KR101008141B1 - System and method for mold design of tube hydroforming - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면은 튜브 하이드로포밍 금형설계 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 금형 설계자가 반복적으로 데이터를 입력하고 형상을 모델링하는 과정을 3차원 캐드를 이용하여 자동으로 실행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 튜브 하이드로포밍 부품의 튜브 형상정보 데이터와, 부품의 금형설계에 필요한 각종 파라미터의 데이터를 입력받는 데이터 입력부; 부품의 축압용 펀치 및 실린더의 초기 실체 형상을 각각 생성하는 초기 실린더 형상 생성부; 부품의 상형 및 하형 인서트의 3차원 실체 형상을 분할하여 생성하는 분할 생성부; 실린더의 3차원 실체 형상을 생성하는 최종 실린더 형상 생성부; 부품으로부터 만들어진 금형을 프레스에 고정하기 위한 베이스 플레이트, 부품의 상형 및 하형 모노블럭의 이동과 접촉을 가능하게 하는 웨어 플레이트 및 플레셔 플레이트의 3차원 실체 형상을 생성하는 플레이트 형상 생성부; 상형 및 하형 모노블럭의 3차원 실체 형상을 생성하는 모노블럭 형상 생성부; 상기 실린더를 고정하는 지지대의 3차원 실체 형상을 생성하는 지지대 형상 생성부; 및 부품의 가이드 포스트의 3차원 실체 형상을 생성하는 가이드 포스트 형상 생성부;를 포함한다.
하이드로포밍, 3차원 캐드, 3차원 실체형상, 실린더, 플레이트
One aspect of the present invention relates to a tube hydroforming mold design system and method, and more particularly, to a system and method for automatically performing a process in which a mold designer repeatedly inputs data and models a shape by using a three-dimensional CAD. .
The present invention includes a data input unit for receiving tube shape information data of a tube hydroforming part and data of various parameters required for mold design of the part; An initial cylinder shape generating unit for generating an accumulating punch for parts and an initial entity shape of a cylinder, respectively; A division generating unit for dividing and generating three-dimensional solid shapes of the upper and lower inserts of the component; A final cylinder shape generator for generating a three-dimensional solid shape of the cylinder; A plate shape generating unit for generating a three-dimensional solid shape of a base plate for fixing a mold made from a part to a press, a wear plate and a flexure plate to allow movement and contact of the upper and lower monoblocks of the part; Monoblock shape generating unit for generating a three-dimensional solid shape of the upper and lower monoblock; A support shape generating unit for generating a three-dimensional solid shape of the support for fixing the cylinder; And a guide post shape generator for generating a three-dimensional solid shape of the guide post of the component.
Hydroforming, 3D CAD, 3D Entities, Cylinders, Plates
Description
본 발명의 일 측면은 튜브 하이드로포밍 금형설계 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 금형 설계자가 반복적으로 데이터를 입력하고 형상을 모델링하는 과정을 3차원 캐드를 이용하여 자동으로 실행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a tube hydroforming mold design system and method, and more particularly, to a system and method for automatically performing a process in which a mold designer repeatedly inputs data and models a shape by using a three-dimensional CAD. .
일반적으로 하이드로포밍 성형법이란 튜브(tube) 내부의 한쪽 면에 유체를 이용하여 높은 압력을 가하여 원하는 형상으로 만드는 성형법으로써, 치수 정밀도 향상 및 스프링 백의 감소를 가져올 수 있다. 여기서, 튜브는 금형에 의하여 성형되어 제조되는데, 특히 자동차의 차체 등과 같은 다양한 제품의 형상, 튜브의 크기 및 두께, 관통되는 홀의 크기 및 수량, 축 방향 실린더의 크기, 기타 이젝터 실린더 등을 고려하여 다양한 형태로 그 형상을 변형시켜 설계한 후 제작한다.In general, the hydroforming molding method is a molding method in which a high pressure is applied to one surface of a tube to form a desired shape. The hydroforming molding method may bring about improvement in dimensional accuracy and reduction of spring back. Here, the tube is molded and manufactured by a mold, in particular, in consideration of the shape of various products such as the car body, the size and thickness of the tube, the size and quantity of through holes, the size of the axial cylinder, and other ejector cylinders It is designed after deforming the shape to form.
