄얼 실린더(7,9)의 내부에 구성된 주 액압관로(29)를 통하여 상기 튜브 소재(3) 내부로 액압을 공급하여 내부에서 상형 다이(5)와 하형 다이(1)에 형성된 상형(13) 및 하형(11)의 성형면을 따라 상기 튜브 소재(3)를 확관시켜, 하이드로 포밍 성형을 진행하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조에 의하면, 하형 다이 상에서 슬라이드 이동 가능하도록 상형 다이를 구성하여 성형시, 상형 다이와 하형 다이를 볼트 체결에 의해 조립할 수 있도록 함으로서, 고압의 내압을 견디도록 상형 다이를 지지하기 위한 별도의 프레스 장비를 제거할 수 있게 되며, 이에 따라 하이드로 포밍 성형을 위한 전체 장비의 무게를 줄일 수 있으며, 제작 원가를 낮출 수 있는 이점이 있다.

Claims

하형 다이와 상형 다이로 이루어지는 하이드로 포밍용 다이 구조에 있어서,

상기 하형 다이는 그 상면에 그 길이 방향을 따라 하이드로 포밍 성형할 성형면의 하형을 구성하고, 상면의 양측 가장자리는 그 길이 방향을 따라 외측으로 절곡된 좌,우측 가이드 레일부를 형성하며,

상기 상형 다이는 상기 하형 다이의 좌,우측 가이드 레일부에 대응하여 결합되도록 그 양측 가장자리에 하향하여 내측으로 절곡된 좌,우측 가이드부를 형성하며, 상기 좌,우측 가이드부 사이에는 하향하여 하단에 그 길이 방향을 따라 하이드로 포밍 성형할 성형면의 상형을 구성하며,

상기 하형 다이와 상형 다이는 별도의 체결수단을 통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 하이드로 포밍용 다이 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 상형 다이와 하형 다이 사이에는

상기 하형 다이의 하형의 양측으로 하형 다이의 양측 상단면까지 비스듬히 벌어져 좌,우 외측으로 외측 슬라이드 면이 형성되고, 이 외측 슬라이드 면에 대응하여 상기 상형 다이의 상형의 양측으로 상형 다이의 양측 하단면까지 비스듬히 벌어져 좌,우 내측으로 내측 슬라이드 면이 형성되는 것을 특징으로 하는 하이드로 포밍용 다이 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 체결수단은

상기 하형 다이와 상형 다이의 각각의 양측 가장자리에 상호 연결되도록 구성되는 다수개의 너트홀과;

상기 너트홀에 나사 결합되는 다수개의 체결 볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이드로 포밍용 다이 구조.