KR100785250B1 - 튜브의 터짐 결함 방지를 위한 하이드로포밍 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 튜브형 하이드로포밍 제품을 생산하기 위한 방법에 관한 것으로서, 하이드로포밍을 위한 튜브의 적소에 보강재을 테이핑함으로써 튜브 외면과 금형면간의 간격을 적정 간격으로 맞추어 성형을 수행하여, 파이프 형상을 가진 튜브의 성형 시 결함이 발생하는 분분에 금형과의 간격을 정밀하게 맞추기 위하여 튜브의 전면에 간격맞춤용 보강재를 사용하여 간격이 정밀하게 유지된 상태에서 성형작업이 이루어 지므로 튜브형 하이드로포밍제품의 결함을 방지하여 생산성 향상과, 제품의 품질향상 및 원가 절감 등을 구현할 수 있다.

하이드로포밍, 튜브, 보강재, 마찰계수, 간격, 터짐, 랙

Description

튜브의 터짐 결함 방지를 위한 하이드로포밍 방법{HYDROFORMING METHOD FOR PREVENTING EXPROSION DEFECT OF TUBE}

도 1은 일반적인 하이드로포밍용 금형의 사시도 및 요부 단면도;

도 2는 종래의 하이드로포밍 방법에 의한 제품의 결함을 도시한 도면;

도 3은 본 발명에 따른 터짐 결함 방지를 위한 보정 작업 및 튜브를 금형에 장착한 상태를 도시한 도면;

도 4는 본 발명에 따른 튜브 간격 보정 후 작업 결과의 비교도; 및

도 5는 본 발명에 따른 적정량의 튜브 간격 보정에 의해 생산된 완제품

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101: 금형 102: 튜브

103: 보강재 104: 튜브 장착부

105: 액압장치 설치부

본 발명은 튜브 하이드로포밍용 제품을 생산하기 위한 성형 작업시 터짐과 랙이 발생하지 않도록 하기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히 튜브의 외면과 금형 면간의 간격 조절을 정밀히 보정하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 하이드로포밍 공정은 고압의 유체(물 등)를 소재 튜브 내부에 담지시키고 더욱 압력을 가하여 상, 하부 금형의 틀에 맞추어 상기 튜브를 확관시키는 공정이다. 이러한 공정을 수행하기 위해서는 우선 소재 튜브를 금형 상부에 피딩(feeding)시켜야 하고 공정을 위해서는 소재 튜브내부에 소정의 유체(성형유)를 주입하고 이를 고압으로 가압하여 소재 튜브를 확관시키게 된다.

도 1은 일반적인 하이드로포밍용 금형을 도시한 도면으로써, 하이드로포밍용 제품 성형을 위한 금형(101)과 튜브(102)의 외면과의 간격 t를 맞추는 방법으로 금형(101)의 튜브 장착부(104)상에 튜브(102)를 삽입하고, 액압장치 삽입부(105)에 액압장치를 삽입하여 하이드로포밍 성형을 하여 나온 제품을 성형한다.

이때, 상기 튜브의 터짐과 네킹이 발생하는 부분에 간격을 보정하기 위한 방법으로 종래에는 터짐과 네킹이 발행하는 부분의 금형에 덧살을 붙여 간격을 유지하는 한가지 방법이 잇는데, 이 방법은 원래의 금형(101)에 육성 가공하여 덧살을 붙이므로 장기간 사용 시, 발생하는 열과 충격에 의하여 덧살 부분이 떨어져 나가는 문제점과, 덧살을 붙이는 작업을 위하여 금형(101)을 전문적으로 작업을 하는 공장으로 이송하여 작업을 하므로 이송하여 가공하는 동안 제품 성형 작업이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

또 한가지 방법은 현장에서 금형(101)과 튜브(102)의 간격을 쉽게 보정하기 위하여 고무 재질을 가진 패드(미 도시)를 이용하여 결함이 발생하는 부분에 삽입하는데, 이 방법은 금형(101)을 이송없이 현장에서 해결은 가능하나, 패드의 두께를 정밀하게 관리하기 어렵고, 일부분에 집중하여 패드를 삽입 할 경우 압착 시 미끌림에 의한 패드의 쏠림으로 제품이 변형되는 문제점이 있었다.