상용화된 튜브 하이드로포밍 부품을 설계하는 CAD 시스템들은 구성된 모듈이나 기능 자체가 기본 CAD 시스템에서 제공하는 기능 정도만을 수행하고 있으며, 구성되는 부품에 대해 부품 상호 간의 간섭조건 및 기타 관련 경험식을 토대로 하여 일일이 수작업으로 3차원 형상을 작성하고 있는 실정이다.CAD systems for designing commercially available tube hydroforming parts perform only the functions provided by the basic CAD system, but the modules or functions themselves are constructed on the basis of inter-part interference conditions and other related experiences. The situation is to create a three-dimensional shape by hand.
따라서, 이러한 CAD 시스템을 이용하게 되면 튜브 하이드로포밍 금형을 설계하기 위해 사용되는 부품을 일일이 설계해야 하기 때문에 상당한 시간이 걸리고, 이에 따라 제품생산의 공정시간을 지키지 못하거나 설계자의 실수로 인한 금형제작의 불량이 발생하는 문제점이 있다.Therefore, this CAD system takes a considerable amount of time because the parts used to design the tube hydroforming mold must be designed one by one, thus failing to meet the production time of the product production or due to the mistakes of the designers. There is a problem that a defect occurs.
본 발명의 일 측면은 복잡하고 반복적인 튜브 하이드로포밍 금형설계작업에서 부품의 형상 및 기본정보(튜브 두께, 실린더의 이동거리, 홀의 개수 및 크기)만을 입력받아 조합설계가 자동으로 용이하게 이루어지게 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.One aspect of the present invention is a complex and repetitive tube hydroforming mold design work by inputting only the shape and basic information of the parts (tube thickness, cylinder moving distance, number and size of holes) to automatically make the combination design easily It is an object to provide a system and method.
본 발명의 다른 측면은 부품의 형상, 두께 및 크기에 관계없이 금형모델을 자동으로 생성함으로써, 복잡한 튜브 하이드로포밍 금형설계작업을 신속히 수행할 수 있게 한다.Another aspect of the present invention is to automatically generate a mold model regardless of the shape, thickness and size of the part, thereby enabling the rapid design of complex tube hydroforming molds.
본 발명의 또 다른 측면은 튜브 하이드로 포밍 모델링 과정에서 빈번히 발생할 수 있는 데이터 입력 실수를 사전에 방지할 수 있도록 시스템화함으로써, 튜브 하이드로포밍 금형설계작업의 생산성 및 효율성을 높일 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another aspect of the present invention is to provide a system and method that can increase the productivity and efficiency of the tube hydroforming mold design work by systemizing to prevent data input mistakes that can occur frequently in the tube hydroforming modeling process in advance For the purpose of
본 발명의 일 측면은, 튜브 하이드로포밍 부품의 튜브 형상정보 데이터와, 상기 부품의 금형설계에 필요한 각종 파라미터의 데이터를 입력받는 데이터 입력부; 상기 데이터 입력부로부터 튜브 형상정보 데이터 및 실린더 용량정보 데이터를 수신하여, 상기 부품의 축압용 펀치 및 실린더의 초기 실체 형상을 각각 생성하는 초기 실린더 형상 생성부; 상기 데이터 입력부로부터 튜브 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 부품의 상형 및 하형 인서트의 3차원 실체 형상을 분할하여 생성하는 분할 생성부; 상기 데이터 입력부로부터 튜브 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 실린더의 3차원 실체 형상을 생성하는 최종 실린더 형상 생성부; 상기 부품으로부터 만들어진 금형을 프레스에 고정하기 위한 베이스 플레이트, 상기 부품의 상형 및 하형 모노블럭의 이동과 접촉을 가능하게 하는 웨어 플레이트 및 플레셔 플레이트의 3차원 실체 형상을 생성하는 플레이트 형상 생성부; 상기 데이터 입력부, 최종 실린더 형상 생성부, 플레이트 형상 생성부로부터 각각 튜브 형상정보 데이터, 실린더 형상정보 데이터, 플레이트 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 상형 및 하형 모노블럭의 3차원 실체 형상을 생성하는 모노블럭 형상 생성부; 상기 최종 실린더 형상 생성부로부터 실린더의 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 실린더를 고정하는 지지대의 3차원 실체 형상을 생성하는 지지대 형상 생성부; 및 상기 데이터 입력부 및 모노블럭 형상 생성부로부터 각각 튜브 형상정보 데이터 및 모노블럭 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 부품의 가이드 포스트의 3차원 실체 형상을 생성하는 가이드 포스트 형상 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a data input unit for receiving tube shape information data of a tube hydroforming component and data of various parameters required for mold design of the component; An initial cylinder shape generating unit receiving tube shape information data and cylinder capacity information data from the data input unit to generate the initial pressure shape of the cylinder and the pressure accumulation punch of the component, respectively; A division generating unit receiving tube shape information data from the data input unit and dividing and generating three-dimensional solid shapes of the upper and lower inserts of the part; A final cylinder shape generation unit receiving tube shape information data from the data input unit to generate a three-dimensional solid shape of the cylinder; A plate shape generating unit for generating a three-dimensional solid shape of a base plate for fixing a mold made from the part