KR100542949B1 - Tube hydroforming method for reduction of bending process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벤딩 튜브 하이드로포밍 방법에 관한 것으로서, 튜브를 장착 가이드 위에 장착하고 금형 안에서 벤딩할 때 기준점이 되는 한 점을 고정하는 단계와, 하이드로포밍을 위한 상부 금형이 가압하는 방향과 수직한 방향으로 힘을 작용시켜 하부 금형을 닫으면서 튜브를 벤딩하는 단계와, 상부 금형이 하강하여 하부 금형과 폐쇄되는 단계 및 축 공급 실린더가 장착되고 튜브 안에 액압이 작용하여 제품을 액압성형하는 단계를 포함하여, 가장 많은 시간이 소요되는 벤딩 공정 또는 공정의 일부를 하이드로포밍 금형 안에서 수행함으로써 생산 시간과 원가를 크게 절감할 수 있다.
튜브 하이드로포밍, 상부 금형, 하부 금형, 사이드 실린더, 벤딩
The present invention relates to a bending tube hydroforming method, comprising: fixing a point to be a reference point when the tube is mounted on a mounting guide and bent in a mold; and in a direction perpendicular to the direction in which the upper mold for hydroforming presses. Bending the tube by applying a force to close the lower mold, closing the upper mold to close the lower mold, and mounting the shaft feed cylinder and acting hydraulic pressure in the tube to hydraulically mold the product, Production time and cost can be greatly reduced by performing the most time-consuming bending process or parts of the process in a hydroforming mold.
Tube hydroforming, upper mold, lower mold, side cylinder, bending
Description
도 1은 하이드로포밍 부품 형상의 예시도,1 is an exemplary view of a hydroforming part shape;
도 2는 본 발명에 따른 하이드로포밍 장치를 도시한 구성도,2 is a block diagram showing a hydroforming apparatus according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 하이드로포밍 금형에서 소재가 벤딩되는 과정을 도시한 개략도, 및Figure 3 is a schematic diagram showing a process of bending the material in the hydroforming mold according to the present invention, and
도 4는 본 발명에 따른 하이드로포밍에서 가압 직전의 금형의 폐쇄(closing)상태를 도시한 개략도.Figure 4 is a schematic diagram showing a closing state of the mold just before pressing in hydroforming according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1: 하이드로포밍 프레스 상부 볼스터1: hydroforming press upper bolster
2: 하이드로포밍 프레스 하부 볼스터2: hydroforming press lower bolster
3: 상부 금형 4: 사이드 실린더 로드의 통과 위치 홈3: upper mold 4: passing position groove of the side cylinder rod
5: 사이드 실린더 6: 하부 금형5: side cylinder 6: lower mold
7: 하이드로포밍 튜브 8: 튜브 위치 가이드7: Hydroforming Tube 8: Tube Positioning Guide
9: 하이드로포밍 금형안의 공동(cavity)9: Cavity in Hydroforming Mold
본 발명은 벤딩 공정을 감소시킬 수 있는 튜브 하이드로포밍 방법에 관한 것으로서, 특히, 하이드로포밍 금형을 이용하여 금형의 폐쇄 과정에서 프레스 부하 방향과 수직인 방향으로 벤딩을 수행하는 튜브 하이드로포밍 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tube hydroforming method capable of reducing a bending process, and more particularly, to a tube hydroforming method of performing bending in a direction perpendicular to a press load direction in a closing process of a mold using a hydroforming mold. .