제 2도는 종래의 작업방법에 의한 제품의 결함사진이며, 튜브(102)의 굴곡 부분이 성형이 곤란하여 터짐이 발생하는 모습을 보여준다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 튜브의 외면과 금형면간의 간격 조절을 정밀히 하여 성형시 튜브의 급격한 팽창에 따른 마찰 계수의 증가로 인한 터짐 결함이나 랙이 발생하지 않도록 구성되는 튜브의 터짐 결함 방지를 위한 하이드로포밍 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 비교적 간단한 방법으로 튜브와 금형간의 정밀한 간격 조절을 수행함으로써 불량 제품 생산을 미연에 방지할 수 있도록 구현되는 튜브의 터짐 결함 방지를 위한 하이드로포밍 방법을 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 튜브형 하이드로포밍 제품을 생산하기 위한 방법에 있어서, 하이드로포밍을 위한 튜브의 적소에 보강재을 테이핑함으로써 튜브 외면과 금형면간의 간격을 적정 간격으로 맞추어 성형을 수행함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다. 그러나 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 일반적인 하이드로포밍 금형 장치로써, 본 발명에 의한 방법을 어떠한 변경없이 그대로 적용시킬 수 있다. 따라서, 하이드로포밍용 제품 성형을 위한 금형(101)과 튜브(102)의 외면과의 간격 t를 맞추는 본 발명에 따른 방법으로 금형(101)의 튜브 장착부(104)상에 튜브(102)를 삽입하고, 액압장치 삽입부(105)에 액압장치를 삽입하여 하이드로포밍 성형을 하여 나온 제품을 성형한다.

도 3은 본 발명에 따른 터짐 결함 방지를 위한 보정 작업 및 튜브를 금형에 장착한 상태를 도시한 도면으로써, 터짐이 발생하는 튜브(102)의 굴곡 부분에 강한 접착력과 유동성이 좋은 보강재(103)를 이용하여 튜브(102)의 전면을 감싸듯이 테이핑한다. 즉, 상기 보강재는 보강테이프로써 튜브의 절곡 부분의 외주면을 감싸면서 테이핑되는 것이다. 이렇게 보강된 튜브(102)를 금형(101)에 삽입 고정하고 상.하 금형을 압착하여 튜브(102)에 고압의 성형유를 튜브(102)의 양단에서 불어넣어 제품을 생산 하도록 작용하게 된다. 상기 보강재로는 공지의 합성수지 재질, 우레탄 재질 등 탄성력이 우수하며, 접착력이 우수한 재질을 사용할 수 있을 것이다.

<실시예>

금형(101)과 튜브(102)의 간격 t가 1mm를 초과할 경우 도 2에 도시한 바와 같이 굴곡 부분에 집중적으로 터짐현상이 발생하며, 금형(101)과 튜브(102)의 간격이 0.6mm를 초과하고 1.0mm이하일 경우 도 4의 가와 같이 완전한 터짐현상은 없으나, 미세한 네킹현상이 발생하여 제품으로 사용할 수 없다. 네킹은 작업자가 정밀하게 검사를 하지 않으면 제품으로 인정되는 경우가 있어 중대한 결함의 원인이 되기도 한다.

금형(101)과 튜브(102)의 간격 t가 0.4mm미만일 경우는 도 4의 나에 도시한 바와 같이 보강재(103)에 의하여 튜브(102)가 내부로 밀려 들어가는 결함이 발생한다.

도 5는 적정 간격을 맞추어 완제품을 생산한 사진이며, 이때 튜브(102)에 감는 보강재(103)는 금형(101)과 튜브(102)의 간격이 0.4mm 이상이고 0.6mm이하일 경우이며, 튜브(102)의 굴곡 부분에 터짐과 네킹이 없는 완전한 튜브형 하이드로포밍 제품 생산이 가능하다.

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.

본 발명에 의하면, 파이프 형상을 가진 튜브의 성형 시 결함이 발생하는 분분에 금형과의 간격을 정밀하게 맞추기 위하여 튜브의 전면에 간격맞춤용 보강재를 사용하여 간격이 정밀하게 유지된 상태에서 성형작업이 이루어 지므로 튜브형 하이드로포밍제품의 결함을 방지하여 생산성향상과, 제품의 품질향상 및 원가절감등의 효과가 있다

Claims (3)

1. 튜브형 하이드로포밍 제품을 생산하기 위한 방법에 있어서,

   소재 튜브의 굴곡 부분에 합성수지 또는 우레탄 재질의 보강재를 테이핑하는 단계와;

   상기 테이핑된 튜브를 하이드로포밍용 금형에 삽입하여 액압 성형하는 단계를 포함하되,

   상기 보강재를 테이핑하는 단계는,

   상기 보강재가 테이핑 된 튜브와 금형면간의 간격을 0.4mm이상이고 0.6mm이하가 되도록 조절함을 특징으로 하는 튜브의 터짐 결함 방지를 위한 하이드로포밍 방법.
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