to a press, a wear plate and a flexure plate that allow movement and contact of the upper and lower mold monoblocks of the part; A monoblock which receives the tube shape information data, the cylinder shape information data, and the plate shape information data from the data input unit, the final cylinder shape generating unit, and the plate shape generating unit, respectively, to generate three-dimensional solid shapes of the upper and lower monoblocks. Shape generating unit; A support shape generation unit configured to receive shape information data of a cylinder from the final cylinder shape generation unit and generate a three-dimensional solid shape of a support for fixing the cylinder; And a guide post shape generation unit receiving tube shape information data and mono block shape information data from the data input unit and the mono block shape generation unit, respectively, to generate a three-dimensional solid shape of the guide post of the component. Provides a tube hydroforming mold design system.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 튜브 형상정보 데이터는, 상기 부품으로부터 만들어진 금형의 상면 및 하면의 형상을 나타내는 형상정보 데이터; 상기 부품으로부터 만들어진 금형의 인서트, 웨어 플레이트, 플레셔 플레이트, 홀의 형상 및 위치를 나타내는 형상정보 데이터; 및 상기 부품으로부터 만들어진 금형의 피딩 펀치의 형상 및 위치를 나타내는 단면의 형상을 나타내는 형상정보 데이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the tube shape information data comprises: shape information data representing the shape of the upper and lower surfaces of the mold made from the part; Shape information data indicating the shape and position of the insert, wear plate, flasher plate, and hole of the mold made from the part; And shape information data indicating a shape of a cross section indicating a shape and a position of a feeding punch of a metal mold made from the component.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 각종 파라미터는 상기 부품의 두께, 피딩 거리, 실린더 용량, 상부 및 하부에 삽입되는 피어싱 실린더의 수량 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the various parameters provide a tube hydroforming mold design system, characterized in that any one of the thickness of the part, the feeding distance, the cylinder capacity, the number of the piercing cylinder inserted into the top and bottom. .
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 초기 형상 생성부는 상기 축압용 펀치에 구비되는 볼트의 크기와 수량을 결정하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the initial shape generating unit provides a tube hydroforming mold design system, characterized in that for determining the size and the number of bolts provided in the accumulator punch.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 초기 형상 생성부는 상기 튜브의 가로 및 세로의 길이를 판단하여 상기 축압용 펀치에 구비되는 볼트의 크기와 수량을 결정하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the initial shape generating unit determines the size and the number of bolts provided in the pressure-reducing punch by determining the length and width of the tube, the tube hydroforming mold design system To provide.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 분할 생성부는 상기 상형 및 하형 인서트의 선정된 각 부위의 높이를 판단하여 상기 인서트 최상부의 높이를 결정한 후 3차원 실체 형상을 분할하여 생성하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the division generating unit determines the height of each of the selected portion of the upper and lower mold inserts to determine the height of the insert upper part, characterized in that the tube generated by dividing the three-dimensional solid shape Provide hydroforming mold design system.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 지지대 형상 생성부는 상기 실린더의 길이 방향이 수평 방향과 경사진 각도 및 상기 지지대의 두께에 대한 상기 실린더의 최상부와 상기 지지대의 일측끝까지의 수평거리의 비율에 따라 3차원 실체 형상을 생성하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the support shape generating unit according to the ratio of the horizontal direction of the cylinder in the longitudinal direction and the inclination of the horizontal direction and the thickness of the support to the top of the cylinder and the horizontal distance from one end of the support Provided is a tube hydroforming mold design system characterized by generating a three-dimensional solid shape.