현재, 하이드로포밍 방법에 의한 성형은 일반적으로 벤딩, 프리포밍, 하이드로포밍, 후처리 순으로 이뤄지고 있다. 벤딩 공정에서는 CNC 벤딩기를 이용하여 조관된 튜브에 굽힘 가공을 실시하며, 프리포밍 공정에서는 일반 스탬핑 프레스를 이용하여 설계된 제품 형상에 최대한 가깝게 하면서 하이드로 포밍 금형에 튜브를 장착할 수 있게 성형하며, 하이드로포밍 공정에서는 하이드로포밍 금형안의 공동내에 튜브를 장착하여 금형을 폐쇄시킨 후 튜브 안에 유체를 충진시키고 압력을 가해 최종 형상의 제품을 성형한다. 대부분의 경우 튜브의 굽힘은 벤딩 공정에서 이뤄지고 있다.Currently, molding by the hydroforming method is generally performed in the order of bending, preforming, hydroforming, and post-treatment. In the bending process, the tube is bent by using a CNC bending machine, and in the preforming process, the tube can be mounted on a hydroforming mold while as close as possible to the designed product shape using a general stamping press. In the process, a tube is mounted in a cavity in a hydroforming mold to close the mold, and then the fluid is filled into the tube and pressurized to form a final product. In most cases the bending of the tubes takes place during the bending process.
그러나, 벤딩 공정은 하이드로포밍 방법에 의한 일련의 제품 성형 공정 (벤딩 - 프리포밍 - 하이드로포밍) 중에서 가장 가공시간이 많이 소요되어 벤딩부분이 많은 경우에는 하이드로포밍 공법의 사이클 타임의 증가, 즉 생산성을 크게 떨어뜨리는 문제점이 발생하고 있다.However, the bending process takes the most processing time among the series of product forming processes (bending-preforming-hydroforming) by the hydroforming method, and when there are many bending parts, the cycle time of the hydroforming method increases, that is, the productivity is increased. There is a problem that greatly drops.
따라서, 이를 해결하기 위하여 하이드로포밍 1대당 벤딩기를 2대이상 설치하거나, 고가의 벤딩기를 설치하여 해결하고 있는데, 이는 생산원가의 상승을 가져오 는 문제점이 발생된다.Therefore, in order to solve this problem, two or more bending machines are installed per hydroforming, or an expensive bending machine is installed, which solves the problem of raising the production cost.
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상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 벤딩 공정 또는 공정의 일부를 하이드로포밍 금형 안에서 수행함으로써 생산 시간과 원가를 크게 절감할 수 있도록 구성되는 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to solve the above problems is to provide a method configured to greatly reduce the production time and cost by performing a bending process or a part of the process in a hydroforming mold.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 수직으로 왕복 운동을 하는 상부 금형과, 양측의 사이드 실린더에 의해 상기 상부 금형의 유동 방향과 수직한 방향으로 유동하되, 그 사이에 각각 형성되는 공동내에 벤딩 및 하이드로포밍을 위한 튜브가 장착되는 분리형 하부 금형을 포함하는 하이드로포밍 장치에 있어서, 튜브를 소정의 장착 가이드 위에 장착하고 하부 금형내에서 벤딩할 때 기준점이 되는 한 점을 고정하는 단계와, 상기 상부 금형의 가압되는 방향과 수직한 방향으로 힘을 작용시켜 하부 금형을 닫으면서 튜브를 벤딩하는 단계와, 상기 상부 금형이 하강하여 상기 하부 금형과 요합되도록 폐쇄되는 단계 및 축 공급 실린더가 장착되고 튜브 안에 액압이 작용하여 제품을 액압 성형하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.In order to solve the object as described above, the present invention is a vertical reciprocating motion of the vertical mold and the side cylinders on both sides flow in a direction perpendicular to the flow direction of the upper mold, respectively, between A hydroforming device comprising a detachable lower mold in which a tube for bending and hydroforming is mounted in a cavity to be formed, the hydroforming device comprising: mounting a tube over a predetermined mounting guide and fixing a point to be a reference point when bending in the lower mold And bending the tube while closing the lower mold by applying a force in a direction perpendicular to the pressing direction of the upper mold, closing the upper mold to close and engage with the lower mold, and the shaft supply cylinder. Is mounted and hydraulic pressure acts on the tube to hydraulically mold the product. The.