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 플레이트 형상 생성부는 웨어 플레이트 및 플레셔 플레이트의 수량과 크기를 결정하여 3차원 실체 형상을 생성하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the plate shape generating unit provides a tube hydroforming mold design system, characterized in that to generate the three-dimensional solid shape by determining the number and size of the wear plate and the flexure plate.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 플레이트 형상 생성부는 상기 프레스의 밑면의 길이 및 폭에 따라 상기 베이스 플레이트의 3차원 실체 형상을 생성하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the plate shape generating unit provides a tube hydroforming mold design system, characterized in that for generating the three-dimensional solid shape of the base plate according to the length and width of the bottom of the press.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 플레이트 형상 생성부는 상기 모노블럭과 베이스 플레이트 사이의 기본거리, 상기 프레스와 베이스 플레이트 사이의 최소 거리, 상기 프레스의 폭을 결정하여 상기 베이스 플레이트의 3차원 실체 형상을 생성하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the plate shape generating unit determines the base distance between the monoblock and the base plate, the minimum distance between the press and the base plate, the width of the press to determine the three-dimensional solid shape of the base plate It provides a tube hydroforming mold design system, characterized in that to produce a.
본 발명의 다른 측면은, 데이터 입력부가 튜브 하이드로포밍 부품의 튜브 형상정보 데이터와, 상기 부품의 금형설계에 필요한 각종 파라미터의 데이터를 입력받는 단계; 초기 형상 생성부가 상기 데이터 입력부로부터 튜브 형상정보 데이터 및 실린더 용량정보 데이터를 수신하여, 상기 부품의 축압용 펀치 및 실린더의 초기 실체 형상을 각각 생성하는 단계; 분할 생성부가 상기 데이터 입력부로부터 튜브 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 부품의 상형 및 하형 인서트의 3차원 실체 형상을 분할하여 생성하는 단계; 최종 실린더 형상 생성부가 상기 데이터 입력부로부터 튜브 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 실린더의 3차원 실체 형상을 생성하는 단계; 플레이트 형상 생성부가 상기 부품으로부터 만들어진 금형을 프레스에 고정하기 위한 베이스 플레이트, 상기 부품의 상형 및 하형 모노블럭의 이동과 접촉을 가능하게 하는 웨어 플레이트 및 플레셔 플레이트의 3차원 실체 형상을 생성하는 단계; 모노블럭 형상 생성부가 상기 데이터 입력부, 최종 실린더 형상 생성부, 플레이트 형상 생성부로부터 각각 튜브 형상정보 데이터, 실린더 형상정보 데이터, 플레이트 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 상형 및 하형 모노블럭의 3차원 실체 형상을 생성하는 단계; 지지대 형상 생성부가 상기 최종 실린더 형상 생성부로부터 실린더의 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 실린더를 고정하는 지지대의 3차원 실체 형상을 생성하는 단계; 및 가이드 포스트 형상 생성부가 상기 데이터 입력부 및 모노블럭 형상 생성부로부터 각각 튜브 형상정보 데이터 및 모노블럭 형상정보 데이터를 수신하여, 상기 부품의 가이드 포스트의 3차원 실체 형상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍 금형설계방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a data input unit receives tube shape information data of a tube hydroforming component and data of various parameters required for mold design of the component; An initial shape generating unit receiving the tube shape information data and the cylinder capacity information data from the data input unit to generate the initial pressure shape of the cylinder and the accumulator punch for the component, respectively; A division generating unit receiving tube shape information data from the data input unit and dividing and generating three-dimensional solid shapes of the upper and lower inserts of the part; A final cylinder shape generation unit receiving tube shape information data from the data input unit to generate a three-dimensional solid shape of the cylinder; Generating a three-dimensional solid shape of a base plate for fixing the mold made from the part to the press, a wear plate and a flusher plate to allow the upper and lower monoblocks of the part to move and contact; The monoblock shape generation unit receives tube shape information data, cylinder shape information data, and plate shape information data from the data input unit, the final cylinder shape generation unit, and the plate shape generation unit, respectively, to form a three-dimensional solid shape of the upper and lower monoblocks. Generating a; A support shape generation unit receiving shape information data of a cylinder from the final cylinder shape generation unit to generate a three-dimensional solid shape of a support for fixing the cylinder; And generating, by the guide post shape generating unit, the tube shape information data and the mono block shape information data from the data input unit and the mono block shape generating unit, respectively, to generate a three-dimensional solid shape of the guide post of the component. Provided is a tube hydroforming mold design method.
본 발명의 일 측면에 따르면, 튜브 하이드로포밍 금형설계작업을 자동으로 수행함으로써, 많은 설계인원을 확보할 필요가 없을 뿐만 아니라 전문적인 튜브 하이드로포밍 금형설계기술을 구비하지 않은 초보자라도 용이하게 작업을 수행할 수 있다.According to one aspect of the present invention, by automatically performing the tube hydroforming mold design work, not only do not need to secure a large number of design personnel, but also easy to perform the work even for beginners who do not have a professional tube hydroforming mold design technology can do.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 튜브 하이드로포밍 모델링 과정에서 빈번히 발생할 수 있는 데이터 입력 실수를 사전에 방지하도록 시스템화함으로써 금형설계작업의 생산성 및 효율성을 높일 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to increase the productivity and efficiency of the mold design work by systemizing to prevent in advance data input mistakes that can occur frequently in the tube hydroforming modeling process.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복잡한 튜브 하이드로포밍 금형설계작업의 소요시간을 대폭적으로 단축시켜 작업을 신속히 수행할 수 있게 함으로써, 충분한 경쟁력 확보에 따라 신규 물량을 다수 확보 가능하도록 하여 커다란 경제적 효과를 얻을 수 있게 한다.According to another aspect of the present invention, by significantly reducing the time required for complex tube hydroforming mold design work can be carried out quickly, it is possible to secure a large number of new quantities in accordance with the sufficient competitiveness to secure a large economic effect To get it.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity and the same elements are denoted by the same reference numerals in the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템 및 방법을 설명하기 위한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 튜브 하이드로포밍 금형설계시스템은 데이터 입력부(100), 초기 형상 생성부(200), 분할 생성부(300), 최종 실린더 형상 생성부(400), 플레이트 형상 생성부(500), 모노블럭 형상 생성부(600), 지지대 형상 생성부(700) 및 가이드 포스트 형상 생성부(800)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a tube hydroforming mold design system and method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the tube hydroforming mold design system includes a
데이터 입력부(100)는 튜브 하이드로포밍 부품(이하, 부품이라 한다.)의 튜브 형상정보 데이터와, 부품의 금형설계에 필요한 각종 파라미터(부품의 두께, 피딩 거리, 실린더 용량, 상부 및 하부에 삽입되는 피어싱 실린더의 수량) 등의 데이터를 입력받는다. 튜브 형상정보 데이터는 부품으로부터 만들어진 금형의 상면 및 하면의 형상을 나타내는 형상정보 데이터와, 부품으로부터 만들어진 금형의 인서트, 웨어 플레이트, 플레셔 플레이트, 홀의 형상 및 위치를 나타내는 형상정보 데이터와, 부품으로부터 만들어진 금형의 피딩 펀치(feeding punch)의 형상 및 위치를 나타내는 단면의 형상을 나타내는 형상정보 데이터로 구성된다. 이와 같이, 데 이터 입력부(100)는 튜브 하이드로포밍 금형설계에 필요한 데이터를 입력받는데, 금형 설계자는 튜브 형상정보 데이터에 관해서는 한 번 입력하면 더 이상 입력할 필요가 없고, 각종 파라미터의 데이터가 변경되는 경우에 이를 다이얼로그 입력창에 입력하여 사용할 수 있다.The