즉, 하이드로포밍 금형 안에 제품을 장착하고 사이드 실린더의 동력을 이용하여 금형의 닫힘과 동시에 튜브에 굽힘력을 부가 할 수 있게 한 것이다.In other words, the product is mounted in a hydroforming mold and the bending force can be added to the tube at the same time as the mold is closed by using the power of the side cylinder.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the case where it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명에 따른 하이드로포밍 장치를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 하이드로포밍 금형에서 소재가 벤딩되는 과정을 도시한 개략도이며, 도 4는 본 발명에 따른 하이드로포밍에서 가압 직전의 금형의 폐쇄(closing)상태를 도시한 개략도이다.Figure 2 is a block diagram showing a hydroforming apparatus according to the present invention, Figure 3 is a schematic diagram showing a process of bending the material in the hydroforming mold according to the present invention, Figure 4 is pressurized in hydroforming according to the present invention It is a schematic diagram which shows the closing state of the immediately previous mold.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 장치는 하이드로포밍 프레스의 상부 볼스터(1)와, 하부 볼스터(2)와 하이드로포밍 제품 형상의 공동(9)이 가공되어 직접 제품이 성형되는 하부 금형(6)과, 하부금형에 작용하는 액압에 의한 변형을 바깥쪽에서 지지해주는 상부 금형(3)과 하이드로포밍 튜브(7)와, 튜브 장착 단계에서 초기 튜브 위치를 제품 성형시마다 같은 위치가 될 수 있도록 해주며 금형 안에서 벤딩력이 가해지는 초기에 기준이 되는 한쪽에서 튜브를 잡아주어 벤딩시 위치기 변하기 않게 해주는 튜브 위치 가이드(8)와 하부 금형을 하이드로포밍 상부 금형이 가압하는 방향과 수직인 방향으로 이동 시켜 금형 안에서 벤딩이 이뤄질 수 있는 동력을 제공하는 사이드 실린더(5)와, 상부 금형 안에 사이드 실린더의 로드가 지나갈 수 있게 해주는 사이드 실린더 통과 위치 홈(4)으로 구성된다. As shown in Figs. 2 to 4, the apparatus includes a lower mold in which an
본 발명에서는 상부 금형에 사이드 실린더 로드의 통과 홈을 만들어 하부 금형의 닫히기 직전부터 상부 금형이 하강하여 하이드로포밍 공정에서 사이클타임의 증가를 최소화하게 구성하였으며, 상부금형과 하부금형이 접하는 면에 테이퍼지도 록 미소한 기울기를 주어 상부 금형이 폐쇄되면서 하부 금형의 횡방향 체결력을 증가 시킬 수 있도록 하였다. 하부 금형과 하부 볼스터 사이에 슬라이딩가이드를 설치하여 하부 금형의 이동을 쉽고 정확하게 하였다.In the present invention, by making the upper groove of the side cylinder rod in the upper mold, the upper mold is lowered immediately before the lower mold is closed, thereby minimizing the increase in cycle time in the hydroforming process, and tapered on the surface where the upper mold and the lower mold contact each other. A small slope was added to increase the lateral fastening force of the lower mold as the upper mold was closed. A sliding guide was installed between the lower mold and the lower bolster to easily and accurately move the lower mold.
분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.Apparently, there are many ways to modify these embodiments while remaining within the scope of the claims. In other words, there may be many other ways in which the invention may be practiced without departing from the scope of the following claims.
본 발명에 따른 벤딩 공정 감소를 위한 튜브 하이드로포밍 방법은 하이드로포밍 방식의 부품 제작 방법에서 가장 많은 시간이 소요되는 벤딩 공정 또는 공정의 일부를 하이드로포밍 금형 안에서 수행함으로써 생산 시간과 원가를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.Tube hydroforming method for reducing the bending process according to the present invention can significantly reduce the production time and cost by performing a bending process or a part of the process in the hydroforming mold that takes the most time in the hydroforming component manufacturing method It has an effect.
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