초기 형상 생성부(200)는 축압용 펀치 형상 생성부와 초기 실린더 형상 생성부를 포함한다. 축압용 펀치 형상 생성부는 데이터 입력부(100)로부터 도 2a에 도시된 바와 같이 다양하게 설계될 수 있는 튜브(10a)의 형상정보 데이터를 수신하여, 도 2b에 도시된 바와 같이 볼트(10aa, 10ab)가 구비된 튜브(10a)를 갖는 축압용 펀치(10)의 초기 형상을 생성하는데, 튜브(10a)의 가로 및 세로의 길이를 판단하여 축압용 펀치(10)에 구비되는 볼트(10aa, 10ab)의 크기와 수량을 결정한다. 도 2c 및 도 2d는 각각 튜브(10a)가 원형인 경우와 타원형인 경우에 대하여 각각 1개의 볼트(10aa) 및 2개의 볼트(10aa, 10ab)가 구비된 경우를 도시하였다. 초기 형상 생성부(200)에서 초기 실체 형상이 생성된 후에는 최종 실린더 형상 생성부(400)에 축압용 펀치의 위치정보가 전송된다. 초기 실린더 형상 생성부(400)는 데이터 입력부(100)로부터 실린더 용량정보 데이터를 수신하여, 실린더의 초기 실체 형상을 생성한 후, 지지대 형상 생성부(700)에 전송한다.The initial
분할 생성부(300)는 데이터 입력부(100)로부터 튜브 형상정보 데이터를 수신하여, 부품의 상형 및 하형 인서트의 3차원 실체 형상을 분할하여 생성한다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 인서트(20)의 선정된 각 부위의 높이(l, m, n)를 판단하여 인서트 최상부의 높이를 결정한다.The
최종 실린더 형상 생성부(400)는 데이터 입력부(100)로부터 홀의 형상 및 위치를 나타내는 튜브 형상정보 데이터를 수신하여, 실린더의 3차원 실체 형상을 생성하는데, 이젝터 실린더 형상 생성부와 피어싱 실린더 형상 생성부를 포함한다. 금형 설계자는 이젝터 타입 또는 피어싱 타입을 선택할 수 있다. 이젝터 타입을 선택하면, 이젝터 실린더 형상 생성부는 도 4a에 도시된 바와 같은 쉐이프(shape)형 이젝터 실린더 형상(30a) 또는 도 4b에 도시된 바와 같은 핀(pin)형 이젝터 실린더 형상(30b)을 생성하고, 피어싱 타입을 선택하면, 피어싱 실린더 형상 생성부는 도 5에 도시된 바와 같은 피어싱 실린더 형상(40)을 생성한다. 최종 실린더 형상 생성부(400)에서 외경 및 높이에 관한 정보를 포함한 실린더 형상이 생성된 후, 실린더의 외경 및 높이에 관한 형상정보 데이터는 모노블럭 형상 생성부(600)로 전송된다.The final cylinder
플레이트 형상 생성부(500)는 부품으로부터 만들어진 금형을 프레스에 고정하기 위한 베이스 플레이트, 부품의 상형 및 하형 모노블럭의 이동과 접촉을 가능하게 하는 웨어 플레이트 및 플레셔 플레이트의 3차원 실체 형상을 생성한다. 플레이트 형상 생성부(500)는 베이트 플레이트 형상 생성시에는 모노블럭과 베이스 플레이트 사이의 기본거리, 프레스와 베이스 플레이트 사이의 최소 거리, 프레스의 폭을 결정하여 베이스 플레이트의 3차원 실체 형상을 생성하고, 웨어 플레이트 및 플레셔 플레이트 생성시에는 웨어 플레이트 및 플레셔 플레이트의 수량과 크기를 결정하여 3차원 실체 형상을 생성한다.The plate
모노블럭 형상 생성부(600)는 데이터 입력부(100), 최종 실린더 형상 생성부 (400), 플레이트 형상 생성부(500)로부터 각각 튜브 형상정보 데이터, 실린더 형상정보 데이터, 플레이트 형상정보 데이터를 수신하여, 상형 및 하형 모노블럭의 3차원 실체 형상을 생성한다.The monoblock
지지대 형상 생성부(700)는 최종 실린더 형상 생성부(400)로부터 실린더의 형상정보 데이터를 수신하여, 도 6a에 도시된 바와 같이 실린더(60)의 길이 방향이 수평 방향과 경사진 각도() 및 지지대(60)의 두께(t)에 대한 실린더(60)의 최상부와 지지대(70)의 일측 끝까지의 수평거리(a)의 비율에 따라 실린더(60)를 고정하는 지지대(70)의 3차원 실체 형상을 생성한다. 금형 설계자는 이와 같은 각도 및 비율을 다양하게 설정할 수 있으며, 지지대의 형상은 일 예로 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이 설계될 수 있다. 즉, 도 6c에서는 도 6b에서보다 실린더(60)의 길이 방향이 수평 방향과 경사진 각도가 크고, 지지대(70)의 두께에 대한 실린더(60)의 최상부와 지지대(70)의 일측 끝까지의 수평거리의 비율이 더 크다는 것을 알 수 있다. 지지대 형상 생성부(700)에서 생성된 형상정보 데이터는 플레이트 형상 생성부(500)에 전송된다.The support
가이드 포스트 형상 생성부(800)는 데이터 입력부(100) 및 모노블럭 형상 생성부(600)로부터 각각 튜브 형상정보 데이터 및 모노블럭 형상정보 데이터를 수신하여, 부품의 가이드 포스트의 3차원 실체 형상을 생성한다. 가이드 포스트는 상부 금형이 하강할 경우에 접촉의 치밀도를 부여하기 위한 것으로, 가이드 포스트 형상 생성부(800)는 가이드 포스트의 형상을 최적의 위치에 배치할 수 있도록 한다.The guide post
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims, .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 하이드로포밍 금형설계 시스템 및 방법을 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a tube hydroforming mold design system and method according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 본 발명의 축압용 펀치에 구비되는 튜브의 형상이다.It is a shape of the tube with which the punch for accumulating of this invention is equipped.
도 2b는 본 발명의 축압용 펀치의 사시도이다.It is a perspective view of the pressure accumulator punch of this invention.
도 2c는 본 발명의 축압용 펀치에 구비되는 원형 및 타원형의 튜브에 1개의 볼트가 구비된 형상이다.Figure 2c is a shape provided with one bolt in the round and oval tube provided in the pressure-punching punch of the present invention.
도 2d는 본 발명의 축압용 펀치에 구비되는 원형 및 타원형의 튜브에 2개의 볼트가 구비된 형상이다.Figure 2d is a shape provided with two bolts in the round and oval tube provided in the pressure-punching punch of the present invention.
도 3은 본 발명의 인서트의 사시도이다.3 is a perspective view of the insert of the present invention.
도 4a는 본 발명의 형상 이젝터 실린더 형상의 사시도이다.4A is a perspective view of the shape ejector cylinder shape of the present invention.
도 4b는 본 발명의 핀 이젝터 실린더 형상의 사시도이다.4B is a perspective view of the pin ejector cylinder shape of the present invention.
도 5는 본 발명의 피어싱 실린더 형상의 사시도이다.5 is a perspective view of the shape of a piercing cylinder of the present invention.
도 6a는 본 발명의 지지대에 실린더가 고정된 상태에 영향을 미치는 변수를 설명하기 위한 도면이다.Figure 6a is a view for explaining a variable that affects the state in which the cylinder is fixed to the support of the present invention.
도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지대에 실린더가 고정된 상태의 정면도이다.6B is a front view of the cylinder fixed to the support according to the first embodiment of the present invention.
도 6c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지지대에 실린더가 고정된 상태의 정면도이다.6C is a front view of the cylinder fixed to the support according to the second embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 축압용 펀치 10a : 튜브10:
10aa, 10ab : 볼트 20 : 인서트10aa, 10ab: bolt 20: insert
30a : 형상 이젝터 실린더 형상 30b : 핀 이젝터 실린더 형상30a: Shape
40 : 피어싱 실린더 형상 60 : 실린더40: piercing cylinder shape 60: cylinder
70 : 지지대 100 : 데이터 입력부 200 : 초기 형상 생성부 300 : 분할 생성부 400 : 최종 실린더 형상 생성부 500 : 플레이트 형상 생성부 600 : 모노블럭 형상 생성부 700 : 지지대 형상 생성부 70: support 100: data input unit 200: initial shape generating unit 300: split generating unit 400: final cylinder shape generating unit 500: plate shape generating unit 600: monoblock shape generating unit 700: support shape generating unit
800 : 가이드 포스트 형상 생성부800: guide post shape generating unit
Claims (11)
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